Конвертор от FITS към PNG
Конвертирането на астрономически контейнери с данни във формат FITS в растерни изображения във формат PNG позволява на учените да споделят сурови наблюдения на космоса в стандартни уеб браузъри и офис софтуер.
Сравнение на формати и технически спецификации
| Спецификация | FITS | PNG |
|---|---|---|
| MIME тип | application/ | image/ |
| Тип | контейнер за астрономически данни | растер |
| Компресия | некомпресирани / компресирани в плочки (fpack) | без загуби (DEFLATE / LZ77 + Huffman) |
| Стандартна спецификация | Стандарт IAU FITS 4.0 | W3C PNG, 3-то издание |
| Заглавни байтове (Magic Bytes) | 53 49 4D 50 4C 45 20 20 3D 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 54 (SIMPLE = T) | 89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A |
Преглед на формата и приложения
Докато оригиналният FITS файл съдържа прецизни сурови отчитания от сензора, предназначени за математически анализ, PNG версията прилага линейна нормализация на пикселите по минимум и максимум, за да визуализира астрономическата телеметрия в стандартно 8-битово изображение в сиви скали, което може да се преглежда във всеки уеб браузър или програма за преглед на изображения.
Технически спецификации и анализ на кодеците
Двигателят за конвертиране прочита стандартните ключови думи в заглавната част на FITS файла според NASA/IAU (SIMPLE, BITPIX, NAXIS1, NAXIS2), извлича многоизмерния двоичен масив, определя минималните и максималните скаларни стойности и прилага линейно мащабиране за нормализиране на данните в 8-битови пиксели в сиви скали, изобразени в контейнер за PNG изображения.
Съвместимост с операционни системи и браузъри
FITS файловете изискват специализиран астрономически софтуер като DS9, Astropy или ImageJ за преглед. За разлика от тях, PNG файловете се отличават с универсална съвместимост. Те се отварят без допълнителен софтуер в съвременни настолни операционни системи като Windows, macOS и Linux, мобилни платформи като iOS и Android, както и във всеки стандартен уеб браузър, включително Chrome, Firefox, Safari и Edge. Поддръжката зависи и от приложението, устройството, операционната система и версията ѝ.
Полезна информация
Когато конвертирате линейни научни данни в 8-битов или 16-битов PNG, приложете нелинейно разтягане като квадратен корен или arcsinh, за да разкриете слабите мъглявини на заден план, без да преекспонирате ядрото на ярките звезди.
Често задавани въпроси
Как се конвертират астрономически данни FITS във визуализирано изображение PNG без загуба на данни?
Конвертирането от FITS във PNG включва преобразуване на научни числа с плаваща запетая във фиксирани 8-битови или 16-битови цветови канали. Тъй като FITS съхранява сурови сензорни данни с висок динамичен обхват, трябва да приложите функция за прехвърляне, за да мащабирате яркостта. Крайният PNG използва компресията DEFLATE без загуба, което означава, че при запазването не се добавят допълнителни артефакти от компресията. Въпреки това преобразуването от числа с плаваща запетая към цели пиксели намалява еднопосочно прецизността на данните.
Каква е разликата между астрономическия формат FITS и визуализираното изображение във формат PNG?
FITS е специализиран научен контейнер, предназначен за съхранение на многомерни масиви от данни заедно с обширни ASCII текстови заглавия, съдържащи телеметрия на телескопа и координатни системи. PNG е стандартен формат за растерни изображения, предназначен за показване на екрани, използващ фиксирани цветови канали, стандартни мрежи от пиксели и компресия без загуба, оптимизирана за визуална графика, а не за математически изчисления.