提起宇宙，你會想起什么？

是遍布風(fēng)暴的巨大星球

是遙遠(yuǎn)的神秘星系？

還是如夢似幻的星云？

30年來，人類透過這臺望遠(yuǎn)鏡看到了太陽系外波瀾壯闊的宇宙景象。 然而翻看哈勃望遠(yuǎn)鏡的原始圖像會發(fā)現(xiàn)，它們的本來面目竟然都是黑白的…

文| Seni 視頻| YsX 視覺|昭昭 實習(xí)生Konkuriito亦有貢獻(xiàn)

平平無奇的黑白照片是怎么變成五彩斑斕震撼巨作的？

我們能看到顏色，是因為眼睛接受到特定范圍波長的光。眼睛接收到反射光后，將其轉(zhuǎn)換為電化學(xué)信號，傳遞給大腦，我們就”看“到了顏色。當(dāng)物體的所有顏色都被反射掉時，我們看到的是白色，當(dāng)物體的所有顏色都被吸收掉時，我們看到的是黑色。

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人眼能看到的波長范圍是400~700mm，不同波長的光反射進(jìn)眼睛，才有了我們眼前五彩波瀾的世界。

哈勃望遠(yuǎn)鏡是人類觀測宇宙的眼睛，不過它的傳感器不能像人眼一樣接受光的波長，只能記錄強度，黑白圖像能夠最大限度地呈現(xiàn)細(xì)節(jié)信息，是科學(xué)觀測的首選。

哈勃拍攝宇宙圖片時，裝配有特殊濾鏡，可以過濾光線只讓特定范圍波長的光通過并將其記錄下來。除了可見光，哈勃還可以記錄人眼看不到的紅外線、紫外線、X射線等等。

不同物質(zhì)與光相互作用會產(chǎn)生截然不同的光譜。為了觀測到太空中特定波長的光，哈勃特定濾鏡每次只記錄了一種光的分布狀況。

科學(xué)家收集和分析一張張拍攝得到的光譜，就能知道它們在星球表面、宇宙空間中的位置分布等信息，從而來研究地外行星大氣的構(gòu)成、恒星和星云的構(gòu)成成分、星系運動等。

為了后續(xù)研究和彩圖的制作，科學(xué)家通常會使用多個濾鏡甚至多臺設(shè)備？對同一天體進(jìn)行多次拍攝。 此時收獲的原始圖像并不能直接使用，要先去除宇宙射線等雜質(zhì)，然后進(jìn)行矯正扭曲等工作，再之后就是上色合成了。

科學(xué)家們一般會選取3張獨立曝光的黑白照片上色，選擇的色彩也并非這些拍攝對象的真實色彩，而是使用紅色、藍(lán)色、綠色。因為紅藍(lán)綠是光的三原色，它們可以重現(xiàn)所有人眼可見光的色彩，使圖片細(xì)節(jié)更加清晰，也更符合人們的觀看習(xí)慣。

最后 將它們合在一起，就得到了美輪美奐泡泡星云。

通過相似的上色方法，不僅能看見可見光部分，還能看見那些不可見光。比如當(dāng)我們觀測英仙座A（希臘字母阿爾法）時，肉眼可見光只能捕捉到明亮的星系：

而實際上星系中央存在一個質(zhì)量相當(dāng)于25億個太陽的黑洞，釋放著巨大的噴射流，并放出無線電波，如果對無線電波進(jìn)行觀測，得到的圖像變成了這樣：

在一些較為復(fù)雜的圖片中，科學(xué)家有時也會加入其它色彩，在這幅由包括哈勃在內(nèi)的5臺望遠(yuǎn)鏡一起拍攝的的蟹狀星云中，黃色部分是紅外線，紅色是無線電波，綠色是可見光，藍(lán)色是紫外線，紫色是X光。

我們看到的這些照片并不一定是天體的真實色彩，這些后期添加的顏色實際上是一種幫助理解的分析工具。因此有時由于科學(xué)家觀測的光線不同、上色不同，同一天體在不同照片中長得各不相同，但這些照片都是符合科學(xué)的。

宇宙的色彩并非五彩斑斕的黑，通過藝術(shù)與科學(xué)的結(jié)合，將幾千張圖片拼合、疊加、調(diào)色而來。從這些精彩的影像中人類看到了恒星如何誕生、如何消亡，這些來自百億光年外的星光也許就昭示了人類的過去與未來。

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