我們都被宇宙震撼過。比如美國航空航天局（NASA）卡西尼號近日發(fā)回的杰作：史上最清晰土衛(wèi)六照片。
回想年少時切身體驗“寄蜉蝣于天地，渺滄海之一粟”的那種顫栗，多半是我們第一次看見哈勃望遠鏡拍攝的“創(chuàng)生之柱”或者“上帝之眼”吧？絢麗的天體在無垠的時間與空間中令人敬畏地創(chuàng)生并毀滅著，相比之下，我們小小的人世又是多么偶然而幸運的存在？很多人甚至由此重塑了三觀，改變了人生軌跡呢。
創(chuàng)生之柱，圖片來自NASA官網(wǎng)。
隨閱歷漸長，你也許已經(jīng)知道，那些奇幻的天體照片，很多都經(jīng)過美化。雖然不會像網(wǎng)紅那樣PS出大長腿和蛇精臉，但上個色，調(diào)個亮，為面目不一的天體搞出個曠世美顏，像不像美圖秀秀？你也許還會有些幻滅感：神話果然都是騙人的！天文學家為什么要這么做？誘騙中二少年嗎？
言重了。
天文圖片的上色有一套嚴格的流程，能透露出不少科學信息。而將天體呈現(xiàn)得更美，更有直觀的吸引力，也是別具特殊意義。
天體照片有很多種：除了上述那些姹紫嫣紅的NASA圖，還有愛好者在野外拍的燦爛星空，還有探測器在火星上攝的灰暗地貌，它們總是真實的顏色吧？
還是不一定。
“顏色是什么？”“真實是什么？”——這可是哲學問題。
我們知道，有些天體輻射電磁波，類似光源；有些天體不輻射，但會反射、散射或吸收其它天體的電磁波。電磁波譜可分為紅外、紫外、X光、伽馬射線等波段，只有很窄的一個波段是可見光，可被人類視覺系統(tǒng)感知為各種顏色。
如果物理地客觀地界定，天文學家會根據(jù)天體在不同波段的輻射強度，計算出它的顏色指數(shù)，這樣顏色就只是個數(shù)字，無法被感知。
如果生理地主觀地界定，即使相同的可見光，被感知的顏色也可能因為視錯覺而不同；即使同一個物體，被感知的顏色也可能因為不同條件或背景而時時不同。
圖中兩個圓形客觀上是相同的橙色，主觀上看來則不同。圖片來自wiki百科。
那么，當顏色要被呈現(xiàn)在照片上，到底什么才是我們癡求的真實呢？
所以，專業(yè)天文圖片處理者通常認為“真色”“假色”，甚至“偽色”等說法容易誤導，更傾向于使用的術(shù)語是“自然色”“代表色”和“增強色”。
自然色的界定很寬泛，大致指如果可以較近距離地觀察天體，人類肉眼會感知到的顏色。它接近常識理解的“真色”。火星探測器的平移攝像機拍的有些就是自然色。
火星探測器拍攝的石頭山。圖片來自https://www.universetoday.com。
星野攝影愛好者拍攝的則不盡然，因為很多天體離地球太遠了：星際空間并非完全真空，雖然星際塵埃等只占其1%，但也會吸收并散射天體的光，這叫做星際消光。
消光與波長成反比，換言之，藍光比紅光被削弱得更多，所以在地球上拍攝時，太遠的天體會顯得比它真實的顏色更紅，這叫作星際紅化。再加上大氣層，拍攝結(jié)果就更紅了。
此外，自然色也并不都是直接拍出來的。
哈勃望遠鏡在可見光波段直接拍的都是黑白照片，但在后期處理中，要通過不同的濾鏡。濾鏡就像單色的玻璃窗，可以把其它顏色的光過濾掉。經(jīng)過紅綠藍三種濾鏡的黑白照片，配上相應的單色，最終合成出的圖片，正是如果人類視力和哈勃一樣發(fā)達時，會感知到的自然色。
如此說來，哪些是真，哪些是假，怎么能一兩句話就判斷得了呢？
代表色是為了體現(xiàn)來自天體的不可見的電磁波而人為分配的顏色。它接近常識理解的“假色”，因為紅外線、紫外線之類人類是看不見的，哪里來的顏色？然而，大量的天文學數(shù)據(jù)（如天體的化學構(gòu)成）恰恰包含在這些不可見的信號里。
我們做年終總結(jié)PPT時會把數(shù)字化的工作業(yè)績做成各種餅狀圖階梯圖，再配上醒目的顏色，以便觀眾們迅速心領神會。對于天文學家來說，為了讓公眾（包括同行）對于自己的工作業(yè)績迅速心領神會，讓數(shù)據(jù)更直觀，給不可見的電磁波配上顏色不也很自然嗎？
上代表色的方法很多。比如哈勃望遠鏡在不同波段拍攝，讓紫外光通過深紫色濾鏡，紅外光通過深紅色濾鏡，可見光通過各色濾鏡等等，最終把配上單色的圖片合成起來。
增強色則是為突顯天體在可見光波段的某些結(jié)構(gòu)細節(jié)而人為分配的顏色。它類似常識理解的“偽色”，因為天體的這些結(jié)構(gòu)細節(jié)本來有顏色，但顏色太相近，為了更醒目地區(qū)分，就要給它們配上其它顏色。
比如“上帝之眼”中的氧原子、氫原子和氮離子，都發(fā)出程度相近的紅色，為了區(qū)分，哈勃望遠鏡在通過濾鏡后，人為地給氧原子的光配了藍色、氫配了紅色、氮配了綠色，最終合成。
哈勃望遠鏡為“上帝之眼”配增強色的過程。圖片來自http://hubble.stsci.edu。
事實上，哈勃望遠鏡有數(shù)十種濾鏡，為地面的著色專家提供了極多的可能性，可以根據(jù)不同目的，人為凸顯各種特征，讓照片在視覺上更迷人。
對于NASA公關部門長年發(fā)布這種視覺上太過迷人的天體圖片，媒體上確實不乏抗議之聲。
不過，這件事也不能全怪NASA。早在19世紀末，美國加州的天文學家與刻印工就報紙雜志呈現(xiàn)天文圖片時的“美化”問題有過協(xié)商、定過標準?？逃」室獍烟炜瞻祷?，讓星星華麗登場，以奪眼球，而天文學家覺得，美化過了頭，簡直太假了！由此可見，美圖秀秀不是軟件，而是一種精神，從有公共傳播的那天就存在。
后來，科學家們也學乖了，在行業(yè)標準內(nèi)美化天文圖片，并對美化過程輔以必要說明，不但有利于公眾科普、資金申請，還有利于爭取人才、增強團隊競爭力。哈佛大學設立了一個機構(gòu)，叫作“美學與天文”，就是專門研究天文圖片的色彩、尺寸和說明文字怎樣在科學傳播中影響公眾心理的。其研究表明，公眾并沒那么容易上當，還是蠻能分清美和真的。
有人說，現(xiàn)代天文學的大廈有一部分要歸功于天文美圖。還有人說，美國學界近百年來不遺余力地推廣天文美圖，把太空呈現(xiàn)得像淘金潮時期的西部一樣豐饒誘人，是頗有意識形態(tài)野心呢。這正如加州理工學院的天文學家斯里·庫爾卡尼（Shri Kulkarni）所言：
