FITS astronominių duomenų konvertavimas į vizualizuotą PNG formatą
Konvertuojant FITS astronominių duomenų konteinerius į vizualizuotus PNG rastro vaizdus, mokslininkai gali bendrinti neapdorotus kosmoso stebėjimus standartinėse interneto naršyklėse ir biuro programinėje įrangoje.
Formatų palyginimas ir techninės specifikacijos
| Specifikacija | FITS | PNG |
|---|---|---|
| MIME tipas | application/fits | image/png |
| Tipas | astronomical data container | raster |
| Glaudinimas | uncompressed / tile-compressed (fpack) | lossless (DEFLATE / LZ77 + Huffman) |
| Standartinė specifikacija | IAU FITS Standard 4.0 | W3C PNG 3rd Edition |
| Maginės baitų antraštės (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 |
Formato apžvalga ir taikymas
Nors originalus FITS failas saugo tikslius neapdorotus jutiklio rodmenis, skirtus matematinei analizei, PNG versija pritaiko tiesinį minimalų / maksimalų pikselių normalizavimą, kad astronominė telemetrija būtų pateikta kaip standartinis 8 bitų pilkų tonų vaizdas, kurį galima peržiūrėti bet kurioje interneto naršyklėje ar vaizdų peržiūros priemonėje.
Techninės specifikacijos ir kodekų apžvalga
Konvertavimo variklis nuskaito standartinius NASA/IAU FITS antraštės raktinius žodžius (SIMPLE, BITPIX, NAXIS1, NAXIS2), ištraukia daugiamatį dvejetainį masyvą, nustato minimalias ir maksimalias skaliarines reikšmes bei pritaiko tiesinį mastelį, kad duomenys būtų normalizuoti į 8 bitų pilkų tonų pikselius, atvaizduojamus PNG vaizdo konteineryje.
OS ir naršyklės suderinamumas
FITS failams peržiūrėti reikia specialios astronominės programinės įrangos, tokios kaip DS9, „Astropy" arba „ImageJ". Priešingai, PNG failai pasižymi visuotiniu suderinamumu. Jie gimtąja prasme atidaromi šiuolinėse stalinių kompiuterių operacinėse sistemose, tokiose kaip „Windows", „macOS" ir „Linux", mobiliosiose platformose, tokiose kaip „iOS" ir „Android", bei kiekvienoje standartinėje interneto naršyklėje, įskaitant „Chrome", „Firefox", „Safari" ir „Edge".
Naudinga informacija
Konvertuodami linijinius mokslinius duomenis į 8 bitų arba 16 bitų PNG, pritaikykite netiesinį ištempimą, pavyzdžiui, kvadratinę šaknį arba arcsinh, kad išryškintumėte blausų fono ūką, neperšviesdami ryškių žvaigždžių branduolių.
Formatų palyginimas ir techninės specifikacijos
Neapdorotas 32 bitų FITS stebėjimo failas, kurio dydis yra 50 MB, per 400 Mbps šviesolaidinį ryšį perkeliamas maždaug per 1,0 sekundės, 5G tinkluje - per 0,4 sekundės, o standartiniame 4G tinkluje - per 10,0 sekundės. Konvertavus jį į optimizuotą 8 MB PNG, atsisiuntimo laikas žymiai sutrumpėja: šviesolaidžiu užtrunka tik 0,16 sekundės, 5G tinkluje - 0,06 sekundės, o 4G tinkluje - 1,6 sekundės.
Dažnai užduodami klausimai
Kaip konvertuoti FITS astronominius duomenis į vizualizuotą PNG neprarandant kokybės?
Konvertuojant FITS į PNG, slankiojo kablelio moksliniai skaičiai susiejami su fiksuotais 8 bitų arba 16 bitų spalvų kanalais. Kadangi FITS saugo neapdorotus jutiklio duomenis su didele dinamine sritimi, šviesumui masteliamasis pritaikyti privaloma perkelties funkcija. Galutiniame PNG naudojamas nuostolių neturintis DEFLATE glaudinimas, o tai reiškia, kad išsaugojimo proceso metu nepridedama jokių papildomų glaudinimo artefaktų, nors konvertavimas iš slankiojo kablelio į sveikųjų skaičių pikselius yra vienpusis duomenų tikslumo sumažinimas.
Kuo skiriasi FITS astronominiai duomenys nuo vizualizuoto PNG?
FITS yra specializuotas mokslinis konteineris, skirtas daugiamačiams duomenų masyvams ir išsamėms ASCII teksto antraštėms, kuriose yra teleskopo telemetrija ir koordinačių sistemos, saugoti. PNG yra standartinis rastro vaizdo formatas, skirtas rodyti ekranuose, naudojantis fiksuotais spalvų kanalais, standartiniais pikselių tinkleliais ir nuostolių neturinčiu glaudinimu, optimizuotu vizualinei grafikai, o ne matematiniams skaičiavimams.