提问:我已经看过了漫游者拍的火星照片和卡西尼号卫星拍的土星照片,它们非常绚丽、相当明亮多彩。然而,如果我们发送一个载人任务到火星、木星或土星,宇航员们透过窗户向外看时,这些星体还是这么充满活力吗?若对肉眼来说可以忽略不计的星体与太阳之间增加的距离对自然光产生了影响或者说若这些照片不甚清晰,我们用自己的眼睛能够看到什么呢?
回答:在颜色、表面亮度、大气雾方面对火星上(或卡西尼号附近)的每个人来说可能会与报道中“真正颜色”的图像有轻微不同。这是因为肉眼与漫游者和卫星探测器在三个重要方面截然不同:
(1)人眼由视杆和视锥组成,工作原理与由漫游者全景摄像机和卡西尼号上的过滤轮支持的电荷耦合器件有很大不同。
(2)人眼在不同的光照条件下有不同的反应,因为视杆和视锥在不同的条件下工作最佳。杆状体在非常弱的光线(暗视条件)下,如月光,占主导地位,而锥状体在强光下,如阳光,占主导地位。杆状细胞对一系列较短的波长有反应,而且,由于只有一种类型,它们不会产生颜色信息,就像三种锥细胞对蓝色、绿色和红色的最佳反应一样。此外,由于视杆很少出现在眼睛的焦点(中央凹),所以暗视视力通常是模糊的。Pancam和卡西尼传感器不会以这种方式变化。
(3)大脑以一种非常复杂的方式处理来自视网膜的数据,颜色的等级可以是针对个人的。相比之下,pancam数据使用更简化的标准化定义进行处理。
这些定义产生了一种非常接近人类在适当的光照条件下所看到的颜色的再现。因此,只要在火星表面上有足够的光,PANCAM“真彩色”图像很可能近似于色调和饱和度(认为它是振动),表面上的人会用肉眼看到。然而,人类探险家最有可能使用面罩来保护自己免受超强光的侵害,这可能会使肉眼的比较变得不合适。