什么?天文照片全是PS过的?!( 二 )


除了视野方面的问题 , 有时 , 图片拼接则是因为被摄对象条件太极端 , 无法一下子看全 。
比如下面这幅日冕物质抛射 , 羽状抛出的物质是由SOHO太阳探测器的LASCO光谱仪拍摄的 , 但LASCO从来只敢遮着太阳观察日冕 。 因为假如它在无遮挡的情况下直接“看”一眼太阳 , 那就是最后一眼——设备会当场烧坏 。 而下图中间的太阳 , 是由探测器上的EIT望远镜在极紫外波段拍到的 , 比起正常尺寸放大了些 , 填到中间 , 以增强图片效果 。 这两台仪器 , 一个不敢看太阳 , 一个看不到外层日冕 , 各自拍一部分 , 拼到一起 , 就还挺美的 。
什么?天文照片全是PS过的?!
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日冕物质抛射 , 2002年1月8日 , SOHO拍摄 。 图源NASA
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正常尺寸图片中间的太阳小一圈|来源Credit:ESA/NASA/SOHO
04
给天文照片“磨皮” , 绝对是力气活……
很多天文美图 , 看上去辽阔深远又通透清澈 , 但实际上 , 原图都是点点划划惨不忍睹的 。
比如下图是笔者在2015年冬天拍摄的猎户座大星云 , 谈不上是张好片子 , 因为是户外随兴拍摄 , 手边只有一个白天拍鸟的长焦相机 , 也没有赤道仪用来消除地球自转造成的星光拉丝 , 只好把相机的感光度调得很高很高 , 以缩短曝光时间 。 但相机感光度一高 , 噪点就噌噌噌地上去了 , 让人无法分辨一些亮点究竟是真恒星呢 , 还是卫星或太空垃圾呢 , 还是相机自己的噪点呢?
这时 , 就需要叠图来增强信号抑制噪点了 。
请留意图中圈出的4个光点 。
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猎户座大星云 , 2015年12月 。 曲炯拍摄
笔者拍了十几幅照片 , 选了几张质量不错的 , 仔细地在PS里把它们的亮星对齐 , 然后把上面几个图层设为“变暗”——也就是说 , 对于每个像素 , 只显示所有图层中最暗的那个 。 如果那里有一颗真恒星 , 它应该在所有的图层的同一位置都是亮的 , 最终会显示出来 。 如果那只是一颗卫星、一架飞机、一个高感光度造成的噪点 , 那么它就会被其他图层投票“拉黑” , 消失在深色的背景中 。
叠加合成的照片如下 , 画面干净许多 , 真星星都留下来了 , 上图圈出的亮点不见了 。 笔者检查了一下 , 每幅照片里都有它们 , 在恒星的背景下缓缓移动 , 可能是卫星吧 。
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叠图后的合成照片 , 是不是已经清爽了许多?
严肃的天文观测中 , 图像叠加技术当然要比这个“五分钟PS教程”复杂得多 , 再以前面提过的哈勃深空为例 , 这张照片是1995年底拍摄的大熊座内一个极暗的天区 。 除了前景里的几颗银河系恒星之外 , 可看到的3000多个天体几乎全是遥远的星系 , 直抵百亿光年以外 。 如此遥远暗淡的星光 , 迫使“哈勃”望远镜用了10天时间 , 环绕地球150周 , 对着同一天区累计曝光141小时 。 最终 , 选取342张照片叠加 , 去除宇宙射线和地球散射光干扰 , 增强真正的信号 , 才合成了我们今天看到的哈勃深空图像 。
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哈勃深空(及按惯例缺失的右上角)|图源NASA
05
给天文图片上色 , 既需要审美又需要知识
图片拼完叠完 , 还不够 , 上颜色也是很重要的 。 因为各种探测器和太空望远镜拍到的照片 , 其实原图是黑白的 , 如果要看彩照 , 就要后期上色 。