提問：我已經看過了漫遊者拍的火星照片和卡西尼號衛星拍的土星照片，它們非常絢麗、相當明亮多彩。然而，如果我們傳送一個載人任務到火星、木星或土星，宇航員們透過窗戶向外看時，這些星體還是這麼充滿活力嗎？若對肉眼來說可以忽略不計的星體與太陽之間增加的距離對自然光產生了影響或者說若這些照片不甚清晰，我們用自己的眼睛能夠看到什麼呢？

回答：在顏色、表面亮度、大氣霧方面對火星上（或卡西尼號附近）的每個人來說可能會與報道中“真正顏色”的影象有輕微不同。這是因為肉眼與漫遊者和衛星探測器在三個重要方面截然不同：

（1）人眼由視杆和視錐組成，工作原理與由漫遊者全景攝像機和卡西尼號上的過濾輪支援的電荷耦合器件有很大不同。

（2）人眼在不同的光照條件下有不同的反應，因為視杆和視錐在不同的條件下工作最佳。桿狀體在非常弱的光線（暗視條件）下，如月光，占主導地位，而錐狀體在強光下，如Sunny，占主導地位。桿狀細胞對一系列較短的波長有反應，而且，由於只有一種型別，它們不會產生顏色資訊，就像三種錐細胞對藍色、綠色和紅色的最佳反應一樣。此外，由於視杆很少出現在眼睛的焦點（中央凹），所以暗視視力通常是模糊的。Pancam和卡西尼感測器不會以這種方式變化。

（3）大腦以一種非常複雜的方式處理來自視網膜的資料，顏色的等級可以是針對個人的。相比之下，pancam資料使用更簡化的標準化定義進行處理。

這些定義產生了一種非常接近人類在適當的光照條件下所看到的顏色的再現。因此，只要在火星表面上有足夠的光，PANCAM“真彩色”影象很可能近似於色調和飽和度（認為它是振動），表面上的人會用肉眼看到。然而，人類探險家最有可能使用面罩來保護自己免受超強光的侵害，這可能會使肉眼的比較變得不合適。

圖解：火星的真實色彩影像，2007年2月由羅塞塔號拍攝

那麼，火星上的太陽是否足夠明亮，以使光照條件成為一個有效的假設呢？答案是肯定的。火星離太陽的距離大約是地球的1.5倍，因此，忽略大氣影響，火星單位面積的太陽能大約是地球的48%。火星大氣的霧，主要是由於塵埃，會進一步降低亮度。

圖解：由太空所見的火星稀薄且充滿塵埃的紅色大氣層。左下方是阿爾及爾平原。

一般來說，只要探測車影象是在火星上的中午製作的，真正彩色的pancam影象的活力將非常接近肉眼在火星上看到的。更有異國情調的影象，比如著名的日落，被特別標記為“假彩色”，但即便如此，一些顏色資訊也會類似於肉眼視覺。

圖解：哈勃望遠鏡所攝，可見火星邊緣的藍色雲靄

卡西尼號的影象稍微不那麼棘手，因為影象不是在大氣層中拍攝的。再次，實際的宇航員將使用面罩，這可能使任何關於肉眼視覺的討論變得毫無意義。但是假設我們沒有保護裝置看薩圖恩，關鍵的問題是，是否存在明視條件？令人驚訝的是，答案仍然是肯定的！

圖解：VIMS 透過泰坦的大氣層朝向太陽研究，有助於了解系外行星的大氣層（藝術家的概念，2014年5月27日）。

土星距離太陽的距離大約是地球的9.5倍，因此太陽亮度大約是地球軌道亮度的1%。但正如上面所討論的，這相當於在一個適度多雲的日子裡太Sunny的水平，使人類能夠在土星上有近視的視力。因此卡西尼號影象中土星色彩的活力也相當逼真。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. astro–兩腳書櫥的逃亡