这张仙女座星系照片没有先把天空收拾干净。飞机、卫星、宇宙射线和相机坏像素，全都横在星系前面。
图片：NASA 天文每日一图（APOD）· 摄影 Kees Scherer · 原始页面
摄影师 Kees Scherer 在 2019 年从葡萄牙一座花园天文台拍摄了 223 张照片，每张曝光 300 秒。全部曝光时间加起来约为 18 小时 35 分钟。
把这么多画面叠加后，仙女座星系微弱的外围结构变得清楚，天空与设备留下的临时痕迹也一同累积起来。画面中的平行亮线来自飞机，连续长线多为卫星轨迹，短小亮痕可能来自宇宙射线，固定位置上的异常亮点则属于相机感光元件的坏像素。
“原始”照片也是 223 张照片的结果
这不是相机按一次快门得到的单张画面。深空目标很暗，摄影者通常要拍摄大量长曝光，再把它们对齐和叠加。
仙女座星系距离地球约 250 万光年，但飞机在地球大气层中，卫星绕地球运行，宇宙射线直接撞击感光元件，坏像素则位于相机内部。它们出现在同一批照片里，却来自完全不同的距离和机制。
因此，“相机拍到了什么”和“目标本身是什么样”并不是同一个问题。第一张图忠实保留了整套观测过程；要回答第二个问题，还需要比较不同曝光，识别哪些信号始终随星空一起出现，哪些只在个别画面中闪过。
删除轨迹不等于捏造星系
处理后的版本使用 Astro Pixel Processor、DeepSkyStacker 和 PixInsight 等软件，大幅削弱了飞机、卫星、宇宙射线与坏像素造成的痕迹。标题用了“Photoshop 之前”这个说法，但实际工作并不是在 Photoshop 里逐线涂抹。
当许多曝光已经对齐到同一片星空时，来自仙女座的恒星与星云会稳定地出现在相同位置；飞机或卫星只穿过其中少数画面。叠加软件可以根据多张图像之间的差异，降低这些异常值的权重或将其排除。
这种处理也会影响我们对“真实”的理解。未经清理的版本真实记录了摄影现场：地球上空有交通，感光元件并不完美。处理后的版本则更接近另一个研究目标：尽量呈现远处星系发出的光。
两张图回答两个问题
第一张图回答的是：在地面用数码相机进行近 19 小时的累计曝光，数据里会出现什么？答案包括仙女座，也包括整条观测链留下的痕迹。
第二张图回答的是：如果尽量排除地球大气层、近地轨道和相机本身的干扰，仙女座的结构会怎样显现？它让星系的亮核、尘埃带和外围恒星分布更容易辨认。
天文图像处理并不是让照片脱离观测，而是把不同来源的信号拆开。保留处理前后的两个版本，正好让这项工作变得可见：最终图像的每一处干净背景，都来自对大量原始曝光的比较。
资料来源
NASA 天文每日一图：原始页面；Kees Scherer：The Andromeda Galaxy in a Crowded Sky；NASA Science：M31, the Andromeda Galaxy。