天文照片里灿烂的星云是肉眼可以直接看到的还是相机拍摄的效果？

有些照片通过长时间曝光拍摄星云，效果非常棒。请问这种效果肉眼可以直接看到吗？类似 http://i1.sinaimg.cn/IT/2011/1124/U2727P2DT20111124103033.jpg@孟德尔的答案很赞，我狗尾续貂补充几句话吧...以及，来放几张图自卖自夸一下 :)
星星和星云都是有颜色的，只不过人的眼睛在暗弱光线下是没有彩色视觉的，所以平时看星空（其实这年头能看到星空都是件奢侈的事情了）总觉得星星都是白色的。不过在天气条件好的时候，看那些亮星还是能看出些微的颜色差别，比如著名的心宿二（天蝎座α），参宿四（猎户座α），都是红色的，织女星（天琴座α）偏蓝，火星是红色的金星是明亮的金黄色，银河中心附近偏暖色，有几个红色的星云……甚至，由于高层大气的电致辉光现象，整个天空都会有颜色——不过天空的颜色肉眼就不怎么能看到了。
由于相机可以进行积累曝光，也就是说，可以将一段时间内的光线都累加起来形成明亮的图像，所以用相机来拍星空，可以看到很丰富的颜色。另外，由于数码相机的特点，对于暗弱光线下的物体的颜色表现的更为夸张，后期稍稍一调整就能表现出丰富的颜色来。
题主提问的那张照片是猎户座大星云，是一个红色的漂亮的天体，肉眼可见（不过我自己是没怎么看出颜色来），用普通的相机就能够记录下来，在小型望远镜中即可看见一些红色了。但是这不管怎么说也只是两三颗星那么大的天体，是不可能看起来和山一样大的，所以无论如何是没办法在地球上看到那张照片里的场景的。


P.S. @孟德尔 答案中那张照片我倾向于是二次合成的，在评论中也有不少知友讨论了。个人意见仅供参考。

好了下面是来卖照片的~:P 所有照片都是我自己拍的，有拍摄的问题也欢迎交流~
这张拍了银河中心附近的天空，可以明显看到银河中心附近是暖色的，这张照片基本没有后期调色。像@孟德尔答案中那张照片应该是进行了稍微夸张一些的后期处理，才会显现出那么明显的黄色调。照片中部泛着绿色的天空，就是上面提到的高层大气的电致辉光导致的，下面黄色是远方城市的光污染。

同样可以清晰地看到暖色的银河中心（山顶附近），蓝色的织女星（图中最亮的那颗星），绿色的大气辉光

这张银河的颜色不明显，因为银河比夜空亮太多了，更比地面亮太多太多了，为了记录地面的细节而曝光略微过度，颜色就显得不明显，如果放大了看仍然能看到一些丰富的色彩（包括很多漂亮的星云）。但是绿色的气辉很明显，右侧偏黄的天空是受了右边城市灯光的影响。照片中间最亮的那颗蓝色的星是织女星发布于 2013-08-30　　原因不是曝光，而是因为人眼的生理构造，具体说是感光细胞的特性。
　　如下图（来源：webexhibits），人眼视网膜（retina）上的感光细胞范围两种：锥状（cone）和杆状（Rod）。锥状可以分辨很多种颜色，但只在光线充足的条件下工作，而杆状细胞相反，它们在暗弱的光线下工作，但不能分辨颜色。
　　

　　

　　

　　因为夜视需要更高的灵敏度，所以就要牺牲谱分辨率，杆状细胞就是为这样的“宽带测光”而存在的，因此它不能分辨颜色，但拥有更好的灵敏度。所以晚上看什么梅西耶都是白糊糊的一团。就算人眼可以持续曝光，最后的成片也不会是那样色彩斑斓的。
　　而白天光线充足，锥状细胞就可以做高谱分辨率的观测了... 所以世界又有了颜色。
　　（具体关于色彩的感受，可以看这里：什么是颜色？）
　　大自然就是天生的观测天文学家啊！
　　BTW 我感觉@孟德尔，@章佳杰几位都答偏了。
编辑于 2017-08-09嗯，是个感兴趣的话题。
依然是分类回答

1 肉眼能看到像照片那美丽的天文图像吗？
不能，很多朋友认为人眼是个很棒的相机，很遗憾，人眼是个非常差劲的相机，远远比市面上的民用相机要差得多，更别说和科研相机比了。定焦镜头，对焦速度一般，换高感模式要20分钟，中心画质与边缘差很多。人眼的强大来自大脑视觉处理的强大，就好像IPHONE一样，本身只是个垃圾手机镜头，但有强大的图像处理软件做后期，就可以战翻卡片相机了。
天文摄影主要依赖高感光和长曝光，人的眼睛显然没有长曝光功能，高感差不多相当于ISO25600的样子，而且人的弱光视觉细胞只感受明暗，对色彩不敏感，所以是看不到颜色的，就算在望远镜上，也只能看到模糊的黑白图像。

2 天文照片的色彩是怎么来的？
天文照片的色彩是可以直接照相得来的，普通的单反甚至卡片相机就可以呈现出色彩，并不一定需要后期。
但是在彩色相机的感光板上，每个像素分成3原色接收，也就是每个像素利用到的光线只是实际的1/3，其他色彩都被滤色板吸收了。
为了克服这个缺点，可以采用单色CCD进行感光。在单色CCD上，像素没有色彩划分，只感受明暗，每个像素是100%吸收光线。为了让单色摄影也获得色彩，就需要利用滤光片。
我们将天体发出的光线中强度最大的三个频率定义为三原色，然后用窄带滤波镜对原始光线进行过滤，这样每次曝光得到的光线都是只表现单一波长光线的黑白照片。我们把3张黑白照片分别赋予红黄蓝原色，再叠加到一起，就得到了一张彩色照片。
当然实际做起来很复杂，比如高级赤道仪，导星仪，冷冻CCD，都是半专业器材了，拍摄的时候还有明场平场暗场做参考，一张照片需要很多张原始片合成，总之基本相当于半个科学实验了。
还有最重要的，拍摄地点。美国有些地方不许开灯的。

3 天文照片的色彩是否是真实的色彩？
这是天文摄影中争论最激烈的话题，实话说，不是。
由于窄带滤波对波段的选择是根据光线强度而非严格的色彩比例关系，而且最后合成时选定的也未必是三原色（更多考虑的是科学上的统一标准，最好是一看照片就知道天体的化学成分，科学界存在不同的滤色和PS标准，比如NASA色），因此与“实际”的自然色彩有差别是很正常的。另外，红外段甚至紫外段光线的引入，也使得天体摄影的感光远远偏离可见光范围，根本不是人能看到的颜色。
不过——
很多人知道天文摄影色彩是后期PS合成的，就认为一切都是假的。这些朋友的标准说法是：“和肉眼看到的不一样。”
其实，归根结底，天文摄影是对肉眼的一种技术补偿手段，你在地球上用肉眼根本就看不到这些天体的颜色，何来不一样？
另外，由于大气层，宇宙尘埃，还有引力透镜等各种奇葩因素的存在，传播到地球上的光线受到很多损失和歪曲，天文摄影的修正技术可以修正这些问题。
还有个BT的红移问题，宇宙膨胀本身就会导致红移，理论上所有照片都要调蓝才是“真实”的色彩。特别是超新星爆发后产生的星云，一部分高速向地球靠近，一部分高速远离，一部分平行运动，结果就是明明星云各部分的色彩是完全一样的，但是你在固定一点上看到的色彩却完全不同！
所谓自然的色彩应该是，我们坐宇宙飞船，飞到天体附近，这时光线几乎没有衰减，肉眼可以充分感受色彩，用IPHONE拍到的也是非常准确的色彩，可惜，暂时办不到。

所以“我合成的这个照片就是实际的色彩，如果不是我输你100亿，请拿4光年外的现场照片为证”。


如果有空，我会从天文论坛转几个样片来说明一下，不过还是先放一张我最喜欢的外国天文照片吧，就是普通相机拍的，你也能拍到。（地面部分肯定是合成的，具体手法请咨询原作者）
（The Milky Road  by Larry Landolfi ）



我自己站在屋顶上拍的，一次成像，无PS。使用了赤道仪和闪光灯。
编辑于 2013-09-02这张照片看起来是天空和地面单拍，后期合成的，使用器材应该是单反改机或者佳能天文专用的20Da或者60Da+赤道仪，配合长时间曝光出来的。单反改机是将普通单反的红外截止滤镜拆掉了，使得CCD或者CMOS可以感受红外光，从而拍出红外明显的星云。人眼原理决定了人不可能看出颜色，只能是雾状一团，原理@孟德尔 已经说的很明白了。发布于 2013-08-29人眼的曝光时间最长也不可能超过1s，所以这种长曝的效果是不可能肉眼看到的。。。如果楼主确实想肉眼看看比较能让观测者有成就感的深空天体，建议天气晴朗的日子找个光污染少的地方看看昴星团。其余的，即使是M42，肉眼看也只是一小点。发布于 2011-11-24这个问题就像，之前有人问我，买了望远镜之后是不是能看到这样
这是哈勃拍的，而且还要多张叠加+艺术家想象来的。然而在实际生活中，你拿望远镜看的恒星顶多就1小亮点。
你要用肉眼看得像天文摄影的效果，想都不用想了，人眼虽然iso很高，但是曝光时间顶多0.1秒，而且人眼看不到红外线，只能看到可见光
肉眼可见的有三个星系——M31,大小麦哲伦星云
几个星团——M45（昴星团）,M7,M44(蜂巢星团）,以及在天蝎人马蛇夫一堆接近肉眼目视极限的星团
车轮星系要使用40cm以上的望远镜才能看清,更小的望远镜什么都看不出来,可见它已超过业余爱好者的能力范围不过昴星团肉眼可见，我还拍过照。
昴星团

以前技术渣，看得出在哪吗？在右上角。不过拿双筒看挺好看的，蓝色的昴星团。
M3位于猎犬座,目视星等6.4等,赤经13时41分,赤纬28度29分,6cm望远镜既能看到,是易观测的目标
M4位于天蝎座,稍有实测经验的爱好者相信都见过,因为它太好找了,和心宿二,心宿一构成一个30,60,90度角的直角三角形,视星等6.4等.大而松散,赤经16时22分,赤纬-26度27分.6cm望远镜可见.
马头星云——业余爱好者观测的极限,望远镜无法直接看到（对于一般爱好者）,要使用曝光才能认出.是业余爱好者对自己能力的挑战.很遗憾,鄙人才疏学浅,没有这个能力,没什么经验可谈.
哲轮云——肉眼可见
总之,有一台10cm口径的望远镜,110个M都可以观测到,有没有能力看到要靠多年累积经验.编辑于 2015-07-04肉眼是直接看不到的，而且很多天文照片就算接望远镜长曝也拍不出来，因为它是多波段拍摄的照片叠加起来的。大部分看起来色彩异常艳丽的天文照片都是这样做出来的。发布于 2013-01-31天上都是星星。。。就是不知道哪个是星云。。。。。银河是看的到的··发布于 2013-08-30这种效果是看不到的，但是天气极好且没有光污染的时候还是能看到银河。相信我，那个感觉比看这些照片还要震撼一百倍！发布于 2015-07-10肉眼能看到，但是看到的色彩肯定没有照片上看到的那样艳丽，必须要进行长时间曝光才能出现这样好的效果。发布于 2011-11-24光线太弱，人眼感受不到。相机要长时曝光才能照出那些星云。发布于 2011-11-26是相机长曝光拍摄的结果。通常天文照片是合成图，但题主给出的这张是单次曝光图，用了追踪装置。肉眼是看不到的。编辑于 2017-04-28此前我也对这方面也有诸多疑惑。
然无意中看到这篇文章，觉得讲出了正解 海外文摘――揭秘：一张“哈勃”照片的诞生
宇宙中，人眼能看到色彩的星云是极少的，极大多数的星云发出的并非人眼可见的可见光。
后期处理中，对于色彩的选择是具有人为因素的，如文章所说
觉得星云都是色彩斑斓是个误区。
觉得有好的摄像机就可以拍出色彩斑斓的图也同样是个误区。
（完）编辑于 2016-06-20肉看通过望远镜看星云只能看到一块灰白色的亮斑，我自己用130EQ就试过很多次，起先以为是因为城市光污染太严重后来跑到山区再看还是一样的灰白色，那些星云距离地球实在太远了，光线传递到我们眼睛的就更少，就像晚上不开灯看不出颜色一样的，必须通过光学设备对准进行长时间曝光才能体现出来，当然再加上后期的处理会让我们看到更漂亮的效果。发布于 2014-03-13　　看到这么多靠谱的答案我就放心了，原来我的眼睛很正常，没毛病。
编辑于 2017-07-22肉眼通过天文望远镜看到没有那么丰富的色彩，那个需要相机长曝发布于 2012-02-03特殊的望远镜  如哈勃发布于 2011-11-24每次看到星空图就觉得很震撼发布于 2016-07-13那些天文图片很多是NASA或ESA的超级天文台，空间望远镜（如哈伯望远镜）拍出的。由于深空天体都很暗弱，肉眼对光的敏感度不够高，得通过摄影长曝光才能拍的到。发布于 2013-09-03只要空气好，在冬季的夜间，我在云南用入门级单反也拍到过星云！发布于 2013-09-02