宇宙的色彩 深空攝影與天文圖像處理全解析 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] Dr.Travis，A.Rector，Kimberly，Arcand，and ... 著，葉楠，邢曉明 譯

圖書標籤:

• 深空攝影
• 天文圖像處理
• 宇宙
• 攝影技巧
• 圖像處理
• 天文觀測
• 星雲
• 星係
• 數碼單反
• 後期製作

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115453396

版次：01

商品編碼：12215022

包裝：平裝

叢書名： 愛上科學

開本：大20開

齣版時間：2017-06-01

頁數：246

正文語種：中文

編輯推薦

你的iPhone手機裏美麗的星空背景圖是怎麼拍齣的？
為什麼無心之作“創生之柱”能得到無數公眾的驚嘆目光？
為什麼即使是對天文並不熟悉的普通人也能從照片中切身體會到宇宙之美？
本書將逐一為你揭秘天文圖像處理全過程！
這不僅是一本單純的深空攝影技術指導手冊，更是一本大氣磅礴的宇宙藝術畫冊，讓我們伴隨著作者的故事一起體會宇宙與星空的波瀾壯闊。

內容簡介

隨著經濟及技術水平的發展，各種天體的照片越來越多的齣現在社會生活的各個角落。它們不僅僅作為各種天文新發現的介紹配圖，也常常充當許多圖像廣告及視頻節目的絢麗背景。天文照片不再是自然科學領域的專屬，也開始融入社會成為一幅幅精美的藝術作品。關於這些作品背後的故事，不僅是關於天體本身，更重要的是這些天文照片的獲取、處理及傳播。身負科研重任的各大專業天文颱，甚至運行於空間中的哈勃、錢德拉等太空望遠鏡為何要去耗費寶貴的時間去拍攝這些頗具藝術氣息的作品？為什麼無心之作“創生之柱”能得到無數公眾的驚嘆目光？為什麼即使是對天文並不熟悉的普通人也能從照片中切身體會到宇宙之美？在本書中三位專業天文工作者會逐一為你娓娓道來。這不是一本單純的深空攝影技術指導手冊，更是一本大氣磅礴的宇宙藝術畫冊，讓我們伴隨著作者的故事一起體會宇宙與星空的波瀾壯闊。本書適閤天文愛好者及天文專業人士閱讀。

作者簡介

特拉維斯·A.雷剋托博士（Dr. Travis A. Rector）
阿拉斯加安剋雷奇大學的物理學和天文學教授。他利用雙子天文颱、基特峰國傢天文颱、國傢射電天文颱及其他天文颱共隻做瞭超過200張天文照片。

金伯利·科沃爾·阿坎德（Kimberly Kowal Arcand）
緻力於將NASA的錢德拉X射綫望遠鏡數據進行可視化處理，任職於位於劍橋的錢德拉X射綫中心（CXC）。

梅甘·瓦茨剋（Megan Watzke）
錢德拉X射綫天文颱的公眾事務官員。因個人和團隊工作獲得過NASA和史密鬆學會的嘉奬。她將大部分精力都用來拓展公眾對於科學之美的認識。

目錄

前言 5
序 6
緻謝 7
第一章 人與天文望遠鏡——望遠鏡與眼睛的對比 8
眼見為實 8
天文望遠鏡所作的三件事 10
第二章 這不是自拍照——望遠鏡和相機是如何工作的 13
光學天文望遠鏡是如何運行的 13
星光，相機，行動吧！ 17
相機的校準 18
第三章 色彩宇宙：寬帶攝影與顔色應用 21
看到真實的顔色 21
如何得到彩色照片 22
天文照片中的色彩 24
寬帶濾光片 26
第四章 色彩即知識：科學傢能從寬帶濾鏡中發現什麼？ 28
不同顔色的恒星 28
鑽石和塵埃 31
星係的顔色 32
第五章 天文圖像簡史——天文圖像的拍攝方法及意義 37
照相底片時代 38
天文颱的發展 40
數字相機的崛起 40
在1994年 42
不斷嚮前的未來 44
直到現在 45
第六章 氫的奇跡——如何觀測這最重要的元素？ 48
元素周期錶第一位 48
恒星的誕生 49
新誕生恒星的噴流 52
顔色的選取 54
第七章 感知紅色——如何識彆及利用顔色？ 56
眼睛是如何感知色彩的 56
顔色的解釋 58
溫度的意義 58
近與遠 59
並不是數字繪畫 61
第八章 窄帶成像——由減而加 68
音符之間的空白 69
氧 70
恒星生命殆盡時 71
五十種不同的紅色 73
不隻是“哈勃色” 75
大質量恒星的爆發 78
第九章 值得銘記一生的夜晚——使用全世界最大的望遠鏡進行觀測 81
這些都是專業級 81
需要預約？ 83
從黃昏到黎明 83
遠程觀測 84
第十章 彩虹之外——電磁波與不同類型的光 87
電磁波譜 87
射電，射電 89
微波：不止是微波爐 90
紅外：你感覺到熱嗎？ 91
可見光：你能看到的那一小部分 94
紫外：照亮前路 94
X射綫：不止在牙醫診所裏 95
伽馬射綫：光的極限 97
見到不可見 97
第十一章 後期處理——天文學傢做什麼？不做什麼？ 103
從數據到圖像 104
進入Photoshop 105
清潔圖像 106
哪些是不能做的？ 110
第十二章 天體物理中的美學——宇宙的構圖 113
照片的清晰度 113
色彩對比度 114
圖像構圖 119
結構和細節 125
自然的與超自然的 131
圖像解剖：創生之柱 135
科學與藝術 136
後記：看到上帝之眼（和手）：想象力與照片中的形象 138
注釋 148
資源 150
作者介紹 151

《星辰的低語：超越視界的宇宙探索》 序言： 人類仰望星空，自古以來便被那無垠的黑暗和點綴其間的璀璨光芒所吸引。從遠古的星象圖騰到如今的射電望遠鏡，我們對宇宙的求知欲從未停歇。然而，遙遠星辰的真實麵貌，往往隱藏在肉眼無法觸及的深邃之中，需要藉助科技的橋梁，纔能窺探其驚心動魄的美麗與奧秘。本書《星辰的低語》並非僅僅是冰冷數據的堆砌，更是一場關於理解、關於發現、關於用智慧之眼捕捉宇宙脈搏的視覺盛宴。它將帶領我們超越日常的感知極限，走進一個由光綫、粒子和難以置信的尺度構成的宏大敘事。 第一章：星空的邀請——為何要探索遙遠的宇宙？ 浩瀚宇宙，自誕生之初就以其神秘莫測的姿態激發著人類的好奇心。我們身處一顆渺小的行星之上，周圍是無盡的黑暗，卻點綴著億萬顆恒星，它們各自承載著自己的故事，訴說著宇宙的演化。探索宇宙，不僅僅是為瞭滿足單純的求知欲，更是為瞭理解我們在宇宙中的位置，認識生命的起源與可能性，以及尋找宇宙中最根本的規律。 從古希臘哲學傢對天體運行的樸素觀察，到伽利略的望遠鏡革命，再到現代太空探測器和地麵大型天文颱的建立，人類對宇宙的探索步伐從未停止。每一次科學技術的進步，都為我們打開瞭新的視野，讓我們能夠看到更遠的距離，更細微的結構，更古老的信號。我們之所以要探索遙遠的宇宙，是因為它承載著關於“我們是誰”、“我們從哪裏來”、“我們將往哪裏去”這些終極問題的綫索。宇宙中的星係碰撞、恒星誕生與死亡、黑洞的吞噬，這些宏大的宇宙事件，都在以一種我們尚未完全理解的方式，塑造著我們所處的世界，甚至是我們自身的存在。 本章將迴顧人類探索宇宙的漫長曆程，從古代文明對星辰的敬畏與想象，到近代天文學的科學奠基，再到二十世紀以來天體物理學的飛速發展，梳理齣人類認知宇宙的脈絡。我們將探討為何對宇宙的探索具有其內在的價值，以及它如何推動瞭科學技術的進步，啓發瞭哲學思考，甚至改變瞭我們對自身在宇宙中地位的看法。理解探索的意義，是踏上這場視覺旅程的第一步。 第二章：捕捉光之痕跡——望遠鏡的演進與宇宙的觀察 宇宙中的信息，絕大多數以電磁波的形式傳遞給我們，其中可見光是我們最直觀的感知方式。然而，宇宙的距離是如此遙遠，以至於許多天體發齣的光綫微弱得如同蠟燭在風中搖曳。因此，望遠鏡成為瞭我們“看見”宇宙的眼睛。 本章將深入剖析望遠鏡這一人類最偉大的科學儀器之一的演進史。我們將從最早的摺射望遠鏡和反射望遠鏡講起，瞭解它們的工作原理、光學極限以及在早期天文學發現中的關鍵作用。隨後，我們將聚焦於二十世紀以來，特彆是近幾十年來，大型地麵望遠鏡的突破性進展。例如，凱剋望遠鏡、甚大望遠鏡（VLT）以及即將建成的三十米望遠鏡（GMT）和巨型麥哲倫望遠鏡（ELT），它們如何通過巨大的鏡麵直徑、先進的光學技術和自適應光學係統，剋服大氣擾動，獲得前所未有的清晰度和分辨率，從而捕捉到遙遠星係、係外行星乃至宇宙黎明時期的微弱信號。 此外，我們還將探討太空望遠鏡的獨特優勢。哈勃空間望遠鏡的革命性貢獻，它擺脫瞭地球大氣的遮蔽，拍攝瞭無數令人驚嘆的宇宙圖像，深刻地改變瞭我們對宇宙的認知。接著，我們將展望下一代太空望遠鏡，如詹姆斯·韋伯空間望遠鏡（JWST）等，它們將如何通過紅外觀測，穿透宇宙塵埃，探索宇宙的早期曆史，尋找係外行星的大氣成分，甚至搜尋地外生命存在的跡象。本章將不僅僅是介紹望遠鏡的類型和技術參數，更會揭示這些儀器如何成為我們延伸感官，理解宇宙的翅膀，以及它們所帶來的每一個重大發現背後，都是技術突破與科學求知的完美結閤。 第三章：超越可見光譜——不可見光的宇宙信使 我們肉眼所能看到的可見光，僅僅是電磁波譜中極小的一部分。宇宙中蘊藏著無數的秘密，通過無綫電波、微波、紅外綫、紫外綫、X射綫和伽馬射綫等不可見光，纔能得以揭示。這些不同波長的電磁波，攜帶瞭關於宇宙不同物理過程、不同天體形態以及不同演化階段的信息。 本章將帶領讀者認識這些“隱形”的宇宙信使。我們將從射電望遠鏡開始，介紹它們如何捕捉來自脈衝星、類星體、星際氣體雲等天體的無綫電信號，揭示宇宙的宏觀結構和動力學過程。接著，我們將探索紅外天文的魅力，理解紅外綫如何穿透星際塵埃，讓我們看到被塵埃遮蔽的恒星誕生區、原行星盤以及年輕的星係，它們是宇宙中最活躍的“育兒所”。 X射綫和伽馬射綫天文，則是探索宇宙中最極端、最劇烈現象的窗口。我們將瞭解黑洞吸積盤、超新星爆發、中子星以及宇宙射綫源如何産生高能的X射綫和伽馬射綫，這些高能輻射為我們提供瞭理解極端物理條件下的物質行為和能量釋放機製的綫索。通過介紹帕剋太陽探測器、錢德拉X射綫天文颱、費米伽馬射綫空間望遠鏡等一係列先進探測器，我們將看到如何利用這些不可見光，拼湊齣宇宙更完整、更生動的圖像。本章的核心在於展現，不同波段的觀測是如何相互補充，共同構建起我們對宇宙多維度、全方位的認知圖景，每一個波段的“低語”，都講述著宇宙中一個獨特的篇章。 第四章：星塵的低語——揭示天體物理的奧秘 宇宙不是靜止的畫布，而是充滿活力、不斷演化的舞颱。恒星的誕生與死亡、星係的形成與碰撞、黑洞的形成與活動，這些天體物理現象構成瞭宇宙最壯麗的圖景。理解這些現象，需要我們深入到物理學的最前沿。 本章將聚焦於天體物理學的核心概念和最新進展。我們將從恒星的生命周期講起，探討恒星的形成過程，它們如何點燃核聚變，以及最終的歸宿——白矮星、中子星或黑洞。我們將深入瞭解黑洞的性質，包括事件視界、奇點以及吸積盤産生的輻射，並介紹黑洞對周圍時空的影響。 星係的形成與演化，是宇宙學中的一個重要課題。我們將探討宇宙大爆炸後的早期宇宙如何形成第一批星係，以及星係是如何通過閤並、碰撞而不斷成長和改變形態的。本章還將介紹暗物質和暗能量這兩個對宇宙結構和演化至關重要的神秘成分，它們占據瞭宇宙的大部分質量和能量，但我們對它們的本質仍然知之甚少。通過介紹脈衝星、引力波探測等前沿研究，我們將看到科學傢們如何利用各種天文現象，挑戰我們對物理定律的理解，並不斷拓展我們對宇宙的認知邊界。本章將以一種易於理解的方式，揭示天體物理學的迷人之處，以及它如何幫助我們理解宇宙的宏大敘事。 第五章：聆聽宇宙的共鳴——係外行星的探索與生命的可能性 “我們是孤獨的嗎？”這個問題一直睏擾著人類。係外行星的發現，無疑為我們解答這個問題帶來瞭新的希望。在遙遠的星係中，存在著數以億計的行星，其中一些可能擁有適宜生命存在的條件。 本章將詳細介紹係外行星的探索曆程與方法。我們將從最早的係外行星發現講起，迴顧開普勒空間望遠鏡等任務如何通過淩日法、徑嚮速度法等技術，發現瞭成韆上萬顆係外行星。我們將瞭解不同類型的係外行星，如“超級地球”、“熱木星”、“迷你海王星”等，以及它們形成的機製。 更重要的是，本章將聚焦於尋找“宜居帶”內的係外行星，以及分析它們的大氣成分。通過分析係外行星大氣光譜中的特徵信號，科學傢們試圖尋找生命存在的“生物標誌物”，例如氧氣、甲烷等。我們將介紹詹姆斯·韋伯空間望遠鏡等下一代觀測設備，它們將如何為我們提供更精細的大氣觀測數據，從而更準確地評估係外行星的宜居性。本章將以一種充滿希望的視角，探討宇宙中生命存在的可能性，以及我們如何通過不斷進步的觀測技術，一步步接近這個可能改變人類曆史的答案。 結語： 《星辰的低語》帶領我們進行瞭一場穿越時空的視覺與思想之旅。從仰望星空的好奇，到望遠鏡的精密構造，再到不同波段光的揭示，以及天體物理學的深邃奧秘，直至對地外生命的展望，每一個章節都如同一次新的發現，一次對宇宙更深層次的理解。宇宙的色彩，不僅僅是我們肉眼所見的繽紛，更是隱藏在光綫背後，由物理定律、物質形態、能量流動所構成的宏大交響樂。希望本書能夠激發您對宇宙探索的持續熱情，用更廣闊的視野去感受星辰的低語，去追尋屬於我們自身的宇宙奧秘。

評分☆☆☆☆☆

第二段： 說實話，我一開始對“全解析”這三個字有點擔心，怕內容太過艱深，讀起來會像啃石頭一樣枯燥。畢竟，天文圖像處理的水可深瞭，各種軟件參數、降噪算法，聽著就頭疼。然而，這本書的敘述方式非常平易近人，它沒有直接跳到那些晦澀難懂的技術細節，而是先構建瞭一個宏大的背景，讓我們理解為什麼這些色彩和細節對我們觀察宇宙如此重要。作者很擅長用比喻和類比來解釋復雜的概念，像是給初學者配瞭一副“心靈的望遠鏡”，讓那些原本遙不可及的知識變得觸手可及。尤其是那些關於如何“發現”隱藏在數據中的美感的部分，讀起來簡直讓人茅塞頓開，仿佛找到瞭通往星空殿堂的密匙。

評分☆☆☆☆☆

第四段： 這本書的結構安排非常巧妙，它不像一本生硬的教材，更像是一個經驗豐富的嚮導，帶著你在天文攝影的迷宮中探索。從最基礎的設備選擇和前期準備，到復雜的堆棧與銳化技巧，每一步都安排得井井有條，邏輯性極強。我欣賞它對“流程化思維”的強調，讓原本感覺零散的步驟變成瞭一個連貫、可重復的係統。這種係統性的講解，對於想要從愛好者進階到半專業水準的讀者來說，簡直是寶貴的財富。它教會我的不僅是操作技能，更是一種嚴謹的、麵對海量數據時的係統性思考方式，這對任何涉及到復雜數據處理的領域都有啓發。

評分☆☆☆☆☆

第一段： 這本書的封麵設計簡直是一流的藝術品，那種深邃的藍色和點綴其中的星雲色彩，一下子就把人拉進瞭宇宙的廣袤之中。我個人是那種對天文現象充滿好奇，但又常常被復雜的專業術語勸退的愛好者。這本書的排版和視覺呈現真的太棒瞭，每一個章節的過渡都像是一次星際旅行的導航，讓人心生嚮往。我特彆喜歡它對色彩的呈現方式，不是那種生硬的科學圖錶，而是充滿瞭情感和故事感。感覺作者不僅僅是在講解技術，更是在分享他對宇宙的理解和熱愛。光是翻閱那些精美的圖像，就已經是一種享受瞭，讓人忍不住想要立刻拿起相機，去捕捉屬於自己的那片星空。那種對美的追求和對細節的打磨，從書的第一頁就能清晰地感受到，這絕對是一本值得收藏的“視覺盛宴”。

評分☆☆☆☆☆

第三段： 我一直有一個睏惑，那就是為什麼我拍齣來的照片總是“灰濛濛”的，跟那些專業天文颱發布的大片有著天壤之彆？這本書裏對圖像後期處理的探討，完全擊中瞭我這個痛點。它不像很多教程那樣隻教你“點哪裏”，而是深入講解瞭背後的“為什麼”。比如，關於色彩平衡和動態範圍的調整，作者的講解細緻入微，甚至提到瞭不同濾鏡對特定星雲光譜的影響。我感覺這更像是一堂高級的藝術鑒賞課，教你如何用科學的工具去“繪畫”宇宙的畫布。讀完相關章節後，我立刻嘗試調整瞭我手頭的幾張照片，效果立竿見影，那種從“平庸”到“驚艷”的轉變，帶來的成就感是無與倫比的。

評分☆☆☆☆☆

第五段： 作為一個資深的書籍收藏者，我非常看重一本書的整體質感和耐讀性。這本書的裝幀設計非常大氣，紙張的厚度和印刷的清晰度都達到瞭上乘水準。更重要的是，它的內容具有很強的“時間抵抗力”。雖然技術總是在迭代，但這本書所闡述的關於光綫、色彩本質以及圖像美學的基礎原理，是永恒的。我毫不懷疑，即使幾年後技術有瞭新發展，我依然會時不時地翻閱它，尋找那些被時間磨礪過的、關於宇宙之美的真知灼見。這絕不是一本讀完一次就可以束之高閣的工具書，它更像是一本值得反復研習的“案頭寶典”。