Τι είναι η αστρονομική επεξεργασία εικόνας;

Η επεξεργασία της αστρονομικής εικόνας είναι μια μέθοδος καθαρισμού εικόνων που λαμβάνονται από διαστημικά τηλεσκόπια ή επισημαίνοντας στοιχεία των εικόνων έτσι ώστε ορισμένα αστρικά χαρακτηριστικά να γίνουν πιο εμφανή.Η τεχνολογία επεξεργασίας εικόνων για να γίνει αυτό περιλαμβάνει τόσο τα φίλτρα όσο και την άλλη ενσωματωμένη τεχνολογία τηλεσκοπίου, γνωστή ως προεπεξεργασία εικόνας και εργάζονται στη εικόνα μετά τη χρήση λογισμικού για να αυξήσουν την ανάλυση των αντικειμένων στο διάστημα και να ακονίσουν άλλες πτυχές της εικόνας.Ενώ η επεξεργασία εικόνων ποικίλλει ανάλογα με το επίκεντρο της έρευνας και τι είναι επιθυμητό για την τελική διαφορά της εικόνας, οι τεχνικές περιλαμβάνουν διάφορες τυποποιημένες προσεγγίσεις.

Η συνήθη αστρονομική επεξεργασία εικόνας περιλαμβάνει πρώτα μια σειρά θεμελιωδών βημάτων.Η βαθμονόμηση της εικόνας, η ευθυγράμμιση και η μείωση του θορύβου είναι σημαντικές για πολλούς τύπους αστρονομικών εικόνων.Η βαθμονόμηση απαιτεί την αφαίρεση ανεπιθύμητων δεδομένων ή εγγραφών σήματος από εικόνες όπως λαμβάνονται, έτσι ώστε αυτό που μελετάται να μπορεί να καταγραφεί με μεγαλύτερη σαφήνεια.

Ευθυγράμμιση και στοίβαξη εικόνων στην κορυφή μεταξύ τους με λογισμικό χρησιμοποιώντας σταθερά σημεία αναφοράς μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αύξηση της ποιότητας και της πυκνότητας των δεδομένων εικόνας.Αυτό συνεπάγεται διαδικασίες όπως αυτές που χρησιμοποιούνται από την Εθνική Αεροναυτική και Διοίκηση Διαστήματος με έδρα τις ΗΠΑ (NASA) που ονομάζεται Τεχνική Ψιλοβόνης, η οποία λειτουργεί σε εικόνες που λαμβάνονται από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble.Η τεχνική ψιλόβροχο ακονίζει τις εικόνες στοιβάζοντας πολλαπλά δείγματα πάνω από το άλλο για να δημιουργήσει μια ανάλυση με πυκνότητα εικονοστοιχείων που είναι υψηλότερη από οποιαδήποτε εικόνα μόνο.Οι εικόνες με βάση το διάστημα μπορούν να έχουν τυχαίο θόρυβο από τα αποτελέσματα της ακτινοβολίας ή τις αντανακλάσεις φωτός από τη Γη και χρησιμοποιούνται αρκετές μέθοδοι για να φιλτράρουν αυτό.Μια μέθοδος χαμηλής διέλευσης μειώνει τον θόρυβο υψηλής συχνότητας, όπου η εξομάλυνση του άκρου θα εξαλείψει τις εκτροπές σε μια εικόνα που μοιάζει με την άκρη των αντικειμένων, αλλά στην πραγματικότητα είναι μόνο στρεβλώσεις.Μια συσκευή συζευγμένης φόρτισης (CCD), η οποία, παρ 'όλα αυτά, περιέχει δεδομένα χρώματος ενσωματωμένα στην εικόνα.Αυτό απαιτεί την ανάγκη ενός μηχανισμού επεξεργασίας αστρονομικών εικόνων για να εστιάσει την εικόνα σε μια περιοχή ενδιαφέροντος.Οι τεχνικές απεικόνισης εικόνας το κάνουν αυτό χρησιμοποιώντας μια μεγάλη ποικιλία φίλτρων για να επισημανθεί ορισμένες περιοχές μιας εικόνας και να ελαχιστοποιήσει τους άλλους.Αυτά περιλαμβάνουν την αλλαγή τέτοιων στοιχείων σε μια εικόνα, όπως οι ιδιότητες φωτεινότητας του, καθώς και τα φίλτρα για τα πρωταρχικά χρώματα του κόκκινου, του πράσινου και του μπλε φως, για τις επιδράσεις του αερίου υδρογόνου στο διάστημα και πολλά άλλα.

Το φιλτράρισμα της εικόνας που χρησιμοποιείται από την αστρονομική επεξεργασία εικόνας συντονίζεται σε συγκεκριμένα μήκη κύματος φωτός και συνήθως σχεδιάζεται να είναι ευρεία ή στενή ζώνη σε λειτουργία.Τα φίλτρα ευρείας ζώνης επιτρέπουν την καταγραφή πολλών μήκους φωτός κύματος, όπως όλες οι παραλλαγές σε ένα χρώμα του κόκκινου στο ορατό φάσμα.Ένα φίλτρο στενής ζώνης μπλοκάρει όλο το φως εκτός από το συνήθως ένα χαρακτηριστικό μήκος κύματος που διηθείται μέχρι το επίπεδο μερικών νανομέτρων ή δισεκατομμυρίων ενός μετρητή.Κατά τη μελέτη ποικίλων περιοχών χώρου όπως οι γαλαξίες, επιλέγεται ένα φίλτρο ευρείας ζώνης, ενώ συγκεκριμένα αστρικά αντικείμενα όπως πλανήτες, αστέρια ή αστεροειδείς μπορεί να είναι το επίκεντρο ενός συγκεκριμένου φίλτρου στενής ζώνης.

Πολλές φωτογραφίες αντικειμένων στο διάστημαέχουν υποβληθεί σε μεγάλη ποσότητα επεξεργασίας πριν από την απελευθέρωσή τους στα μέσα ενημέρωσης μετά την αστρονομική επεξεργασία εικόνας.Δεδομένου ότι η αστρονομική έρευνα λειτουργεί λεπτομερώς με εικόνες γκρίζας κλίμακας, κατασκευάζεται μια πραγματική αναπαράσταση της περιοχής του χώρου μετά την ανάθεση χρωμάτων με βάση τα μήκη κύματος του φωτός στην εικόνα χρησιμοποιώντας εργαλεία λογισμικού.Επίσης, συχνά οι δημόσιες εικόνες μπορούν να αποτελούνται από ψευδή χρώματα που επιλέγονται για την ικανότητά τους να ενισχύουν την αισθητική ή απότομη ποιότητα αντικειμένων στην εικόνα.