举个例子，我们能看到绿色的草，是因为在太阳光的照射下（太阳光的是由7种颜色的光组成的一种复合光），草吸收了除绿色以外波长的光线，反射了绿色对应波长的电磁波，最后反射到我们眼睛里，所以我们看到的草的颜色就是绿色的。

现在我们再来看肉眼的成像原理，人眼在接收到可见光时，会先经过眼睛的折光系统，然后，在视网膜上成像，最后被感光细胞感受到。

感光细胞又分为两种：

之所以我们在望远镜中看到的景象都是接近黑白的，就是因为人眼的夜视能力比较差，无法更好的分辨颜色，才导致看到的星系都是白花花的一片。

了解天文摄影的朋友应该会的，如果只通过肉眼观察，从望远镜里看到的星系只会是暗淡无光的黑白景象，原因就在人眼在弱光条件下对色彩的不敏感。

其次就是曝光时间，当我们进行深空摄影时，仅仅通过瞬间的曝光根本无法得到更多的细节，这就需要来增加曝光时间，那些美丽的星系图片，都是短则几十分钟，长达几十小时的曝光，才得到的照片。

而哈勃望远镜又和普通天文望远镜不太一样，众所周知，哈勃望远镜是处在地球大气层之上的一台光学望远镜，这么做的好处也显而易见，拍摄时不会受到恶劣天气、光污染、大气湍流等影响。

在宇宙中，可接收到的电磁波频率，远不止肉眼可见的（380-760纳米）那么狭窄。所以想要获取到更多的来自宇宙中的信息，就必须接受到更广泛的电磁波频率范围。

要知道，哈勃望远镜的任务可不仅仅是拍个照片这么简单，它还需要分析遥远天体的组成成分，含有的元素是什么，测量星系距离等重任，然后人们通过收集到的数据计算宇宙大小和年龄，以及各种天体的起源。

尽管哈勃望远镜也属于光学望远镜，但不一样的是，它并不会把接收到的光线直接进行成像，而是要经过光谱仪对光线进行光谱分析，以此来得到更多的数据。

我们从微观角度来看，所有的元素都是由原子组成的，而原子则是由原子核以及电子组成。原子核外的电子，按照能力的高低可以分成不同的能级，能量最低的基态能级，其他为激发态能级。

正常情况下，电子是不会发生跃迁的，但是原子接收到外界的能量，原子就会吸走电子跃迁所需要的能量与之对应特征波长的光，于是提供能量的光就会缺失一段特征波长的光线，这就是吸收光谱。同理电子返回基态时也会释放能量，称作放射光谱。

对于接收到光线，通过测量不同物质的吸收光谱、发射光谱等， 由于不同元素的光谱在不同的位置都会有与之对应颜色的谱线或者是缺少对应的谱线，但总的来说，含义相同元素物质的谱线总会在同一个位置具有相同颜色的谱线。

这也是为什么哈勃望远镜为何用黑白图像传感器工作的原因，因为通过光谱分析，本身就可以知道遥远星系的色彩以及元素组成。

此时你的脑海中是不是已经浮现出很多科幻电影的画面了？但我要很遗憾地告诉你的是，我们无法看到像NASA发布的照片那样五彩斑斓。

首先宇宙中的大部分星云都是非常暗的，再加上人眼在昏暗环境下，分辨颜色的能力更差，就像在深夜里走在一条没有任何灯光的小路一样。

其次是哈勃拍摄的照片有很多细节来自于不可见光，科学家通过特定波段映射到RGB上，才把人眼看不到的波段的电磁波转换为可见光呈现出来。

那么绚丽的星云难道就没有颜色吗？显然不是，只是肉眼看到的是照片中的不一样罢了。

再来举个例子：比如我们在夜晚的月光下，看东西都是接近黑白色调的，就是因为环境光线不足，以至于我们不能更好的分辨颜色，但我们并不能说它们是没有颜色的。

天文学家只是尽可能的排除干扰，还原出它们原本应有的颜色，把人眼看不到的东西转换为人眼可见的形式呈现在我们眼中。

而五彩斑斓的星系图片，一定程度上也更能激发人们对科学的兴趣以及对宇宙探索热情，对神秘的星空也抱有更多的幻想。

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