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耗资100亿美元送上天的相机拍出的照片,居然是“假的”?-im体育电竞官网最新地址最新,im电竞网址入口

时间:2022-09-01 16:20:59

信息摘要:

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im体育电竞官网最新地址最新,im电竞网址入口昨天,美国总统拜登亲自发布了一张照片,在世界范围内引起了大量的转发和讨论。

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im体育电竞官网最新地址最新,im电竞网址入口这张照片看起来不像是某个竞争对手的花边新闻,也和美国不搭。为什么会有这样的“国宾级待遇”?

原因很简单,因为这张照片的拍摄者是詹姆斯韦伯太空望远镜,它已经在天空中停留了半年多。这是它拍摄的第一张全彩深空照片。

这张照片之所以能带来如此巨大的震撼,是因为韦伯望远镜的前身哈勃望远镜也拍到了这片区域,它当时的照片是这样的。

显然,韦伯望远镜的成像质量要高出不止一个档次。原本略显暗淡的星空变得更加明亮,画面的细节更加丰富,许多黑暗的地方都被“点亮”了。

韦伯仅用了 12.5 小时就完成了这张照片,而之前的哈勃则需要数周时间。

这个地方距离地球整整46亿光年。宇宙中的这个区域大约是人类手臂长度之外的一粒沙子大小。

但即使是最微小的光点也可以代表一颗恒星、一个星系,甚至是一个星系团。

最难得的是,这张照片甚至包含了一些 131 亿年前的光。

这是什么概念?这说明这道光是在大爆炸后7亿年出现的,对我们研究宇宙的起源很有帮助。

但对于普通人来说,数据不是关键,关键是好看!

例如,距离地球 2500 光年的南环星云是由中间垂死的恒星不断散发出的一圈气体和尘埃形成的。

这种大场面,根本不是太阳系居民能看到的。

另一个例子是斯蒂芬的五重奏,它出现在经典励志电影《美好的生活》的片名中,也被哈勃望远镜拍摄到。

而韦伯的照片是迄今为止最清晰的。

这些照片中最令人震惊的是船底座星云,它距离地球 8,500 光年。

这张照片被称为“宇宙悬崖”。类似“山”的气腔内星罗棋布。这些明星都是刚刚成型、充满生机和活力的“年轻人”。

能拍到这么美的照片,不禁感叹,这台耗资100亿美元的“相机”,真是物超所值。

但实际上,无论是之前的“公告”还是后来的图片,所有的空间图片都不是“原创”,而是经过后期处理的。

首先我们要知道,韦伯望远镜里面有两种镜头,用来观察不同波长的红外线。

只有红外相机才能观察到“更深的宇宙”▼

其中,每个近红外镜头的像素约为400万像素,中红外镜头只有100万像素。

这比现在的几亿像素的手机差远了。你说相机要100亿,为什么不装个好镜头呢?

但事实是,官网发布的星空照片总是400MB以上,细节满满。这是如何组织的?

事实上,在深空摄影中,像素已经不再是决定胶卷好坏的关键,也不容易与传统摄影相提并论。

首先,韦伯望远镜的直径达到了6.5米,红外采集面积达到了25.4平方米,是普通镜头无法比拟的。

其次,在太空中,韦伯望远镜的拍摄环境接近于完全洁净的真空环境,没有人为的光污染,也没有大气反射的干扰。

强大的聚光能力和完美的拍摄环境,会带来更高的解析力,自然保证画面有更多的细节。

但是在太空中拍照还有其他干扰,比如偶尔会出现一些高能宇宙射线。

如果捕捉到它,其实就相当于画面中的一个“噪点”,只有那些不断亮的灯才是星星。

所以这些太空望远镜在拍照的时候,要对同一个地方进行多次曝光,最后把图像叠加起来,形成一个“胶卷”。

这样做有两个好处。一是它可以“降低噪音”。经过多次比较,那些偶尔亮的亮点就是宇宙射线,而那些一直亮的就是星星。

一是它可以增加像素。单张照片为 100 万像素。如果100张照片拼接在一起,不就是一亿像素吗?

这其实就是“栈”,也就是相机在处理照片时的正常操作。

这样做之后,我们可以看到一张类似于“预告片”中的照片。

但是这些照片中的“星爆”也很烦人,而且在照片中隐藏了很多细节。莫非是镜头成本这么高,而且有光学缺陷?

其实这个东西来自于光的衍射现象,这是无法避免的。如果要绕过衍射极限,图像的清晰度就会降低。

星星的形状与镜片的形状、镜片的间隙和前方的障碍物有关。

哈勃望远镜的星芒来自镜筒中的十字形支撑架,所以星芒也是十字形的。

但该说还是不说,有时候明星多了,还是挺震撼的。

到了这里,你可能会问,为什么人家拍的是彩色的,而我们从天问一号传回来的是黑白的?

当然是因为颜色都是别人做的!

事实上,大多数天文相机中的感光元件接收到的亮度信号都是单色的,研究人员在观测时会根据不同的需要使用不同的滤光片来分离电磁波谱。

和上面的预览图一样,红色滤镜是专门用来增强对比度的。

而我们最终看到的图片是经过调色和混合不可见光波长的合成图像。其中使用的技术通常称为PS。

当然,这种处理属于简单的叠加上色,和一些手机拍月亮的AI算法处理不太一样。

最终影片中的色彩肯定与那些场景的实际外观有所不同,但它是最接近我们肉眼观察到的。

而且,如果我们用相机镜头配合天文望远镜,其实可以拍出色彩斑斓的太空照片,但不可能看到哈勃和韦伯那么远。

国外天文摄影博主拍摄的照片▼

看到这里,你可能会想,合着这个耗资100亿美元的“相机”,拍出来的照片还需要PS才能看?

之所以如此,是因为对于天文学家来说,那些发表出来的彩色照片,或许对科学研究的用处不如原来的黑白照片。

比如过去的第一张黑洞照片,普通人看到后肯定满脸问号,但对科研人员来说意义非凡。

如果我们看到的所有天文学相关的报道都是这样的图片,我想很多人都会对天文学失去兴趣吧?

毕竟,这样的画面怎么会像哈勃望远镜拍到的“创世之柱”一样震撼呢?

对于研究人员来说,黑白照片实际上对他们的研究更有帮助。处理后的彩色照片虽然在天体结构上更加清晰,但也会丢失很多细节,所以只适合我们这种“外行”看。

所以他们这次花时间“制作”“假照片”实际上是一件好事。

只有这样,才能让更多的普通人感受到宇宙的魅力,让我们心中对“仰望星空”的浪漫向往。

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