漂亮照片的科学价值

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原作：RICHARD S. WRIGHT JR

翻译：杨欣冉

校译：黄雪妮 涂天宇

编排：王招君

后台：库特莉亚芙卡 李子琦 徐⑨坤 胡永葳

原文链接：

https://skyandtelescope.org/astronomy-blogs/imaging-foundations-richard-wright/qualitative-science-astrophotography/

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不要让任何人告诉你你的“漂亮照片”没有科学价值。

你只是通过望远镜来探索宇宙的科学吗？很多人会同意：你正用着科学家使用的高级设备自己观察和学习真实的自然现象，独自遨游在夜空之下。

但是在天文摄影发展的早期，科学界嘲笑那些用望远镜拍摄照片的人，毕竟...有谁能轻易接受改变呢？但那是150年前的事儿了。摄影革命扭转了局面，如今很少有专业天文学家使用除相机以外的设备进行观测。

然而，当你进入这个圈子之后，你一定会遇到这样一群人：他们的“使命”是确保你不会浪费现代科技的惊人力量来制作漂亮的图片。有一次，一位行星摄影师对深空摄影师非常粗鲁，声称“他们没有为真正的科学做出任何贡献”，因此我离开了这次会议。

事实上，当我刚开始从事天体摄影时，我以应有的严肃态度从事这项事业，但我早期的导师们给了我巨大的压力，其中一位用“花瓶摄影师”来形容我，言语中带着对骗子的“蔑视”。我仍然记得这件事让我多么不安。

尽管这些颜色是“假的”，因为它们不是肉眼可见的，但他们是由特定波长的原子发出的光对应编码并重新“着色”的。这张照片展示出两个相似的星云形成的一个像是充满气体和尘埃的巨大空口袋。

小理查德S·赖特

我早就习惯了这种争吵，不过我对这种情况有自己的见解，将在下面的文章中概述。当你意识到有些人无论如何都会认为世界是平的，而我们无法用更多额外的信息改变他们的观点，久而久之你就会变得很佛系。

人人都是专家

虽然我不是科学家，但我从小就是一名天文爱好者，编写科学软件已经几十年了。我一直试图保持一种科学的态度和世界观，也就是说：我相信科学不单单是一个知识体系范畴，而更像是一个方法让我们确定什么是真实存在的，什么是虚构的世界。

让我告诉你一些天文爱好者真正追求的事情。科学的数据分两种：定量数据和定性数据。我从来没有遇到过分不清二者的科学家，也没有见过不明白这两种数据都有价值的科学家。我也遇到过一些分不清的业余天文学家。他们往往是那些认为业余“科学”不符合他们自己的“业余标准”的人。

看看有人将月球画成这些疯狂的颜色！毫无科学价值！这只是艺术！

由美国地质调查局提供

简单来说，定量数据就是实测数据。测量图像中的星星并说明“这张图像中有 4328颗星星”就是定量数据的一个很好的例子。同样，“这是一个旋涡星系”也是定性数据的一个例子。它是我们认识并分类的一种星系。虽然这种说法比较主观，但它仍然是正确的，因为这是我们约定俗成的。

再比如，如果我们发现“这是一个不寻常的星系”，那这将是一个重要的定性观察，因为它挑战我们之前的分类方案。这样的陈述可能会引起科学界的动荡，就像定量领域中任何意想不到的事情一样。

收集定性数据的唯一规则是您不能伪造数据。换句话说，不要克隆恒星来填补空白区域，不要有选择地旋转星系而不同时旋转其周围的星场，也不要将两个星云组合成更具创意的图像。

然而，如果你给图像中特定波长标记不同颜色，或应用非线性拉伸，这不算是伪造数据。同样降噪和锐化处理也不算。在科学世界中，数据处理一直都是为了发现一些不易察觉的部分。

永远保持对你更具创造性的努力直言不讳。不，这不是来自银河系第四象限的一颗罪犯小行星的明信片

小理查德S·赖特

如果你遵循了这一简单的哲学，但有人声称你的图片没有科学价值，那是胡说八道。

他们真正的意思是这不是他们感兴趣的科学价值。这是一种很傲慢的说法，如果你对它不感兴趣，那么就意味着它对任何人也都不重要？你是否会让这样的人毁了你的一天还是放弃你的爱好？我希望不是。

不仅仅是一张漂亮的照片

让我们来做一个思想实验。假设你拍摄了一些您最喜欢的星系图像。你校准它，处理它，做各种降噪和非线性拉伸。这照片针不戳！你将其发布在社交媒体上，供你的朋友和家人查看。一个JPEG，仅此而已。为了给故事添加冒险性，假设您的笔记本电脑在一家差劲的酒店隔夜被盗，现在您没有原始数据。只是一个糟糕的JPEG（叹气......）

图像中多出的一颗星，即使经过大量处理，也可能表明某些事情发生了变化。

小理查德S·赖特

然而，您的照片充满了重要的定性数据。这是一个真正的银河系。虽然它的亮度被修改了，但你增强处理的星系结构已足够真实。例如，它可能有四个旋臂——您没有移除其中一个或添加一个新的旋臂。“这个星系有四个旋臂”是一个科学数据，你已经捕捉到它并用你的“非线性的、经过大量处理的、纯艺术的”照片来验证它。

“等等，”一个朋友说，“嘿，我知道那个星系，但那里那颗明亮的星星是什么？” 你没有在那里复制任何新的恒星......第二天晚上，你的朋友拍摄了同一个星系，记录了同一个恒星，仔细校准了数据，并进行了一些测光以确定它的亮度。嘿！真的是超新星！你的朋友通过测量它的亮度收集了关于超新星的定量科学数据，根据你的定性数据，那里有一颗以前没有的星星。

恭喜，你们都做了科学。而你，我的朋友，发现了一颗超新星. . 仅仅使用JPEG！

世界上总会有这样的人，他们会走进 7 年级的科学博览会，告诉孩子们他们对科学没有任何贡献。不要成为那个人，也不要让那个人毁了你对科学或天文摄影的热爱。不只是发现新的东西才叫做科学，可重复性也是科学方法的标志。所以只要把它想象成重复实验并确保结果没有改变！

责任编辑：邱煜欣

牧夫新媒体编辑部

『天文湿刻』 牧夫出品

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Image credit: ESA、Hubble &、NASA