當?shù)貢r間1990年4月24日，哈勃空間望遠鏡搭乘“發(fā)現(xiàn)號”航天飛機升空，25年間，在進行天文觀測的同時，哈勃望遠鏡帶來的壯麗宇宙圖像激起了無數(shù)人對于宇宙深處的好奇，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，哈勃望遠鏡在地球軌道上運行了接近13.7萬圈，累計54億公里，執(zhí)行了120多萬次觀測任務，觀察了超過38000個天體。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。而空間望遠鏡觀測的范圍是從紫外線到近紅外線，因此空間望遠鏡能捕捉到太陽發(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?？臻g望遠鏡突破了人眼的局限，能拍攝看不見的光線，幫助人們進一步研究和了解宇宙。哈勃望遠鏡拍攝的三張鷹狀星云（濾鏡波長分別為502nm，656nm和673nm）。 

        色彩絢麗的鷹狀星云原始照片是黑白的。這是由于哈勃望遠鏡在拍攝時使用的是黑白相機，以便能提高敏感度，捕捉更多細節(jié)。射入相機的光線需要經(jīng)過若干個不同的濾鏡，每個濾鏡對應一張黑白照片。這些濾鏡裝在一個可以旋轉(zhuǎn)的輪狀結(jié)構(gòu)上，稱為濾鏡輪（Filter Wheel）。

哈勃的NICMOS（近紅外照相機和多目標光譜儀）的濾鏡輪，每個濾鏡輪有20個位置，裝有19個濾鏡以及1個空位。

        哈勃望遠鏡上搭載的廣域和行星照相機（WF/PC）原本是光學觀測使用的高分辨率照相機。由NASA的噴射推進實驗室制造，附有一套由48片光學濾鏡組成，可以篩選特殊的波段進行天體物理學的觀察。

        將不同波段的黑白照片按照波段對應的顏色（或者人為對應一種顏色）上色，然后混合疊加，就可以得到宇宙的“彩照”了。上色可分為三種類型，分別是自然色（Natural colour images）、代表色（Representative Color images）和增強色（Enhanced Color images）。

        自然色圖片是指三個濾鏡對應的顏色基本接近人眼看到的紅色（R）、綠色（G）和藍色（B），經(jīng)過混合后得到的顏色基本和人眼看到的顏色一致。

Galaxy ESO 510-G13圖片的生成過程?！犊茖W世界》圖

        對人類來說，不可見光不存在對應的顏色，因此在拍攝發(fā)出不可見光的星體時，科學家選用不用的顏色來代表對應的不可見光（通常是用藍色代表波長最短的紅外光，紅色代表波長最長的紅外光，綠色代表波長適中的部分），則能制造出一張對人眼來說不可見的“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窄帶濾光鏡拍攝所得，分別對應硫、氫、氧三個元素。在星云發(fā)出的可見光中，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，如果用自然色來處理，二者無法區(qū)分。因此，用綠色來代表本來發(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色來代替。經(jīng)過這樣的處理，不僅視覺上美不勝收，更可以幫助科學家直觀的了解鷹狀星云的成分。

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

        因此，從人眼感知的角度講，我們所見到的哈勃望遠鏡拍攝的星云、星系等并不是“真實”的，而是經(jīng)過后期著色和處理的，在處理的過程中，科學家按照一定的規(guī)范進行，當然，愛好者們也可以創(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，將著色不同的多個圖層混合后，進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鏡聯(lián)合推出活動并提供教程和素材，希望愛好者共同開發(fā)“隱藏的寶藏”，讓這些宇宙圖像不僅僅是被少數(shù)科學家用來研究的，更可以讓公眾參與其中。