當(dāng)?shù)貢r(shí)間1990年4月24日，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡搭乘“發(fā)現(xiàn)號(hào)”航天飛機(jī)升空，25年間，在進(jìn)行天文觀測(cè)的同時(shí)，哈勃望遠(yuǎn)鏡帶來(lái)的壯麗宇宙圖像激起了無(wú)數(shù)人對(duì)于宇宙深處的好奇，也在在電腦桌面、CD封面、廣告等產(chǎn)品中被廣泛使用。

蝌蚪星系

        從1990年到今天，哈勃望遠(yuǎn)鏡在地球軌道上運(yùn)行了接近13.7萬(wàn)圈，累計(jì)54億公里，執(zhí)行了120多萬(wàn)次觀測(cè)任務(wù)，觀察了超過(guò)38000個(gè)天體。在哈勃檔案（Hubble Legacy Archive）的網(wǎng)站上，提供了幾乎所有哈勃拍攝到的天體照片，搜索天體名字，即可得到不同時(shí)間拍攝的多張照片。以著名的“創(chuàng)生之柱”（鷹狀星云）為例，能搜索到240張照片，但是沒(méi)有一張是我們所看到的樣子。

        如果我們能在宇宙中用肉眼觀察，看到的星云、深空到底是什么樣？

        人眼可見(jiàn)光的范圍只是電磁波譜上的一條窄縫，因此，人眼在宇宙中能看到的光線和顏色都是有限的。而空間望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)的范圍是從紫外線到近紅外線，因此空間望遠(yuǎn)鏡能捕捉到太陽(yáng)發(fā)出的紫外線和褐矮星和暗星云發(fā)出的紅外線，人眼卻完全看不見(jiàn)。空間望遠(yuǎn)鏡突破了人眼的局限，能拍攝看不見(jiàn)的光線，幫助人們進(jìn)一步研究和了解宇宙。哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的三張鷹狀星云（濾鏡波長(zhǎng)分別為502nm，656nm和673nm）。 

        色彩絢麗的鷹狀星云原始照片是黑白的。這是由于哈勃望遠(yuǎn)鏡在拍攝時(shí)使用的是黑白相機(jī)，以便能提高敏感度，捕捉更多細(xì)節(jié)。射入相機(jī)的光線需要經(jīng)過(guò)若干個(gè)不同的濾鏡，每個(gè)濾鏡對(duì)應(yīng)一張黑白照片。這些濾鏡裝在一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)的輪狀結(jié)構(gòu)上，稱為濾鏡輪（Filter Wheel）。

哈勃的NICMOS（近紅外照相機(jī)和多目標(biāo)光譜儀）的濾鏡輪，每個(gè)濾鏡輪有20個(gè)位置，裝有19個(gè)濾鏡以及1個(gè)空位。

        哈勃望遠(yuǎn)鏡上搭載的廣域和行星照相機(jī)（WF/PC）原本是光學(xué)觀測(cè)使用的高分辨率照相機(jī)。由NASA的噴射推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室制造，附有一套由48片光學(xué)濾鏡組成，可以篩選特殊的波段進(jìn)行天體物理學(xué)的觀察。

        將不同波段的黑白照片按照波段對(duì)應(yīng)的顏色（或者人為對(duì)應(yīng)一種顏色）上色，然后混合疊加，就可以得到宇宙的“彩照”了。上色可分為三種類(lèi)型，分別是自然色（Natural colour images）、代表色（Representative Color images）和增強(qiáng)色（Enhanced Color images）。

        自然色圖片是指三個(gè)濾鏡對(duì)應(yīng)的顏色基本接近人眼看到的紅色（R）、綠色（G）和藍(lán)色（B），經(jīng)過(guò)混合后得到的顏色基本和人眼看到的顏色一致。

Galaxy ESO 510-G13圖片的生成過(guò)程?！犊茖W(xué)世界》圖

        對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)，不可見(jiàn)光不存在對(duì)應(yīng)的顏色，因此在拍攝發(fā)出不可見(jiàn)光的星體時(shí)，科學(xué)家選用不用的顏色來(lái)代表對(duì)應(yīng)的不可見(jiàn)光（通常是用藍(lán)色代表波長(zhǎng)最短的紅外光，紅色代表波長(zhǎng)最長(zhǎng)的紅外光，綠色代表波長(zhǎng)適中的部分），則能制造出一張對(duì)人眼來(lái)說(shuō)不可見(jiàn)的“彩色照片”了，這就是代表色圖片。        

        而“創(chuàng)生之柱”這張屬于增強(qiáng)色照片。從HLA網(wǎng)站上下載原始的三張黑白圖片是用了三個(gè)窄帶濾光鏡拍攝所得，分別對(duì)應(yīng)硫、氫、氧三個(gè)元素。在星云發(fā)出的可見(jiàn)光中，氫和硫發(fā)出紅光，氧發(fā)出綠色的光。由于氫原子和硫離子都發(fā)出紅光，如果用自然色來(lái)處理，二者無(wú)法區(qū)分。因此，用綠色來(lái)代表本來(lái)發(fā)紅光的氫原子；硫離子保持紅色，而發(fā)出綠光的雙電離氧用藍(lán)色來(lái)代替。經(jīng)過(guò)這樣的處理，不僅視覺(jué)上美不勝收，更可以幫助科學(xué)家直觀的了解鷹狀星云的成分。

未經(jīng)顏色增強(qiáng)的“創(chuàng)生之柱”圖片大部分為紅色。《科學(xué)世界》圖1995年哈勃望遠(yuǎn)鏡公布的鷹狀星云照片。2005年哈勃望遠(yuǎn)鏡再次拍攝的鷹狀星云。對(duì)比十年前的照片，顏色有明顯差異。

        因此，從人眼感知的角度講，我們所見(jiàn)到的哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的星云、星系等并不是“真實(shí)”的，而是經(jīng)過(guò)后期著色和處理的，在處理的過(guò)程中，科學(xué)家按照一定的規(guī)范進(jìn)行，當(dāng)然，愛(ài)好者們也可以創(chuàng)作屬于自己的宇宙圖像。

        哈勃檔案（Hubble Legacy Archive）網(wǎng)站提供的原圖，經(jīng)過(guò)ESA/ESO/NASA FITS Liberator這一軟件解析成Photoshop可讀TIFF格式后，將著色不同的多個(gè)圖層混合后，進(jìn)行色階和飽和度等調(diào)整，就可以得到一張新的照片。

經(jīng)過(guò)澎澎和湃湃重新著色的鷹狀星云，和哈勃官方公布的照片還是有些差距。

        歐洲空間局和哈勃望遠(yuǎn)鏡聯(lián)合推出活動(dòng)并提供教程和素材，希望愛(ài)好者共同開(kāi)發(fā)“隱藏的寶藏”，讓這些宇宙圖像不僅僅是被少數(shù)科學(xué)家用來(lái)研究的，更可以讓公眾參與其中。