FITS csillagászati formátum (.fits)

IAU Szabvány

A Flexible Image Transport System (FITS) a Nemzetközi Csillagászati Unió (IAU) és a NASA által hivatalosan jóváhagyott csillagászati adatformátum, amely távcsöves megfigyeléseket, mélyűri képeket és többdimenziós spektroszkópiai adatkockákat rögzít.

FITS konvertálása erre: PNG

Ingyenes, böngészőben használható FITS-konverter PNG formátumba. A fájlokat azonnal konvertálhatja az eszközén.

Vizsgálat és metaadatok

Az operációs rendszerek és a fájlelemzők a kezdő bináris bájtsorozat vizsgálatával azonosítják a(z) FITS fájlokat:

Válasszon ki vagy húzzon ide fájlokat

Privát - a fájlok soha nem hagyják el az eszközét

vagy beillesztés Ctrl+V
Adatvédelmi garancia hálózati adatátvitel nélkül: 0 bájt került fel külső szerverekre. Minden feldolgozás helyben, a böngésző elkülönített környezetében történt.

Bájtszintű fejlécaláírás (fájlazonosító bájtok)

Az operációs rendszerek és a fájlelemzők a kezdő bináris bájtsorozat vizsgálatával azonosítják a(z) FITS fájlokat:

HEX ALÁÍRÁS (ELTOLÁS 0):

53 49 4D 50 4C 45 20 20 3D

ASCII ÁBRÁZOLÁS: SIMPLE =

Szabványosítás: IAU FITS Standard v4.0

Műszaki specifikációk

Konténer architektúra2880 bájtos fejlécblokkok, amelyek 80 karakteres kulcsszó=érték rekordokból állnak; ezeket 2880 bájtos binárisadat-tömbblokkok követik
TömörítésCsempézett képtömörítés (Rice, Gzip, H-compress, PLIO) vagy tömörítetlen bináris adat
Bájtsorrendnagy bájtsorrend (IEEE lebegőpontos szabvány)
SzínterekNyers fotometriai szenzoradatok, több hullámhosszú infravörös/ultraibolya/röntgen-tömbök
Csatornák és struktúraTöbbdimenziós adattömbök (2D-s képek, 3D-s spektroszkópiai adattömbök, bináris táblák)
Max. méretekLegfeljebb 999 dimenzió (NAXIS)
ÁtlátszóságNaN (Not-a-Number) értékek az üres képpontok jelölésére
Streaming és progresszívA fejléc megadja az adatblokkok pontos méreteit a közvetlen, véletlen hozzáféréshez

Műszaki összehasonlító mátrix: FITS vs. versenytársak

Technikai attribútumFITS (Jelenlegi)HDF5TIFFNETCDF
Égi koordináták (WCS)Natív szabvány (RA és Dec égi leképezés)Nincs (egyedi sémát igényel)Nincs (csak földrajzi GIS)Csak földrajzi szélesség és hosszúság
Elsődleges tudományterületCsillagászat és asztrofizikaNagyenergiájú fizika és gépi tanulásAsztali fényképezés és szkennelésLégkör- és óceántudomány
BlokkigazításRögzített 2880 bájtos blokkokHierarchikus HDF-adatblokkokCsíkok vagy csempékNetCDF rekordváltozók
Távcső-üzembe helyezésHubble, JWST, ESO, ALMASzimulációk és szuperszámítógépekFogyasztói / orvosi képalkotásNOAA időjárási műholdak

Gyakori sérülési módok és hexadecimális helyreállítási útmutató

Asztrofotográfiai szoftverhiba: „A fejléc nem END kulcsszóval végződik.”

Kiváltó ok: Hiányzó 'END' kulcsszó a 2880 bájtos fejlécblokk utolsó 80 karakteres kártyáján.

Helyreállítás: A fejlécet 80 karakteres szóközökkel kell kitölteni, majd hozzá kell fűzni az „END” szót a File2File.app FITS-eszközével.

Biztonsági elemzés és elemző (parser) támadási vektorok

A FITS-dekóderek 80 karakteres fejléckártyákat dolgoznak fel; a korlátlan karakterlánc-másolás puffertúlcsordulást okozhat a régebbi C-könyvtárakban.

Ismert támadási vektorok

  • Puffertúlcsordulás a cfitsio-könyvtárban hibás fejlécbeli kulcsszókarakterláncok elemzésekor.
  • Egészszám-túlcsordulás a NAXIS-dimenziótömb lefoglalása során.
  • Szolgáltatásmegtagadás kórosan nagy csempézett kép kitömörítésével.

Ajánlott védekezési módszerek: Tartsa naprakészen a cfitsio könyvtárakat, és dekódolja a FITS-fájlokat izolált WebAssembly memóriaterekben.

Történeti háttér és mérföldkövek

2018Az IAU jóváhagyta a FITS-szabvány 4.0-s verzióját, amely hivatalossá tette a 64 bites egész számok és a csempézett tömörítés használatát.
1990A FITS széles körben elfogadott csillagászati adatcsere-szabvány; a megfigyelőhelyek más formátumokat is használnak.
1981Wells, Greisen és Harten publikálta az alapvető FITS-szabványt az Astronomy & Astrophysics folyóiratban.

Főbb előnyök

  • A FITS széles körben elfogadott csillagászati adatcsere-szabvány; a megfigyelőhelyek más formátumokat is használnak.
  • A World Coordinate System (WCS) metaadatai a kép pixelkoordinátáit közvetlenül a pontos égi koordinátákhoz (rektaszcenzió és deklináció) rendelik.
  • Megőrzi a valódi lebegőpontos tudományos fotometriai méréseket veszteséges tónusleképezés nélkül.

Technikai korlátok és hátrányok

  • A rögzített 2880 bájtos blokkméret miatt a kis fájlokban üres kitöltőbájtok keletkeznek.
  • A szabványos lakossági képmegjelenítőkben asztrofotográfiai szoftverek (DS9, Siril, PixInsight) nélkül nem tekinthető meg.
  • A szigorú nagy bájtsorrend bájtcserét igényel a modern x86 és ARM processzorokon.

Érdekes technikai tudnivalók

  • Minden érvényes FITS-fájl az első 30 bájtban pontosan a 'SIMPLE = T' ASCII-szöveggel kezdődik.
  • A 2880 bájt logikai blokkhossz, amelyet az akkori gyakori szóméretekkel való oszthatósága miatt választottak, nem egy fizikai szalagegység kapacitása miatt.
  • A James Webb űrtávcső távoli galaxisokról készült lenyűgöző színes fotói különböző infravörös szűrőkkel készült több monokróm FITS-fájl kombinálásával jönnek létre.

Gyakran Ismételt Műszaki Kérdések

Miért néznek ki feketének a nyers távcsőfotók FITS-formátumban?

Mert a FITS-fájlok nyers, 16 bites vagy 32 bites lineáris tudományos fényméréseket tárolnak. Ezeket „nyújtani” kell (egy nemlineáris hisztogramgörbe segítségével), hogy előtűnjenek a halvány ködök és a távoli galaxisok.

Hogyan alakíthatom át a FITS-fájlt PNG- vagy JPG-formátumba?

A File2File.app segítségével közvetlenül a böngészőben, másodpercek alatt tónusleképezheti és kinyújthatja az asztrofotós FITS-fájlokat, majd gyönyörű PNG- vagy JPG-képekké alakíthatja őket.

Milyen szoftverek nyitják meg a FITS-fájlokat?

SAOImage DS9, PixInsight, Siril, AstroPixelProcessor, GIMP (bővítménnyel) és a File2File.app.