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从小到大我们所熟悉的那个「宇宙」,其实是科学家PS出来的....

见闻 | 2017.11.09
文 | 2017-11-09

星空照片一直是各种壁纸网站里下载量最高的系列之一,每天有无数的人将各种漂亮的宇宙照片做成手机背景,墙壁海报或是PPT插图。有不少小伙伴第一次领略到宇宙的浩渺和广大也是通过这些璀璨的星空,可是你知道吗?这些图片。其实全都是“PS”出来的。我们都被 NASA “欺骗”了很多年……

很多小伙伴大概都在不同的场合看到过许多这样的图片。

从小到大,教科书,课外杂志,新闻媒体和影视剧中,这些炫彩夺目的星系,星云和恒星们频频亮相,也构成了我们对自己星球之外的世界的最原始的想象。很多插画师在创作星空相关的插画时,也是仿照这些照片的色调和风格。似乎,宇宙本该就是这样五彩斑斓。

然而,很遗憾,事实并不是这样。大部分普通人认知中的那个宇宙,其实是科学家们“PS”出来的。

这是怎么回事?

这位大爷叫 Zoltan Levay,隶属于 NASA旗下的太空望远镜科学研究所( Space Telescope Science Institute,简称 STScI )。

在一些人眼里,他是“太空艺术家”,但也有人(主要是阴谋论者)指责他是“骗子”。原因在于,Zoltan团队的主要工作就是使用 Photoshop制作 NASA拿给全世界看的宇宙的照片。

Zoltan从事这项工作已有20余年,自1993年加入 STScI以来,他和他的7个同事就致力于为 NASA修正那些由哈勃望远镜拍摄到的来自宇宙深处的图像。迄今为止,这个影像小组已经为 NASA的公共外联办公室制作了成千上万张“美颜”后的宇宙。

Zoltan在一个访谈中详细解释了他们是如何制作一张星云照片的。这是哈勃望远镜拍摄到的羽状星云,距离地球6500光年,高度高达50万亿公里。原片是这个样子的:

这样的图片对于专业的天文学家来说已经足够,但公众肯定不乐意看黑不溜秋,还支离破碎的宇宙。于是,Zoltan的小队就派上用场了。他们首先将哈勃在四个方向拍摄到的照片合并在一起,抹掉缝隙拼接成一张。望远镜在每个方向分别拍摄了三张不同曝光的照片。Zoltan将它们叠加混合在一起,找到最佳的曝光效果。他还降低或提升了部分区域的亮度和对比度,以保证照片整体效果足够清晰。

所谓星云就是大量宇宙气体和尘埃的集合体,羽状星云中也充满了氢,氧和氦,这些元素实际上是会发出淡淡的颜色的,但经历了6500年的旅途,到达地球的光早已灰成一片。

Zoltan从哈勃望远镜中获取了不同元素的图层,将它们分别染上红,蓝和绿色之后叠加在一起。“我们实际上是在‘翻译’颜色”,Zoltan表示,“这确实有点人为的痕迹,但这样的好处是可以让我们看清这个星云的主要元素构成,不会丢失细节。”

到这一步,图片就基本成型了,Zoltan最后的收尾工作就是“给它们加一点细节”。例如为星云加上阴影,增加或调低一些恒星的高光等等。

Zoltan承认这里面有个人发挥的成分,但他同时强调“这种调整只是非常细微的调整,类似摄影师修正阴影一样。”

最后,“粉饰一新”的照片就完工了。

2015年1月,NASA正式发布了这张他们称之为“创世之柱(Pillars of Creation)”的照片。时至今日,“创世之柱”已经成为了全世界认知度最高的星云代表图。

这其实并不是 NASA一家的行为。使用图像软件修正天文照片是各国太空机构通行的惯例。

NASA和 Adobe公司(Photoshop的开发公司)从不避讳这一点。Adobe还曾经出过一篇专题文章,详细解释 NASA是如何制作宇宙照片的。

不过 Zoltan时常会面临一些来自外界的指责。有的是得知“真相”后有些无法接受的天文爱好者,但也有一些是攻击乃至谩骂他的声音。一些阴谋论者声称 Zoltan和他的团队协助 NASA “掩盖真相”,故意 PS掉了一些望远镜拍摄到的 UFO等外星人证据。

Zoltan对此不以为然。他表示哈勃望远镜本来就只能拍出黑白的照片,它的设计目的是为了提供准确的太空数据,而不是为了拍好看的照片。“我们并没有误导任何人”,他说,“我们所有的制作都建立在严格的科学数据基础上。我们不是创作艺术家,我们更偏向于‘重建’而不是‘创作’”。

Robert Hurt

至于所谓的阴谋论,另一名从事太空修正照片工作的天文学家 Robert Hurt给出了解释。“照相机经常拍出一些看起来像是来自宇宙的东西”,他说,“天真的观众可能以为那是什么天体,但其实那就是一些镜头眩光,尘埃或宇宙射线造成的噪点。我们必须抹掉这些部分,我们不希望误导公众让他们以为自己看到了不存在的星星”。

好吧,NASA确实是“骗”了我们。但根本上来说,它所做的行为也不能称之为欺诈。毕竟宇宙那么大,星星们动辄就在几千几万光年之外,想用人眼看清它们的全部细节,实在是有点强人所难。如果科学家不给我们“上色”,那恐怕大家只能对着一堆如同老报纸插图一样的星星发呆了……

另一方面,一张绚烂多彩的宇宙图起到的科普和宣传作用,要比冷冰冰的数据大得多。例如下面这张图,就是今年年初引起热议的所谓“宜居星系”。NASA实际上并没有直接观测到这个星系星球表面的任何细节,但以电脑模拟的星系想象图很快就流传于互联网上,间接也将这个话题带入了公众视野。

“宜居星系”想象图

NASA网页制作的 VR版“宜居星球”表面探索小游戏

作为一个与公众日常生活比较遥远的领域,航天一直以来面临着科普曲高和寡的问题。

在上世纪的美苏航天竞赛结束后,NASA的财政预算一直在被削减。很多议员和民众经常追问“几百光年外的星星和我们有什么关系?”为了更加贴合普通受众,NASA在宣传方面一直在尝试各种接地气的路线。PS宇宙,画想象图,开展各种各样的线下活动,等等。都是为了引起大众对天文的最近,NASA还搞了一个“送你去火星”活动——在明年即将发射升空的“Insight号”火星探测器上搭载了一块芯片,任何人只要登陆 NASA官网填写相关信息,就可以让自己的名字刻录进这块芯片,明年一同飞往火星,你甚至还可以免费得到一张印着你名字的像模像样的“火星船票”。

(如果你也感兴趣,“登船网址”在此:https://mars.nasa.gov/participate/send-your-name/insight/。)

目前这一活动已经吸引了来自世界各地上百万网民的参与。

近几年,我国的航天也越来越亲民。例如几年前为玉兔号探月车征集姓名,开设微博实时更新进展,乃至最近的微信更换启动图,都无形中拉近了普通人和航天的距离。

所以从这个角度来讲,也不必觉得自己被“毁童年”了。NASA为你编织了一个美好的梦,但对梦的追求,却是人类自古以来一以贯之的向往。康德曾将星空赞颂为人类道德准则,王尔德也曾留下“仰望星空”的名言。或许未来某一天,我们终于能亲身一睹曾经只能在画上看到的星辰,那时,作为先行者和筑梦人的科学家们,还会被人们提及和纪念吧。


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