Hva er astronomisk bildebehandling?
Astronomisk bildebehandling er en metode for å rydde opp bilder tatt av romteleskoper eller fremheve elementer i bildene slik at visse stjernefunksjoner blir mer fremtredende. Bildebehandlingsteknologi for å gjøre dette involverer både filtre og annen innebygd teleskopteknologi kjent som forbehandling av bilder, og jobber med bildene etterpå ved å bruke programvare for å øke oppløsningen av objekter i rommet og skjerpe andre sider av bildet. Mens bilderedigering varierer avhengig av fokus på forskningen og hva som er ønsket for sluttresultatet av bildet, innebærer teknikker flere standardmetoder.
Rutinemessig astronomisk bildebehandling innebærer først en serie grunnleggende trinn. Bildekalibrering, justering og støyreduksjon er alle viktige for mange typer astronomiske bilder. Kalibrering krever fjerning av uønskede data eller signalopptak fra bilder mens de er tatt, slik at det som studeres kan registreres tydeligere.
Justering og stabling av bilder på toppen av hverandre med programvare ved bruk av faste referansepunkter kan brukes til å øke kvaliteten og tettheten av bildedata. Dette involverer prosesser som de som brukes av den amerikanske baserte National Aeronautics and Space Administration (NASA) kalt Drizzle-teknikken, som fungerer på bilder tatt fra Hubble-romteleskopet. Drizzle-teknikken skjerper bilder ved å stable flere prøver oppå hverandre for å lage en oppløsning med en tetthet av piksler som er høyere enn et eneste bilde.
Bildebehandlingsalgoritmer i programvare letter også støyreduksjon. Plassbaserte bilder kan ha tilfeldig støy fra strålingseffekter eller lysrefleksjoner fra Jorden, og det brukes flere metoder for å filtrere ut dette. En lavpassmetode reduserer høyfrekvent støy, der kantutjevning vil eliminere avvik i et bilde som ser ut som kanten til objekter, men faktisk bare er forvrengninger.
De fleste astronomiske bilder er spilt inn i en serie gråtoner ved bruk av en Charge Coupled Device (CCD), som likevel inneholder fargedata innebygd i bildet. Dette nødvendiggjør behovet for en astronomisk bildebehandlingsmekanisme for å fokusere bildet på et område av interesse. Bildevisualiseringsteknikker gjør dette ved å bruke et bredt utvalg av filtre for å fremheve visse områder i et bilde og minimere andre. Disse inkluderer å endre slike elementer i et bilde, som dets luminansegenskaper, samt filtre for primærfargene i rødt, grønt og blått lys, for hydrogengasseffekter i rommet og mer.
Bildefiltreringen som brukes av astronomisk bildebehandling er innstilt på spesifikke bølgelengder av lys og er vanligvis designet for å være bredbånd eller smalbånd i funksjon. Bredbåndsfiltre gjør at mange bølgelengder av lys kan registreres, for eksempel alle variasjonene på en rød farge i det synlige spekteret. Et smalbåndsfilter blokkerer alt lys bortsett fra det med vanligvis en karakteristisk bølgelengde som filtreres ned til nivået på noen få nanometer eller milliarddeler av en meter. Når du studerer forskjellige romområder, som galakser, velges et bredbåndsfilter, mens spesifikke stjernestykkeobjekter som planeter, stjerner eller asteroider i stedet kan være i fokus for et bestemt smalbåndsfilter.
Mange bilder av objekter i verdensrommet har gjennomgått en stor mengde redigering før de blir gitt ut til media etter astronomisk bildebehandling. Siden astronomisk forskning arbeider i detalj med bilder i grå skala, konstrueres en ekte farge-representasjon av området i rommet etter faktum ved å tilordne farger basert på bølgelengdene i lyset i bildet ved hjelp av programvareverktøy. I tillegg kan ofte offentlige bilder være sammensatt av falske farger som er valgt for deres evne til å forbedre den estetiske eller skarpe kvaliteten på objekter i bildet.