Co je astronomické zpracování obrazu?

Zpracování astronomického obrazu je metoda čištění obrázků pořízených kosmickými dalekohledy nebo zvýraznění prvků obrázků tak, aby se některé hvězdné rysy staly výraznější. Technologie zpracování obrázků, která to provede, zahrnuje jak filtry, tak i jinou vestavěnou technologii dalekohledu známou jako předzpracování obrazu a poté na snímcích pracují pomocí softwaru ke zvýšení rozlišení objektů v prostoru a zaostření dalších aspektů obrazu. Zatímco úpravy obrázků se liší v závislosti na zaměření výzkumu a toho, co je požadováno pro konečný result obrazu, techniky zahrnují několik standardních přístupů.

Rutinní astronomické zpracování obrazu nejprve zahrnuje řadu základních kroků. Kalibrace obrazu, zarovnání a redukce šumu jsou pro mnoho typů astronomických obrazů důležité. Kalibrace vyžaduje odebrání nežádoucích dat nebo signálových záznamů z obrázků, jak jsou pořízeny, takže to, co je studováno, lze zaznamenat jasněji.

Zarovnání a stackinG obrázků na sobě navzájem se softwarem pomocí pevných referenčních bodů lze použít ke zvýšení kvality a hustoty obrazových dat. To zahrnuje procesy, jako jsou procesy používané americkou národní letectví a kosmickou správou (NASA) nazývané technika mrholení, která pracuje na obrázcích pořízených z Hubbleova vesmírného dalekohledu. Technika mrholení zostřuje obrazy tím, že se stohuje více vzorků na druhém, aby vytvořila rozlišení s hustotou pixelů, která je vyšší než kterýkoli jeden obrázek sám.

Algoritmy zpracování obrázků v softwaru také usnadňují snížení šumu. Space na základě kosmických věcí mohou mít náhodný šum z radiačních efektů nebo odrazů světla ze Země a k odfiltrování se používá několik metod. Metoda s nízkým průchodem snižuje vysokofrekvenční šum, kde vyhlazování okrajů odstraní aberace v obrazu, který vypadá jako okraj objektů, ale ve skutečnosti jsou jen dista° C.

Většina astronomických fotografií je zaznamenána v řadě šedých tónů pomocí zařízení spojeného s nábojem (CCD), které však obsahuje barevná data zabudovaná do obrázku. To vyžaduje potřebu astronomického mechanismu zpracování obrazu k zaměření obrazu na oblast zájmu. Techniky vizualizace obrázků to provedou tím, že použijí širokou škálu filtrů pro zvýraznění určitých oblastí obrazu a minimalizují ostatní. Patří mezi ně změna takových prvků na obrázku, jako jsou jeho kvality jasu, jakož i filtry pro primární barvy červené, zelené a modré světlo, pro účinky vodíkového plynu v prostoru a další.

Filtrování obrázků používané astronomickým zpracováním obrazu je vyladěno na specifické vlnové délky světla a obvykle navrženo tak, aby fungovalo širokopásmové nebo úzké pásmo. Širokopásmové filtry umožňují zaznamenávat mnoho vlnových délek světla, jako jsou všechny variace na jedné barvě červené v viditelném spektru. Úzký pásmový filtr blokuje veškeré světlo kromě tohoobvykle jedné charakteristické vlnové délky, která je filtrována dolů na úroveň několika nanometrů nebo miliardy metru. Při studiu různých oblastí prostoru, jako jsou galaxie, je vybrán širokopásmový filtr, zatímco specifické hvězdné objekty, jako jsou planety, hvězdy nebo asteroidy

Mnoho fotografií objektů ve vesmíru podstoupilo velké množství úprav, než budou uvolněny do média po astronomickém zpracování obrazu. Vzhledem k tomu, že astronomický výzkum podrobně pracuje s obrazy šedého měřítka, je po skutečnostním přiřazení barev založených na vlnových délkách světla v obraze pomocí softwarových nástrojů. Také často mohou být veřejné obrázky složeny z falešných barev, které jsou vybírány pro jejich schopnost zlepšit estetickou nebo ostrou kvalitu objektů na obrázku.