听起来像个棘手的问题,不是吗?有点像“格兰特将军的墓里埋的是谁?”然而,答案让许多聪明人都感到困惑。(DISCOVER 杂志甚至发表了一篇关于这个问题的专题文章。)现在,“好奇号”探测器最新的图像又引起了这个问题的关注。火星上的蓝天?是真的吗?这些图像中哪一张才显示了火星的真实样貌?
这是真实的火星吗?这是 NASA“好奇号”探测器拍摄的夏普山(Mount Sharp)的原始彩色马赛克图像。NASA 将原始彩色图像描述为“典型的智能手机相机照片”中的景象。(来源:NASA/JPL-Caltech/MSSS)
1976 年 7 月,火星表面首次传回的“维京号”图像显示的是蓝天,这很大程度上是因为人们期望看到蓝天,因此成像专家最初设置了色彩平衡。他们很快意识到自己的错误,并重新发布了带有橘红色天空的图像。
或者这是真实的火星吗?这张照片经过了白平衡的色彩调整,使天空呈现蓝色。这种改变模拟了地球般的照明,使得解释火星地质更加容易。(来源:NASA/JPL-Caltech/MSSS)
事实证明,火星大气层充满了橙色的尘埃,这主导了天空的颜色。调整色彩平衡以反映这种出乎意料的现实是一个相当简单的调整,然而即使在今天,火星同一场景的图像也常常呈现出不同的色调。有时,火星地貌看起来是红褐色和生锈的,有时是橘红色的,有时是奶油色的,有时是暗淡的棕黄色。
当然,不同的杂志和网站会自己进行色彩调整,而且还有许多业余爱好者在进行自己的校正和扭曲。但 NASA 本身有时似乎也对火星的真实样貌感到困惑。考虑一下从太空拍摄的三张火星图像。前两张来自哈勃太空望远镜。第三张来自火星全球勘测者号。您会注意到它们不太匹配,尽管火星是同一个星球,而且其中两张图像甚至来自同一个望远镜。
2001 年 7 月,哈勃太空望远镜看到的火星。(来源:NASA 和哈勃遗产团队)
1997 年 3 月,哈勃太空望远镜看到的火星。(来源:David Crisp;WFPC2 科学团队;NASA)
2006 年 2 月,火星全球勘测者号看到的火星。看起来,这颗行星根本不红。(来源:NASA/JPL/Malin Space Science Systems)
简而言之,色彩平衡是一个高度主观的问题。没有两个航天器使用完全相同的滤光片;即使是同一台望远镜上的两个仪器也可以使用不同的滤光片和通道。一旦数字探测器的数据传入,成像专家就会处理数据,以制作出最有意义的图像。有时,他们会强调那些看似最具有科学意义的部分。有时,他们会试图模拟人眼看到的景象——这也是大多数人在问“它真实看起来是什么样子?”时所指的。但即便如此,人眼的颜色接收器与我们的任何仪器都不完全匹配,因此创建与人类视觉相似的色彩平衡本身就是一种主观的艺术。
真实性问题变得更糟,因为并非所有人都能以完全相同的方式感知颜色。你可能甚至无法用你的两只眼睛以完全相同的方式感知颜色。(盯着单色的墙壁或蓝天看。分别遮住一只眼睛,然后再遮住另一只。它们看起来完全一样吗?)也许最大的挑战是:眼睛感知颜色的方式会根据光线量而变化。这就是为什么深空星云的照片会呈现出那些你在天空中从未见过的惊人的粉色和紫色。即使使用世界上最好的望远镜观看猎户座星云,你也只会看到灰绿色。人眼根本无法捕捉到极其微弱的红色。
在查看深空图像时,请记住这一点。事实上,真实色彩的性质对于任何不熟悉的图像来说都是一个问题。你清楚地知道当地景观会是什么样子。但摄影师是否提高了亚马逊雨林的绿色调,或者让日落更加绚丽?艾玛·斯通的眼睛真的有那么色吗?摄影术诞生以来,这种混淆和谎言就一直存在,而数字成像只会让操纵变得更容易,主观性更加明显。
至少 NASA 最新的色彩操纵有坚实的科学动机。在火星盖尔撞击坑(Gale Crater)“好奇号”最新全景图中,使天空呈现蓝色的白平衡色彩调整是为了让地表岩石在正常的地球照明下看起来是那样。这使得行星地质学家能够更轻松地查看他们习惯于研究的地球岩石构造,从而简化了理解“好奇号”正在探索的这个奇异环境的过程。
而且,这确实是一个奇异的环境。目前的位置被称为黄刀湾(Yellowknife Bay),似乎是一个古老的河流或湖泊。它含有沉积岩。它的化学性质温和,如果生命曾经在那里出现,那将是有利的。它含有地球微生物使用的许多元素。“好奇号”将从这里缓慢地向上移动,前往夏普山,沿途测试化学物质并进行观察。如果你想知道火星是否曾经能够支持生命——或者今天是否仍然可以——这将是我们获得答案的最佳机会。
但如果你想知道火星究竟是什么颜色,我的建议是等到今年晚些时候它出现在你的视野中时,抬起头看看,然后自己决定。
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