问伊桑19号:为什么银河系在照片中变形?

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我们生活在重力井的底部,在覆盖着气体的行星表面上,围绕着距其9000万英里的核火球运行,我们认为这很正常,这显然是我们的观点有多扭曲的明显迹象。
- 道格拉斯·亚当斯

读者问:
我一直很担心为什么照片中的银河系看起来像彩虹一样弯曲,而不是我们的银河系应该是笔直的。我想我将来会不明白。这是否是因为我们不在银河系的平面中?

读者提供了一个使他感到困惑的照片示例-如果您自己正在寻找这样的照片,那么您很可能会遇到这样的照片。

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当然,我知道并不是每个人都亲眼看到银河系。甚至我也只见过他三次,直到我年纪大了。但是当我看到他时,他总是这样看:

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实际上,银河系非常简单。读者的假设是合理的,因为我们银河系旋臂的结构足够弯曲。如果我们距离银河系平面较远,那么从我们的角度来看,我们确实可以看到弯曲的螺旋臂之类的东西。

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但是,我们直接位于银河系的平面中,这是一个平面对称的圆盘。通过在地球大气层上发射COBE卫星,我们能够在红外光下看到银河系的360度全景。结果,尽管尘埃阻挡了光路,我们仍然能够看到我们的银河系。



是的,我们的银河系确实有螺旋臂-但是我们在银河系平面中,并且它是平坦的。那么,为什么当我们用自己的眼睛和其他一些照片看到星系时,它们却在某些照片中看起来失真了,而实际上却在天空中画出了一条相当直线?

当我们尝试捕获比传统相机和不变形镜头可能更多的天空时,问题就开始了。观看这个用鱼眼镜头拍摄的美丽的德克萨斯海星2009派对视频。请注意,图像的某些部分会随着时间而失真。



该视频固然很好,但并不能解释为什么星系照片如此失真。毕竟,他们的视野是直的,这些照片不是用变形的镜头拍摄的。尝试从一个简单的角度来解决这个问题:如果我们标记了太阳穿过天空的路径,那么无论我们将在地球的哪个部分,它都会绕一圈传播。在这里,观察者只能看到其中的一部分。

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考虑一下。在照片的左侧,太阳从东方升起。在照片的上部,太阳在天空的南部穿过天顶(此拼贴是意大利制造的),然后向右移动并落在西方。让我问一个问题:在同一张照片中如何捕捉到彼此成180度的两个天空点?

除非您以任何方式使图像失真,否则这是不可能的。在这种情况下,您需要使由几帧组成的合成图像变形,以显示水平直线太阳的整个路径。这项任务很困难,因为同样的原因,不可能同时制作具有所有有用属性的球体的平面图。

那么,为什么银河系在全景中会弯曲?

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如此精美的照片并非由长时间曝光的单张照片制成,而是缝合在一起以及长时间曝光的夜空照片组相应失真的结果。该照片的作者详细介绍了其创建过程,现在我们将介绍主要步骤。

首先,使用13张原始照片来创建这样的图片。请注意,在所有这些照片中,银河系看起来都是完全笔直的-正如您亲眼所见。

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然后,您需要将所有这些图片缝合在一起,尽管强度不强,但不可避免地会导致变形。您会得到类似这样的图片,但不是非常漂亮:

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每个人都知道地平线应该是直的(而不是不知所措),所以这样的图片会冒犯我们的感官。失真将从图片的边缘加剧-毕竟,我们将球体的一部分投影到平面上。

因此,我们打开图形。编辑器,photoshop或lightroom,并适当扭曲图像以拉直地平线。结果,我们强烈扭曲了天空。

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结果,我们得到了非常漂亮的图片,在该图片上您可以看到两个点,彼此之间相隔180度。但这是由于天空的强烈扭曲所致,尽管如此,它看起来仍然很美丽,并且所显示的内容超出了用眼睛可以看到的范围。

这不是最糟糕的选择-欣赏360度全景。点击 如果你想包括Zenith在你的照片,你别无选择,只能认真扭曲的形象-就像在麦卡托投影极点是弯曲的。 但是,值得一看360度的图片-您只需要考虑图像会以某种方式失真即可。这不是弯曲的星系-它是弯曲的图像,因此您可以一次在平面上看到所有事物。可点击

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这就是为什么夜空中最美丽的照片看起来像那样的原因。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN382165/


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