Cos'è l'elaborazione dell'immagine astronomica?
L'elaborazione dell'immagine astronomica è un metodo per ripulire le immagini scattate dai telescopi spaziali o di evidenziazione di elementi delle immagini in modo che alcune caratteristiche stellari diventino più importanti. La tecnologia di elaborazione delle immagini per fare ciò coinvolge sia i filtri che altre tecnologie del telescopio integrato note come preelaborazione delle immagini e in seguito lavorano sulle immagini utilizzando il software per aumentare la risoluzione degli oggetti nello spazio e affinare altri aspetti dell'immagine. Mentre l'editing delle immagini varia a seconda del focus della ricerca e di ciò che è desiderato per il massimo dell'immagine, le tecniche comportano diversi approcci standard.
L'elaborazione di immagini astronomiche di routine comporta prima una serie di passaggi fondamentali. La calibrazione dell'immagine, l'allineamento e la riduzione del rumore sono tutti importanti per molti tipi di immagini astronomiche. La calibrazione richiede la rimozione di dati indesiderati o registrazioni del segnale dalle immagini mentre vengono scattate, in modo che ciò che viene studiato possa essere registrato più chiaramente.
Allineamento e Stacking di immagini tra loro con software utilizzando punti di riferimento fissi possono essere utilizzati per aumentare la qualità e la densità dei dati delle immagini. Ciò comporta processi come quelli utilizzati dalla National Aeronautics and Space Administration (NASA) con sede negli Stati Uniti chiamate la tecnica di pioviggine, che funziona su immagini prelevate dal telescopio spaziale Hubble. La tecnica di pioviggine affila le immagini impilando più campioni tra loro per creare una risoluzione con una densità di pixel più alti di qualsiasi immagine da sola.
Algoritmi di elaborazione delle immagini nel software facilitano anche la riduzione del rumore. Le immagini a base di spazio possono avere rumore casuale da effetti di radiazioni o riflessi di luce dalla Terra e vengono utilizzati diversi metodi per filtrarlo. Un metodo di passaggio basso riduce il rumore ad alta frequenza, in cui il lisciatura dei bordi eliminerà le aberrazioni in un'immagine che sembra il bordo degli oggetti, ma, in effetti, sono solo distorzioni.
La maggior parte delle foto astronomiche sono registrate in una serie di toni grigi utilizzando un dispositivo accoppiato di carica (CCD), che, tuttavia, contiene dati di colore incorporati nell'immagine. Ciò richiede la necessità di un meccanismo di elaborazione dell'immagine astronomica per focalizzare l'immagine su un'area di interesse. Le tecniche di visualizzazione delle immagini lo fanno impiegando un'ampia varietà di filtri per evidenziare alcune aree di un'immagine e minimizzare le altre. Questi includono la modifica di tali elementi in un'immagine, come le sue qualità di luminanza, nonché i filtri per i colori primari di luce rossa, verde e blu, per gli effetti di idrogeno a gas nello spazio e altro ancora.
Il filtraggio dell'immagine utilizzato dall'elaborazione astronomica dell'immagine è sintonizzato su specifiche lunghezze d'onda della luce e di solito progettate per essere in funzione a banda larga o a banda stretta. I filtri a banda larga consentono di registrare molte lunghezze d'onda della luce, come tutte le variazioni su un colore di rosso nello spettro visibile. Un filtro a banda stretta blocca tutta la luce tranne quelladi solito una lunghezza d'onda caratteristica che viene filtrata al livello di alcuni nanometri o miliarri di un metro. Quando si studiano diverse regioni di spazio come le galassie, viene scelto un filtro a banda larga, mentre oggetti stellari specifici come pianeti, stelle o asteroidi potrebbero invece essere al centro di un particolare filtro a banda stretta.
Molte foto di oggetti nello spazio hanno subito una grande quantità di editing prima di essere rilasciati ai media dopo l'elaborazione astronomica delle immagini. Poiché la ricerca astronomica lavora in dettaglio con le immagini in scala di grigi, dopo il fatto viene costruita una rappresentazione di colore del colore della regione dello spazio assegnando colori in base alle lunghezze d'onda della luce nell'immagine utilizzando gli strumenti software. Inoltre, spesso le immagini pubbliche possono essere composte da falsi colori scelti per la loro capacità di migliorare la qualità estetica o acuta degli oggetti nell'immagine.