因为黑白CCD灵敏度更高,量子效率在冷冻条件可以达到一个非常高的效率,同等总像素下,分辨率更高,彩色的分辨率大概只有其黑白的四分之一吗,黑白CCD配合各种滤镜就可以合成彩色。哈勃空间望远镜的位置在地球的大气层之上,因此获得了地基望远镜所没有的好处:影像不会受到大气湍流的扰动,视相度绝佳又没有大气散射造成的背景光,还能观测会被臭氧层吸收的紫外线。
哈勃望远镜拍到的都是黑白照,为何我们看到的都是彩色的?
哈勃望远镜本身就是人类为了克服大气层,对光线传播衰减干扰而安放到大气层外的光学望远镜所得到的光学照片。但因为观察拍摄范围包括紫外部分光谱,所以得到的图像信号需要经过后期处理成彩色照片,一是研究判别更方便。
哈勃望远镜之所以选择拍摄黑白照片,是因为黑白照片拍摄的精度更准,但是哈博望远镜在拍摄时并不是只拍一张黑白照片,而是使用不同的滤镜拍摄不同波段下的宇宙,我们知道颜色其实是一种电磁波,但是人眼看不到所有的电磁波段,只有其中很小的一部分才能被我们所看到,这个波段叫可见光。哈勃望远镜和人眼很相似,它也能接受光子,但它可以根据滤镜调整专门接受不同波段的电磁波,哈勃望远镜一共有19个滤镜以及一个空位,每一个滤镜拍到的电磁波段并不相同。
一般情况下,哈勃望远镜会使用不同的滤镜拍摄同一物体,会有很多张不同的照片,比如在红外线下拍摄的照片和在紫外线下拍摄的照片就不相同。而且拍摄的天体颜色越丰富,需要拍摄的照片就越多。这些照片是传到地球上后,科学家会根据不同的照片来为他们分别上色,其中紫外线滤镜下拍摄的照片科学家会为他们上成蓝色或紫色而在红外线滤镜拍摄的照片,科学家会为他们上橙红色的照片,在可见光滤镜拍摄的照片会根据实际的情况去上色,但为了和红外线紫外线有所区别,一般可见光的照片不会使用蓝紫色及红色色彩。
之所以要把哈勃拍摄的黑白照片转换成彩色照片,一是为了更加直观的向大众展示宇宙的面貌,二来是这些色彩虽然是人物ps的产物,但都是遵循科学原理是比较真实的照片。
哈勃望远镜拍摄的照片都是黑白的,为什么我们看到的照片都有绚丽的颜色?
哈勃望远镜本身就是人类为了克服大气层对光线传播衰减、干扰,而安放到大气层外的光学望远镜,所得是光学照片(即用透镜成像而成的影像),但因为观察拍摄范围包括紫外部分光谱,所以得到的图像信号需要经过后期处理成彩色照片,以色彩表达不同的信息,使研究判别更方便。
这一点在相关介绍中,例如描述“这张图片是2号广角相机拍摄的,其多彩性呈现了行星云翳不同等级的喷射物质,红色代表氮气,绿色代表氢气,蓝色代表氧气”,其实就已表达了“图片”是经过处理的信息。
天文照片都是经过长时间曝光才获得的,哈勃望远镜的照片都是通过后期电脑处理的,但反映了所摄天体的原貌。
根据哈勃团队的说法,土星的颜色是光化学反应产生的“烟雾状”雾霾的结果。据科学家称,太阳紫外线辐射驱动了这些反应,他们解释说,雾霾覆盖了较低水平的硫氢化铵和水云,以及由氨冰晶形成的云。
虽然它们不像木星上可见的层那样具有戏剧性,但土星表面有明显的“环”,每个都有略微不同的颜色。天文学家表示,这些分明的条带是云存在于不同的高度。当哈勃拍摄了这张照片时,这颗行星的北半球正处于夏季。
哈勃望远镜拍到的星系照片都是后期上色的吗?
1953年9月28日,星系天文学之父埃德温.哈勃去世
37年后的1990年4月24日,以哈勃名字命名的太空望远镜,在肯尼迪航天中心被发现者号航天飞机,送上了575公里高度的地球环绕轨道。
1993年12月26日,哈勃望远镜传回了最新拍摄的一组深空星系照片,在这若干张照片中,有人发现了一张所谓的“上帝之城”,之所以这么称呼这张星系照片,是因为该星系的中心处,存在一片高亮区域,放大这之后就会发现这片区域,有一片白色光点组成的,类似城市一样的矩阵。
但事实上,所谓的上帝之城并不存在,因为哈勃望远镜拍摄到的原始图像,是黑白而非彩色的,现在我们看到的哈勃照片,包括所谓的上帝之城,都是天文学家,根据拍摄对象含有的不同元素,后期人工配色出来的。
忽略所谓的上帝之城,哈勃望远镜升空至今已经30年了,在它传输回地球的众多图像里,最常被提起也最出名的,是1995年4月1日拍摄的“创生之柱”
这三根位于7500光年外老鹰星云内的柱子,后来被天文学家按照,硫(liu)元素和氢元素发红光,氧元素发绿光的特性,合成了我们现在所看到的,色彩艳丽而壮阔的创生之柱。
按照计划,哈勃太空望远镜的继任者,詹姆斯.韦伯太空望远镜,将在2021年3月30日发射升空,但由于该望远镜的工作地点,距离地球足有150万公里,美国宇航局出于稳妥,此前已将发射日期向后推迟过数次了,目前不排除继续推迟发射的可能性。
所以说哈勃望远镜,在未来仍然是人类观测宇宙的最好帮手,哈勃的使用者们甚至将其退役日期,延后到了2030年至2040年。
不论是已经身处太空的哈勃望远镜,还是目前仍在地球的韦伯望远镜,这些耗资上百亿美元的科学设备,都是人类文明好奇心和求知欲的最高体现。
所以有人相信,宇宙正是因为有了人类,才有了存在的意义
哈勃望远镜拍的真实照片是什么样的?它的工作原理是什么?
不用说哈勃望远镜拍的照片,天文台所有的彩色深空照片都是多通道合成的!当然,大口径望远镜拍摄的明亮发射星云的照片仍然会有一些颜色,但由于光损伤的影响,背景与目标天体的对比度很差,因此需要天文摄影LRGB多通道,还需要暗场,暗场还需要拍摄前、中、后三组,要求高的还有亮平场!当然,在太空工作的哈勃望远镜不必担心光损伤,因为没有光损伤会影响它。唯一要考虑的是目标天体、太阳和月球在地球周围运行时的相对位置!因为位置的不时变化会影响持续曝光!
如果真正拍摄的颜色是这样的,即使在超级望远镜下,哈勃也无法逃脱诅咒,宇宙的颜色非常苍白,即使你能看到颜色,也是所有的颜色!因此如果要满足彩色照片需求的话,最低也要有RGB三个通道的颜色,如果加上其他波段的颜色,如红外线和紫外线,颜色会更丰富,甚至是射电波段的照片叠加,天体的范围可能明显超出你的想象!为什么原始图像是黑白的?因为如果哈勃望远镜想要拍摄彩色图片,光探测器必须在同一区域放置红色、绿色和蓝色元素,以影响图片的分辨率。
哈勃可以通过拍摄黑白照片来捕捉更多的细节。更困难的是使用红外线或紫外线滤光器。红外线和紫外线是看不见的光,肉眼看不见。因此,如果天文学家想让哈勃拍摄的图片反映光谱上所有波长的光,他们必须着色。哈勃望远镜在拍摄太空照片时,为了提高灵敏度,会使用黑白相机,然后配合适当波长的滤镜进行曝光处理,然后再把不同波长的曝光信息,合成到不同的色彩通道中,从而得到一张彩色照片。我们可以看到,X射线望远镜主要显示恒星的信息。
这是因为X射线的穿透力很强,能穿透星云中的星际气体,而可见光和红外波段则看不到这些恒星的细节。如果把这张X射线望远镜、红外线和哈勃望远镜的照片可以增加更多的细节。因此,我们通常在互联网上看到的哈勃望远镜拍摄的大部分图片都是后期合成的效果。颜色取决于合成过程中的处理方法,这与您在太空中使用可见光望远镜的实际观察效果不同。至于为什么哈勃望远镜从一开始就不直接拍彩色照片?因为这样做会影响图像的分辨率。在这种情况下,拍摄黑白照片会记录更多细节,这对科学研究非常有价值。