在哈勃冥王星影像中为什么会有黑色条纹？

在阅读有关“新视野 ”（New Horizo​​ns）漏斗的报告时，我注意到冥王星图像中出现了奇怪的垂直黑色条纹。

这是一个示例： 来源：哈勃发现了第五颗绕冥王星飞行的月亮（07.11.12）。图片来源：NASA；欧空局; SETI研究所M. Showalter

为什么那里有黑色条纹？

那张照片是用不同曝光时间拍摄的两幅图像的合成。

正确地说，我们不得不说两张照片的曝光是不同的，即外面的照片是通过吸收更多的光来创建的。在这种情况下，我们可以假设两张照片的焦比（由哈勃镜头的光圈得出）和场景的亮度（沿镜头的方向传播了多少光）是相同的，因此只留下了自由的曝光时间确定接触时的变量。

这是必要的，因为我们正在拍摄亮度差异很大的物体。冥王星需要相对较短的曝光时间，但其卫星反射的光要少得多，因此需要更长的曝光时间才能可见。只要传感器暴露在外，冥王星的亮度就会继续增加，直至被冲洗掉。明亮得多的物体会曝光过度，从而导致细节和保真度下降，这在摄影中被称为高光。在我们的情况下，与现在可能出现的更详细的图片相比，冥王星将变成纯白色的圆点。您可以绘制与红外线渲染的伪彩色图像平行的图形：如果该复合材料能够拾取这种水平的光线和细节，则它不是人眼所看到的。

在另一幅哈勃影像中，NASA解释了使用复合成像的原因：

这是合成图像，因为一次暴露恒星背景，Siding Spring彗星和火星会出现问题。实际上，火星的亮度是彗星的10,000倍，因此无法正确暴露它以显示红色星球中的细节。彗星和火星也彼此相对移动，因此如果不对其中一个物体进行运动模糊，就无法在一次曝光中同时对其进行成像。哈勃必须进行编程，以在两个不同的观测中分别跟踪彗星和火星。

资料来源：哈勃看到彗星在火星旁边

通常需要非常长的曝光时间，因为来自遥远的行星和恒星的光线相对较少。正如哈勃网站解释其“ 深场”图像时一样：

哈勃望远镜在天空的黑暗部分进行了一系列非常深入的观察。就像在数码相机上使用长时间曝光一样，这些长时间曝光的照片（长达数周）显示出非常微弱的细节，通常在较短的曝光中看不到。

来源：“什么是哈勃深场？”，Spacetelescope.org常见问题解答。

Wikipedia总结了Robert E. Williams和HDF团队的论文 “哈勃深场：观测，数据减少和星系光度法”，如下所示：

在1995年12月18日至12月28日期间（哈勃绕地球旋转了150次），拍摄了选定滤镜中目标区域的342张图像。每个波长的总曝光时间分别为42.7小时（300 nm），33.5小时（450 nm），30.3小时（606 nm）和34.3小时（814 nm），分为342次单独曝光，以防止宇宙对单个图像造成重大损害射线，当它们撞击CCD检测器时会导致出现亮条纹。再用10个哈勃轨道对侧场进行短时曝光，以帮助其他仪器进行后续观测。

来源：哈勃深场（Hubble Deep Field），维基百科，2014年12月9日检索

冥王星本身是如此明亮，以至于如果以某种方式暴露出剩余的卫星，就可以在图像中看到Charon。同样，剩余的卫星微弱到在分辨Charon的图像中不可见。因此，您看到的照片是两种图像处理技术的组合：一种设计用于展示Charon，另一种设计用于展示剩余的卫星。

我很确定条纹在那里，因为图像的两个部分具有不同的对比度。冥王星和夏隆相对于尼克斯，九头蛇，P4和P5是如此明亮，以至于只有一种对比度，你要么（a）无法看到较小的四个，要么（b）用来自明亮的两个。因此，我们只是简单地将两个图像以不同的亮度（或增益）叠加。

在不了解此特定图像的情况下，我很确定这是因为使用了Coronagraph。阻止，转移或相移或以其他方式阻止或改变冥王星和卡隆反射的多余光的方法之一，这会使光探测器看不到其微小卫星反射的弱得多的光。

关于哈勃日冕仪的链接远非我本人，但也许对某人有所帮助：