天文照片里燦爛的星雲是肉眼可以直接看到的還是相機拍攝的效果?

有些照片通過長時間曝光拍攝星雲,效果非常棒。請問這種效果肉眼可以直接看到嗎?類似 http://i1.sinaimg.cn/IT/2011/1124/U2727P2DT20111124103033.jpg


@孟德爾的答案很贊,我狗尾續貂補充幾句話吧...以及,來放幾張圖自賣自誇一下 :)
星星和星雲都是有顏色的,只不過人的眼睛在暗弱光線下是沒有彩色視覺的,所以平時看星空(其實這年頭能看到星空都是件奢侈的事情了)總覺得星星都是白色的。不過在天氣條件好的時候,看那些亮星還是能看出些微的顏色差別,比如著名的心宿二(天蠍座α),參宿四(獵戶座α),都是紅色的,織女星(天琴座α)偏藍,火星是紅色的金星是明亮的金黃色,銀河中心附近偏暖色,有幾個紅色的星雲……甚至,由於高層大氣的電致輝光現象,整個天空都會有顏色——不過天空的顏色肉眼就不怎麼能看到了。
由於相機可以進行積累曝光,也就是說,可以將一段時間內的光線都累加起來形成明亮的圖像,所以用相機來拍星空,可以看到很豐富的顏色。另外,由於數碼相機的特點,對於暗弱光線下的物體的顏色表現的更為誇張,後期稍稍一調整就能表現出豐富的顏色來。
題主提問的那張照片是獵戶座大星雲,是一個紅色的漂亮的天體,肉眼可見(不過我自己是沒怎麼看出顏色來),用普通的相機就能夠記錄下來,在小型望遠鏡中即可看見一些紅色了。但是這不管怎麼說也只是兩三顆星那麼大的天體,是不可能看起來和山一樣大的,所以無論如何是沒辦法在地球上看到那張照片里的場景的。


P.S. @孟德爾 答案中那張照片我傾向於是二次合成的,在評論中也有不少知友討論了。個人意見僅供參考。

好了下面是來賣照片的~:P 所有照片都是我自己拍的,有拍攝的問題也歡迎交流~

這張拍了銀河中心附近的天空,可以明顯看到銀河中心附近是暖色的,這張照片基本沒有後期調色。像

這張拍了銀河中心附近的天空,可以明顯看到銀河中心附近是暖色的,這張照片基本沒有後期調色。像@孟德爾答案中那張照片應該是進行了稍微誇張一些的後期處理,才會顯現出那麼明顯的黃色調。照片中部泛著綠色的天空,就是上面提到的高層大氣的電致輝光導致的,下面黃色是遠方城市的光污染。

同樣可以清晰地看到暖色的銀河中心(山頂附近),藍色的織女星(圖中最亮的那顆星),綠色的大氣輝光

同樣可以清晰地看到暖色的銀河中心(山頂附近),藍色的織女星(圖中最亮的那顆星),綠色的大氣輝光

這張銀河的顏色不明顯,因為銀河比夜空亮太多了,更比地面亮太多太多了,為了記錄地面的細節而曝光略微過度,顏色就顯得不明顯,如果放大了看仍然能看到一些豐富的色彩(包括很多漂亮的星雲)。但是綠色的氣輝很明顯,右側偏黃的天空是受了右邊城市燈光的影響。照片中間最亮的那顆藍色的星是織女星

這張銀河的顏色不明顯,因為銀河比夜空亮太多了,更比地面亮太多太多了,為了記錄地面的細節而曝光略微過度,顏色就顯得不明顯,如果放大了看仍然能看到一些豐富的色彩(包括很多漂亮的星雲)。但是綠色的氣輝很明顯,右側偏黃的天空是受了右邊城市燈光的影響。照片中間最亮的那顆藍色的星是織女星


原因不是曝光,而是因為人眼的生理構造,具體說是感光細胞的特性。

如下圖(來源:webexhibits),人眼視網膜(retina)上的感光細胞範圍兩種:錐狀(cone)和桿狀(Rod)。錐狀可以分辨很多種顏色,但只在光線充足的條件下工作,而桿狀細胞相反,它們在暗弱的光線下工作,但不能分辨顏色。

因為夜視需要更高的靈敏度,所以就要犧牲譜解析度,桿狀細胞就是為這樣的「寬頻測光」而存在的,因此它不能分辨顏色,但擁有更好的靈敏度。所以晚上看什麼梅西耶都是白糊糊的一團。就算人眼可以持續曝光,最後的成片也不會是那樣色彩斑斕的。

而白天光線充足,錐狀細胞就可以做高譜解析度的觀測了... 所以世界又有了顏色。

(具體關於色彩的感受,可以看這裡:什麼是顏色?)

大自然就是天生的觀測天文學家啊!

BTW 我感覺@孟德爾,@章佳傑幾位都答偏了。


嗯,是個感興趣的話題。
依然是分類回答

1 肉眼能看到像照片那美麗的天文圖像嗎?
不能,很多朋友認為人眼是個很棒的相機,很遺憾,人眼是個非常差勁的相機,遠遠比市面上的民用相機要差得多,更別說和科研相機比了。定焦鏡頭,對焦速度一般,換高感模式要20分鐘,中心畫質與邊緣差很多。人眼的強大來自大腦視覺處理的強大,就好像IPHONE一樣,本身只是個垃圾手機鏡頭,但有強大的圖像處理軟體做後期,就可以戰翻卡片相機了。
天文攝影主要依賴高感光和長曝光,人的眼睛顯然沒有長曝光功能,高感差不多相當於ISO25600的樣子,而且人的弱光視覺細胞只感受明暗,對色彩不敏感,所以是看不到顏色的,就算在望遠鏡上,也只能看到模糊的黑白圖像。

2 天文照片的色彩是怎麼來的?
天文照片的色彩是可以直接照相得來的,普通的單反甚至卡片相機就可以呈現出色彩,並不一定需要後期。
但是在彩色相機的感光板上,每個像素分成3原色接收,也就是每個像素利用到的光線只是實際的1/3,其他色彩都被濾色板吸收了。
為了克服這個缺點,可以採用單色CCD進行感光。在單色CCD上,像素沒有色彩劃分,只感受明暗,每個像素是100%吸收光線。為了讓單色攝影也獲得色彩,就需要利用濾光片。
我們將天體發出的光線中強度最大的三個頻率定義為三原色,然後用窄帶濾波鏡對原始光線進行過濾,這樣每次曝光得到的光線都是只表現單一波長光線的黑白照片。我們把3張黑白照片分別賦予紅黃藍原色,再疊加到一起,就得到了一張彩色照片。
當然實際做起來很複雜,比如高級赤道儀,導星儀,冷凍CCD,都是半專業器材了,拍攝的時候還有明場平場暗場做參考,一張照片需要很多張原始片合成,總之基本相當於半個科學實驗了。
還有最重要的,拍攝地點。美國有些地方不許開燈的。

3 天文照片的色彩是否是真實的色彩?
這是天文攝影中爭論最激烈的話題,實話說,不是。
由於窄帶濾波對波段的選擇是根據光線強度而非嚴格的色彩比例關係,而且最後合成時選定的也未必是三原色(更多考慮的是科學上的統一標準,最好是一看照片就知道天體的化學成分,科學界存在不同的濾色和PS標準,比如NASA色),因此與「實際」的自然色彩有差別是很正常的。另外,紅外段甚至紫外段光線的引入,也使得天體攝影的感光遠遠偏離可見光範圍,根本不是人能看到的顏色。
不過——
很多人知道天文攝影色彩是後期PS合成的,就認為一切都是假的。這些朋友的標準說法是:「和肉眼看到的不一樣。」
其實,歸根結底,天文攝影是對肉眼的一種技術補償手段,你在地球上用肉眼根本就看不到這些天體的顏色,何來不一樣?
另外,由於大氣層,宇宙塵埃,還有引力透鏡等各種奇葩因素的存在,傳播到地球上的光線受到很多損失和歪曲,天文攝影的修正技術可以修正這些問題。
還有個BT的紅移問題,宇宙膨脹本身就會導致紅移,理論上所有照片都要調藍才是「真實」的色彩。特別是超新星爆發後產生的星雲,一部分高速向地球靠近,一部分高速遠離,一部分平行運動,結果就是明明星雲各部分的色彩是完全一樣的,但是你在固定一點上看到的色彩卻完全不同!
所謂自然的色彩應該是,我們坐宇宙飛船,飛到天體附近,這時光線幾乎沒有衰減,肉眼可以充分感受色彩,用IPHONE拍到的也是非常準確的色彩,可惜,暫時辦不到。

所以「我合成的這個照片就是實際的色彩,如果不是我輸你100億,請拿4光年外的現場照片為證」。


如果有空,我會從天文論壇轉幾個樣片來說明一下,不過還是先放一張我最喜歡的外國天文照片吧,就是普通相機拍的,你也能拍到。(地面部分肯定是合成的,具體手法請諮詢原作者)
(The Milky Road by Larry Landolfi )

我自己站在屋頂上拍的,一次成像,無PS。使用了赤道儀和閃光燈。


這張照片看起來是天空和地面單拍,後期合成的,使用器材應該是單反改機或者佳能天文專用的20Da或者60Da+赤道儀,配合長時間曝光出來的。單反改機是將普通單反的紅外截止濾鏡拆掉了,使得CCD或者CMOS可以感受紅外光,從而拍出紅外明顯的星雲。人眼原理決定了人不可能看出顏色,只能是霧狀一團,原理@孟德爾 已經說的很明白了。


人眼的曝光時間最長也不可能超過1s,所以這種長曝的效果是不可能肉眼看到的。。。如果樓主確實想肉眼看看比較能讓觀測者有成就感的深空天體,建議天氣晴朗的日子找個光污染少的地方看看昴星團。其餘的,即使是M42,肉眼看也只是一小點。


這個問題就像,之前有人問我,買瞭望遠鏡之後是不是能看到這樣


這是哈勃拍的,而且還要多張疊加+藝術家想像來的。然而在實際生活中,你拿望遠鏡看的恆星頂多就1小亮點。
你要用肉眼看得像天文攝影的效果,想都不用想了,人眼雖然iso很高,但是曝光時間頂多0.1秒,而且人眼看不到紅外線,只能看到可見光
肉眼可見的有三個星系——M31,大小麥哲倫星雲
幾個星團——M45(昴星團),M7,M44(蜂巢星團),以及在天蠍人馬蛇夫一堆接近肉眼目視極限的星團
車輪星系要使用40cm以上的望遠鏡才能看清,更小的望遠鏡什麼都看不出來,可見它已超過業餘愛好者的能力範圍不過昴星團肉眼可見,我還拍過照。
昴星團


以前技術渣,看得出在哪嗎?在右上角。不過拿雙筒看挺好看的,藍色的昴星團。
M3位於獵犬座,目視星等6.4等,赤經13時41分,赤緯28度29分,6cm望遠鏡既能看到,是易觀測的目標
M4位於天蠍座,稍有實測經驗的愛好者相信都見過,因為它太好找了,和心宿二,心宿一構成一個30,60,90度角的直角三角形,視星等6.4等.大而鬆散,赤經16時22分,赤緯-26度27分.6cm望遠鏡可見.
馬頭星雲——業餘愛好者觀測的極限,望遠鏡無法直接看到(對於一般愛好者),要使用曝光才能認出.是業餘愛好者對自己能力的挑戰.很遺憾,鄙人才疏學淺,沒有這個能力,沒什麼經驗可談.
哲輪雲——肉眼可見
總之,有一台10cm口徑的望遠鏡,110個M都可以觀測到,有沒有能力看到要靠多年累積經驗.


肉眼是直接看不到的,而且很多天文照片就算接望遠鏡長曝也拍不出來,因為它是多波段拍攝的照片疊加起來的。大部分看起來色彩異常艷麗的天文照片都是這樣做出來的。


天上都是星星。。。就是不知道哪個是星雲。。。。。銀河是看的到的··


這種效果是看不到的,但是天氣極好且沒有光污染的時候還是能看到銀河。相信我,那個感覺比看這些照片還要震撼一百倍!


肉眼能看到,但是看到的色彩肯定沒有照片上看到的那樣艷麗,必須要進行長時間曝光才能出現這樣好的效果。


光線太弱,人眼感受不到。相機要長時曝光才能照出那些星雲。


是相機長曝光拍攝的結果。通常天文照片是合成圖,但題主給出的這張是單次曝光圖,用了追蹤裝置。肉眼是看不到的。


此前我也對這方面也有諸多疑惑。
然無意中看到這篇文章,覺得講出了正解 海外文摘――揭秘:一張「哈勃」照片的誕生
宇宙中,人眼能看到色彩的星雲是極少的,極大多數的星雲發出的並非人眼可見的可見光。
後期處理中,對於色彩的選擇是具有人為因素的,如文章所說


覺得星雲都是色彩斑斕是個誤區。
覺得有好的攝像機就可以拍出色彩斑斕的圖也同樣是個誤區。
(完)


肉看通過望遠鏡看星雲只能看到一塊灰白色的亮斑,我自己用130EQ就試過很多次,起先以為是因為城市光污染太嚴重後來跑到山區再看還是一樣的灰白色,那些星雲距離地球實在太遠了,光線傳遞到我們眼睛的就更少,就像晚上不開燈看不出顏色一樣的,必須通過光學設備對準進行長時間曝光才能體現出來,當然再加上後期的處理會讓我們看到更漂亮的效果。


看到這麼多靠譜的答案我就放心了,原來我的眼睛很正常,沒毛病。


肉眼通過天文望遠鏡看到沒有那麼豐富的色彩,那個需要相機長曝


特殊的望遠鏡 如哈勃


每次看到星空圖就覺得很震撼


那些天文圖片很多是NASA或ESA的超級天文台,空間望遠鏡(如哈伯望遠鏡)拍出的。由於深空天體都很暗弱,肉眼對光的敏感度不夠高,得通過攝影長曝光才能拍的到。


只要空氣好,在冬季的夜間,我在雲南用入門級單反也拍到過星雲!


星雲一般來說半徑都不會很大,也比較暗淡,需要用望遠鏡來觀測,樓主給的那張照片在我看來是後期合成的。
但是如果斷然評價人眼和相機的好壞是不客觀的。人眼的動態範圍要遠高於現有的相機。當然人眼無法強行調節曝光時間來使暗淡的星星也亮起來。所以,在相機拍攝的星空里,亮的和暗的星星差別不大,也是為什麼在照片中比較難分辨星座的原因。
另外,當星空在閃耀的時候,那種美是相機無法捕捉到的。記得去年夏天在沙漠中看到的銀河,真的像白色的顏料灑在天空上,非常震撼。


一直想去看銀河,現在還沒找到適合的地方,現在光害太嚴重了


光太暗淡了,除非你肉眼很牛逼,現在說有一種葯吃了可以增強夜視視覺,你去試試看看能不能肉眼看到仙女座,而且要很明亮的那種


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