การประมวลผลภาพทางดาราศาสตร์คืออะไร?

การประมวลผลภาพทางดาราศาสตร์เป็นวิธีการทำความสะอาดภาพที่ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศหรือเน้นองค์ประกอบของภาพเพื่อให้คุณสมบัติของตัวเอกบางอย่างมีความโดดเด่นมากขึ้นเทคโนโลยีการประมวลผลภาพในการทำเช่นนี้เกี่ยวข้องกับทั้งตัวกรองและเทคโนโลยีกล้องโทรทรรศน์ในตัวอื่น ๆ ที่รู้จักกันในชื่อการประมวลผลภาพล่วงหน้าและทำงานบนภาพหลังจากนั้นใช้ซอฟต์แวร์เพื่อเพิ่มความละเอียดของวัตถุในอวกาศและเพิ่มความคมชัดในด้านอื่น ๆ ของภาพในขณะที่การแก้ไขภาพแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับจุดเน้นของการวิจัยและสิ่งที่ต้องการสำหรับการตอบสนองสิ้นสุดของภาพเทคนิคเกี่ยวข้องกับวิธีการมาตรฐานหลายวิธี

การประมวลผลภาพทางดาราศาสตร์เป็นประจำเกี่ยวข้องกับขั้นตอนพื้นฐานการสอบเทียบภาพการจัดตำแหน่งและการลดเสียงรบกวนล้วนเป็นสิ่งสำคัญสำหรับภาพทางดาราศาสตร์หลายประเภทการสอบเทียบต้องการการลบข้อมูลที่ไม่พึงประสงค์หรือการบันทึกสัญญาณออกจากภาพตามที่ถ่ายเพื่อให้สิ่งที่กำลังศึกษาสามารถบันทึกได้อย่างชัดเจนยิ่งขึ้น

การจัดตำแหน่งและการซ้อนของภาพบนพื้นที่อื่นด้วยซอฟต์แวร์โดยใช้จุดอ้างอิงคงที่สามารถใช้เพื่อเพิ่มคุณภาพและความหนาแน่นของข้อมูลภาพสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับกระบวนการต่าง ๆ เช่นที่ใช้โดยการบินและอวกาศแห่งชาติที่ใช้ในสหรัฐอเมริกา (NASA) เรียกว่าเทคนิค Drizzle ซึ่งทำงานกับภาพที่ถ่ายจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเทคนิคฝนตกปรอยๆทำให้ภาพคมชัดขึ้นโดยการซ้อนตัวอย่างหลาย ๆ ตัวอย่างบนจุดอื่นเพื่อสร้างความละเอียดด้วยความหนาแน่นของพิกเซลที่สูงกว่าภาพใด ๆ เพียงอย่างเดียว

อัลกอริทึมการประมวลผลภาพในซอฟต์แวร์ยังช่วยลดเสียงรบกวนได้ภาพอวกาศสามารถมีสัญญาณรบกวนแบบสุ่มจากเอฟเฟกต์การแผ่รังสีหรือการสะท้อนแสงจากโลกและใช้วิธีการหลายวิธีในการกรองสิ่งนี้วิธีการผ่านต่ำช่วยลดเสียงรบกวนความถี่สูงซึ่งการปรับให้เรียบของขอบจะกำจัดความผิดปกติในภาพที่ดูเหมือนขอบของวัตถุ แต่ในความเป็นจริงเพียงแค่การบิดเบือน

ภาพถ่ายดาราศาสตร์ส่วนใหญ่จะถูกบันทึกไว้ในโทนสีเทาโดยใช้อุปกรณ์ชาร์จคู่ (CCD) ซึ่งอย่างไรก็ตามมีข้อมูลสีที่ฝังอยู่ในภาพสิ่งนี้จำเป็นต้องใช้กลไกการประมวลผลภาพดาราศาสตร์เพื่อมุ่งเน้นภาพลักษณ์ในพื้นที่ที่น่าสนใจเทคนิคการสร้างภาพข้อมูลทำได้โดยใช้ตัวกรองที่หลากหลายเพื่อเน้นพื้นที่บางส่วนของภาพและลดผู้อื่นให้น้อยที่สุดสิ่งเหล่านี้รวมถึงการเปลี่ยนองค์ประกอบดังกล่าวในภาพเช่นคุณภาพความส่องสว่างของมันรวมถึงตัวกรองสำหรับสีหลักของแสงสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงินสำหรับผลกระทบของก๊าซไฮโดรเจนในอวกาศและอื่น ๆ

การกรองภาพที่ใช้โดยการประมวลผลภาพทางดาราศาสตร์จะถูกปรับให้เข้ากับความยาวคลื่นเฉพาะของแสงและมักจะออกแบบให้เป็นวงกว้างหรือวงแคบในฟังก์ชั่นตัวกรองวงกว้างช่วยให้สามารถบันทึกความยาวคลื่นจำนวนมากเช่นการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดของสีแดงสีแดงในสเปกตรัมที่มองเห็นได้ตัวกรองแบนแคบบล็อกแสงทั้งหมดยกเว้นว่าโดยปกติจะมีความยาวคลื่นลักษณะหนึ่งที่ถูกกรองลงไปที่ระดับนาโนเมตรหรือพันล้านเมตรเมื่อศึกษาพื้นที่ที่หลากหลายของพื้นที่เช่นกาแลคซีตัวกรองวงกว้างจะถูกเลือกในขณะที่วัตถุดาวฤกษ์เฉพาะเช่นดาวเคราะห์ดวงดาวหรือดาวเคราะห์น้อยอาจเป็นจุดสนใจของตัวกรองแบนแคบ ๆ แทนภาพถ่ายของวัตถุจำนวนมากในอวกาศได้รับการแก้ไขจำนวนมากก่อนที่พวกเขาจะถูกปล่อยไปยังสื่อหลังจากการประมวลผลภาพทางดาราศาสตร์เนื่องจากการวิจัยทางดาราศาสตร์ทำงานอย่างละเอียดด้วยภาพสเกลสีเทาการแสดงสีที่แท้จริงของพื้นที่ของพื้นที่ถูกสร้างขึ้นหลังจากความจริงโดยการกำหนดสีตามความยาวคลื่นของแสงในภาพโดยใช้เครื่องมือซอฟต์แวร์เช่นกันภาพสาธารณะมักจะประกอบด้วยสีเท็จที่เลือกสำหรับความสามารถในการเพิ่มความสวยงามหรือคุณภาพของวัตถุที่คมชัดในภาพ