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美国航空航天局|NASA花100亿美元拍的太空照片 居然是“假的”？( 二 )


美国航空航天局|NASA花100亿美元拍的太空照片 居然是“假的”？
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 图片来自：NASA
其中，每个近红外镜头的像素大概是 400 万，中红外镜头更是只有 100 万像素 。
美国航空航天局|NASA花100亿美元拍的太空照片 居然是“假的”？
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这对比起现在动不动上亿像素镜头的手机都差远了，你说造价 100 亿美元的相机，为啥不整点儿好镜头上去？
但是事实是，官网放出来的星空照片动不动就是 400 多 MB 大小，细节拉满，这又是咋整的？
实际上，在深空摄影中，像素已经不是决定成片质量的关键，也不好拿它与传统摄影进行比较 。
首先，韦布望远镜的口径就达到了 6.5 米，红外线收集面积更是达到 25.4 平方米，是一般镜头根本比不了的 。
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 图片来自：NASA
其次，在太空中，韦布望远镜的拍摄环境接近完全洁净、真空，没有人造光害，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，就可以有更大的分辨力，自然能保证图片有更多的细节 。
但是在太空中拍照还会有别的干扰因素，比如一些时不时出现的高能宇宙射线 。
如果抓拍到它，在图片中其实就相当于一个“噪点”，只有那些常亮的光线才是恒星 。
所以这些太空望远镜拍摄的时候，都要经过对同一个地方多次曝光，最后把图像堆叠处理，才能“出片” 。
这么做的好处有两个，一个是可以“降噪”，多次对比之后，那些时有时无的亮点就是宇宙射线，一直亮的就是恒星 。
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 图像堆叠处理，图片来自：NASA
一个是可以提高像素，单张照片 100 万像素，那 100 张拼接起来，不就是 1 亿像素了？
这其实就是“堆栈”，是相机处理照片时候的常规操作了 。
这样一通操作之后，我们就能看到类似“预告片”中的那种照片了 。
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 图片来自：NASA
但是这些照片中的“星芒”看起来也挺烦人的，会掩盖很多照片上的细节，难不成这镜头花了这么多钱，还有光学瑕疵？
其实这东西来自光的衍射现象，是无法避免的，如果要绕开衍射极限，就会造成图片的清晰度下降 。
而星芒的形状则是和镜片形状、镜片间隙以及前方的障碍物有关系 。
美国航空航天局|NASA花100亿美元拍的太空照片 居然是“假的”？
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几代望远镜的镜片对比，图片来自：NASA
哈勃望远镜的星芒则是来自于镜筒内的十字型支撑架，因此星芒也是十字型的 。
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哈勃望远镜的十字型支撑架，图片来自：NASA
但是该说不说，有的时候这星芒多了还挺震撼的 。
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到这儿你可能会问，为啥人家拍照都是彩色的，我们天问一号发回来的都是黑白的？
当然是因为彩色都是人家 P 上去的啊！
其实大部分天文相机中的感光元件接收的亮度信号都是单色的，科研人员在观测时会根据不同需要选用不同的滤镜来分离电磁波频谱 。
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图片来自：NASA
像上面那张预告图就是为了强化对比，专门采用了红色的滤镜 。
而我们最终看到的那些图片，都是经过调色、混合了不可见光波长的合成影像，这其中用到的技术，俗称 PS。
当然，这种处理属于单纯的堆叠和上色，和某些手机拍月亮的 AI 算法处理还是不太一样的 。
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