詹姆斯·韦伯太空望远镜所探测到的只是肉眼不可见的窄带数据。为了让观众看到能产生共鸣的可视化图像,研究人员会使用调色板赋予不同元素各种颜色,经过杂色清除、剪裁翻转等一系列处理,最终生成漂亮的天体图像。
在韦伯太空望远镜最早公布的一批照片中,船底座星云的惊人外观在很大程度上要归功于阿丽莎·帕甘(AlyssaPagan)。作为太空望远镜科学研究所(SpaceTelescopescienceInstitute)的一名科学视觉开发人员,帕甘的工作是将韦伯望远镜捕捉到的数据转化为漂亮的可视图像。
帕甘称这项工作是数据、经过几十年科学研究建立起来的美学原则和主观品味之间的“结合”。望远镜与被观测物体之间相隔甚远。为了观测宇宙中的遥远天体,韦伯望远镜使用的是肉眼不可见的红外光谱。像帕甘这样的研究人员必须选择如何将这些数据转换成可视图像。
例如,颜色是帕甘经常遇到的问题。韦伯望远镜收集到经过多次曝光的窄带数据,这意味着所探测天体的红外光谱波长范围非常小,与氢、硫和氧等特定元素的存在相关。帕甘会根据一种叫做彩色排序的原则进行上色,比如其中波长较短的氧用的就是波长较短的蓝色。然后不同颜色叠加形成整幅图像的基础。
然而,由于氢和硫的波长都与红色相关,氢的颜色通常偏黄一些,为的是让最终画面呈现更清晰的细节。这就是“哈勃调色板”的由来。
这些图像有时被称为伪色。但是帕甘强调,这些颜色都是真实数据的代表。例如,在韦伯望远镜拍摄的船底座星云图像中,下方的红色部分主要由氢和硫组成,而上方的蓝色部分主要由氧组成。
帕甘说,只有在涂上这些基本色之后,对天体图像的处理才会变成“品味问题”。她可能会把整个调色板沿光谱向上或向下移动,使蓝色显得偏紫一些,反之亦然。这样一来,不同元素的对比度可能会增强。此外,还要清除望远镜产生的散射光等等。但不同的处理方式就会得到完全不同的图像。帕甘说:“我特别喜欢让事物变得更加飘渺和神奇。”“我的方法有点异想天开——因为这是太空!”