Kaj je astronomska obdelava slik?

Astronomska obdelava slik je metoda čiščenja slik, posnetih z vesoljskimi teleskopi, ali poudarjanja elementov slik, tako da postanejo nekatere zvezdne značilnosti bolj izrazite. Tehnologija obdelave slik za to vključuje tako filtre kot drugo vgrajeno tehnologijo teleskopa, znano kot predobdelava slike, in nato delo na posnetkih s programsko opremo za povečanje ločljivosti predmetov v prostoru in izostritev drugih vidikov slike. Medtem ko se urejanje slik razlikuje glede na fokus raziskave in kaj je zaželeno za končni rezultat slike, tehnike vključujejo več standardnih pristopov.

Rutinska obdelava astronomskih slik najprej vključuje vrsto temeljnih korakov. Umerjanje slike, poravnava in zmanjšanje šuma so pomembni za številne vrste astronomskih slik. Umerjanje zahteva odstranitev neželenih podatkov ali posnetkov signala iz slik, ko so posnete, tako da je mogoče to, kar se preučuje, bolj jasno zabeležiti.

Poravnavanje in zlaganje slik eno na drugo s programsko opremo z uporabo fiksnih referenčnih točk se lahko uporabi za povečanje kakovosti in gostote slikovnih podatkov. To vključuje procese, kot je tisti, ki ga uporablja Nacionalna uprava za aeronavtiko in vesolje (NASA) s sedežem v ZDA, imenovana tehnika Drizzle, ki deluje na slikah, posnetih iz vesoljskega teleskopa Hubble. Tehnika Drizzle izostri slike tako, da zloži več vzorcev drug na drugega, da ustvari ločljivost z gostoto slikovnih pik, ki je višja od katere koli slike same.

Algoritmi za obdelavo slik v programski opremi prav tako olajšajo zmanjševanje šuma. Vesoljske slike imajo lahko naključni šum zaradi učinkov sevanja ali odboja svetlobe od Zemlje, za filtriranje tega pa se uporablja več metod. Nizkoprepustna metoda zmanjša visokofrekvenčni šum, kjer bo glajenje robov odpravilo aberacije na sliki, ki so videti kot rob predmetov, vendar so v resnici le popačenja.

Večina astronomskih fotografij je posnetih v nizu sivih tonov z uporabo naprave s polnjenjem (CCD), ki kljub temu vsebuje barvne podatke, ki so vdelani v sliko. Zaradi tega je potreben mehanizem za obdelavo astronomskih slik, da se slika osredotoči na območje zanimanja. Tehnike vizualizacije slik to naredijo z uporabo široke palete filtrov za poudarjanje določenih področij slike in minimiziranje drugih. Ti vključujejo spreminjanje takšnih elementov na sliki, kot so njene kakovosti svetilnosti, pa tudi filtre za primarne barve rdeče, zelene in modre svetlobe, za učinke vodikovega plina v vesolju in drugo.

Filtriranje slik, ki ga uporablja astronomska obdelava slik, je nastavljeno na določene valovne dolžine svetlobe in je običajno zasnovano tako, da deluje širokopasovno ali ozkopasovno. Širokopasovni filtri omogočajo snemanje številnih valovnih dolžin svetlobe, kot so vse variacije ene barve rdeče v vidnem spektru. Ozkopasovni filter blokira vso svetlobo, razen običajno ene značilne valovne dolžine, ki se filtrira do ravni nekaj nanometrov ali milijardnih del metra. Pri preučevanju različnih območij vesolja, kot so galaksije, se izbere širokopasovni filter, medtem ko so lahko določeni zvezdni objekti, kot so planeti, zvezde ali asteroidi, namesto tega v središču določenega ozkopasovnega filtra.
Številne fotografije predmetov v vesolju so bile podvržene veliko urejanju, preden so po astronomski obdelavi slike objavljene v medijih. Ker astronomske raziskave podrobno delujejo s slikami v sivini, se pravobarvna predstavitev območja prostora konstruira naknadno z dodeljevanjem barv na podlagi valovnih dolžin svetlobe na sliki z uporabo programskih orodij. Tudi javne slike so pogosto lahko sestavljene iz lažnih barv, ki so izbrane zaradi njihove sposobnosti, da izboljšajo estetsko ali ostro kakovost predmetov na sliki.