詹姆斯·韦伯太空望远镜探测到的只是肉眼看不到的窄带数据为了让观众看到能引起共鸣的视觉图像,研究人员会用调色板赋予不同元素各种颜色,经过去噪,裁剪,翻转等一系列处理,最终生成一幅精美的天体图像
在韦伯太空望远镜公布的第一批照片中,船底座星云的惊人外观很大程度上要归功于艾丽夏·帕甘作为空间望远镜科学研究所的科学视觉开发者,帕甘的工作是将韦伯望远镜捕捉到的数据转化为美丽的视觉图像
帕甘称这项工作是数据,通过几十年的科学研究建立的美学原则和主观品味之间的结合望远镜离被观察的物体很远为了观测宇宙中遥远的天体,韦伯望远镜使用肉眼不可见的红外光谱像Pagan这样的研究人员必须选择如何将这些数据转换成视觉图像
例如,颜色是异教徒的通病韦伯在多次曝光后收集了窄带数据,这意味着被探测天体的红外光谱波长范围很小,这与氢,硫,氧等特定元素的存在有关帕甘会根据一种叫做颜色排序的原理来上色,比如波长较短的氧气就是波长较短的蓝色然后叠加不同的颜色,形成整个图像的基础
但由于氢和硫的波长都与红色有关,所以氢的颜色通常有点黄,为了让最终的画面显示更清晰的细节这就是哈勃调色板的由来
这些图像有时被称为假色但帕甘强调,这些颜色都是真实数据的代表例如,在韦伯望远镜拍摄的船底座星云图像中,下方的红色部分主要由氢和硫组成,而上方的蓝色部分主要由氧组成
帕甘说,只有在应用了这些基本颜色之后,天体图像的处理才会变成一个味觉问题她可以上下移动整个调色板,让蓝色看起来像紫色,反之亦然结果,可以增强不同元素的对比度此外,望远镜产生的散射光也要去除但是不同的处理方法会得到完全不同的图像帕甘说:我特别喜欢让事情变得更加空灵和神奇
异教徒这样做的部分原因是为了引起人们对太空图像的共鸣文化学者伊丽莎白·凯斯勒在她的《绘制宇宙》一书中调查了哈勃团队的视觉开发者如何让人们更容易理解宇宙的浩瀚图景,并以图像唤起人们对未知的敬畏
这种做法在韦伯望远镜项目中得以延续哈勃拍摄的船底座星云的图像叫做山丘和山谷韦伯拍摄的新图像被称为宇宙中的悬崖
不过,这样呈现船底座星云也是从美学角度考虑的凯勒特别强调了剪裁和定位的重要性星云中的很多区域都可以看到恒星的诞生但他们选择了这个区域,并将其与云层形成地平线的方式结合起来,她说
要知道,太空中是没有上这个概念的虽然从地面拍摄的图像通常有上北下南的说法,但北对太空中的轨道望远镜来说毫无意义凯斯勒指出,船底座星云的图像方向可能会反转,以便将尘埃云变成观众熟悉的东西
帕甘说:一开始就决定了画面的朝向,因为感觉最自然它需要接地这感觉像座山
帕甘的工作目的是让这些宇宙图像对普通观众来说更易懂,同时保持它们的吸引力凯斯勒说图像处理真的很有帮助我们所看到的景象之大超出了人类的理解在我们的经历中,离我们最近的山高耸在我们之上
哈勃调色板和CFHT调色板的区别主要来自色度排序的复杂程度根据不同的波长,哈勃使氢呈现红色到黄色,而CFHT调色板将硫推到光谱的顶端,导致了一个绿紫色的星云,突出了不同的细节这不会改变科学,CFHT的天文学家希瑟·弗卢埃林说它只是让某些特征更加明显
不同的探测波长和调色板有很多组合,都会产生不同的数据显示方式和完全不同的审美体验。
选择什么样的调色板是个人喜好的问题虽然奥唐纳说大多数人更喜欢尽可能自然,但他自己的作品也强调了使用虚假颜色来显示细节的优势他曾经拍过两张老鹰星云的照片,一张使用真彩色,另一张使用哈勃调色板相比之下,后者能更好地显示星云结构和深度在哈勃调色板的蓝色背景中,黄色和白色的尘埃非常突出和详细,而在真彩色图像中,各种深浅的粉红色显得更加平淡,更加难以分辨细节特征
但奥唐纳表示,由于使用哈勃调色板的人太多,这种色调的图像看起来有点太糟糕了。
韦伯的望远镜团队也在用意想不到的颜色制作图像在最近公布的一张木星照片中,木星看起来是蓝色的虽然哈勃拍摄的木星图像都是蓝色和红色的,但在最新的照片中,由于阳光的反射,著名的大红斑看起来是白色的帕甘说,图像处理中使用的调色板很可能是为了突出木星的极光
对于凯斯勒来说,这表明韦伯的图像处理可能不会继续过于接近哈勃她说:我对结果很好奇如果更多的人往这个方向走
韦伯形象的走向将是数据和人共同做出的决定,是几个世纪的视觉文化和几十亿年的光在太空中旅行的结合。
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