FITS-astronomiebestand (.fits)

IAU Standaard

Flexible Image Transport System (FITS) is het officiële astronomische gegevensformaat dat wordt erkend door de Internationale Astronomische Unie (IAU) en NASA, en legt astronomische telescoopwaarnemingen, beelden van de diepe ruimte en multidimensionale spectroscopische datakubussen vast.

FITS naar PNG converteren

Gratis FITS-naar-PNG-converter in uw browser. Converteer bestanden direct op uw apparaat.

Inspecteren en metadata

Besturingssystemen en bestandsanalysators herkennen FITS-bestanden aan de hand van de eerste binaire bytesequentie:

Selecteer of sleep bestanden hierheen

Privé - bestanden verlaten uw apparaat niet

of plak Ctrl+V
Privacygarantie zonder netwerktransmissie: 0 bytes geüpload naar externe servers. Alle verwerking vond lokaal plaats in uw browser-sandbox.

Bestandshandtekening op byteniveau (magic bytes)

Besturingssystemen en bestandsanalysators herkennen FITS-bestanden aan de hand van de eerste binaire bytesequentie:

HEX-HANDTEKENING (OFFSET 0):

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

ASCII-WEERGAVE: SIMPLE =

Standaardisatie: IAU FITS Standard v4.0

Technische specificaties

ContainerarchitectuurHeaderblokken van 2880 bytes, samengesteld uit keyword=value-records van 80 tekens, gevolgd door binaire gegevensarrayblokken van 2880 bytes
CompressieAfbeeldingscompressie in tegels (Rice, Gzip, H-compress, PLIO) of ongecomprimeerd binair
Bytevolgorde (endianness)Big-Endian (IEEE-standaard voor drijvende komma)
KleurruimtenRuwe fotometrische sensorwaarden, arrays met meerdere golflengten voor infrarood, ultraviolet en röntgenstraling
Kanalen en structuurMultidimensionale datakubussen (2D-afbeeldingen, 3D-spectroscopische kubussen, binaire tabellen)
Maximale afmetingenMaximaal 999 dimensies (NAXIS)
TransparantieNaN (Not-a-Number) markeringen voor lege pixels
Streaming en progressiefDe header specificeert de exacte afmetingen van de datablokken voor directe willekeurige toegang

Technische vergelijkingsmatrix: FITS versus concurrenten

Technisch kenmerkFITS (Huidig)HDF5TIFFNETCDF
Hemelcoördinaten (WCS)Ingebouwde standaard (hemelcoördinaten in rechte klimming en declinatie)Geen (vereist aangepast schema)Geen (alleen geografische GIS)Alleen aardse breedte- en lengtegraad
Primaire disciplineAstronomie & astrofysicaHoge-energiefysica & machine learningBureaubladfotografie & scannenAtmosfeer- & oceaanwetenschap
BlokuitlijningVaste blokken van 2880 bytesHiërarchische HDF-chunksStrips of tegelsNetCDF-recordvariabelen
Gebruik bij telescopenHubble, JWST, ESO, ALMASimulaties en supercomputingConsumenten- en medische beeldvormingNOAA-weersatellieten

Veelvoorkomende beschadigingen en gids voor hex-herstel

Fout in astrofotografiesoftware: 'Header does not end with END keyword'.

Oorzaak: Ontbrekend sleutelwoord 'END' in de laatste kaart van 80 tekens van het headerblok van 2880 bytes.

Herstel: Vul de header aan met spaties tot 80 tekens en voeg 'END' toe met de FITS-tool van File2File.app.

Beveiligingsanalyse en aanvalsvectoren voor parsers

FITS-decoders verwerken headerkaarten van 80 tekens waarbij niet-begrensde tekenreekskopieën bufferoverlopen in oudere C-bibliotheken kunnen veroorzaken.

Bekende aanvalsvectoren

  • Bufferoverloop in de cfitsio-bibliotheek bij het parsen van onjuist opgemaakte header-trefwoordtekenreeksen.
  • Integeroverloop tijdens de toewijzing van de NAXIS-dimensiearray.
  • Denial of service door pathologische decompressie van getegelde afbeeldingen.

Aanbevolen beveiligingspraktijken: Houd cfitsio-bibliotheken up-to-date en decodeer FITS-bestanden in geïsoleerde WebAssembly-geheugenruimten.

Historische oorsprong en mijlpalen

2018IAU keurt FITS Standard Version 4.0 goed, waarmee 64-bits integers en compressie in tegels worden geformaliseerd.
1990De Hubble Space Telescope wordt gelanceerd; de gegevensproducten hiervan worden gedistribueerd in FITS en andere formaten.
1981Wells, Greisen en Harten publiceren de fundamentele FITS-standaard in Astronomy & Astrophysics.

Belangrijkste voordelen

  • FITS is een breed geaccepteerde standaard voor het uitwisselen van astronomische gegevens en wordt gebruikt door veel sterrenwachten, archieven en onderzoeksprojecten.
  • World Coordinate System (WCS)-metadata koppelt afbeeldingspixelcoördinaten direct aan exacte hemelcoördinaten (rechte klimming en declinatie).
  • Behoudt echte wetenschappelijke fotometrische metingen met drijvende komma zonder tonemapping met verlies.

Technische beperkingen

  • Vaste opvulling van blokken van 2880 bytes creëert lege opvullingsbytes in kleine bestanden.
  • Kan niet worden bekeken in gangbare afbeeldingsprogramma's voor consumenten zonder astrofotografiesoftware (DS9, Siril, PixInsight).
  • Strikte Big-Endian-bytevolgorde vereist het omwisselen van bytes op moderne x86- en ARM-processors.

Interessante technische weetjes

  • Elk geldig FITS-bestand begint met de exacte ASCII-tekst 'SIMPLE = T' in de eerste 30 bytes.
  • De FITS-bloklengte van 2880 bytes werd in 1979 gekozen omdat deze deelbaar was door byte- en woordlengtes die door computersystemen uit dat tijdperk werden gebruikt. FITS is een logische structuur; fysieke tapeblokken kunnen een of meer FITS-records bevatten.
  • De adembenemende kleurrijke foto's van verre sterrenstelsels van de James Webb Space Telescope worden gecreëerd door meerdere monochrome FITS-bestanden te combineren die door verschillende infraroodfilters zijn genomen.

Veelgestelde technische vragen

Waarom zien onbewerkte telescoopfoto's er zwart uit in het FITS-formaat?

Omdat FITS-bestanden onbewerkte lineaire wetenschappelijke lichtmetingen van 16-bit of 32-bit opslaan. Deze moeten worden 'uitgerekt' (met behulp van een niet-lineaire histogramcurve) om vage nevels en ver verwijderde sterrenstelsels zichtbaar te maken.

Hoe kan ik FITS converteren naar PNG of JPG?

U kunt op astronomische FITS-bestanden binnen enkele seconden tone mapping toepassen, ze uitrekken en ze converteren naar prachtige PNG- of JPG-afbeeldingen met File2File.app, rechtstreeks in uw browser.

Welke software opent FITS-bestanden?

SAOImage DS9, PixInsight, Siril, AstroPixelProcessor, GIMP (met invoegtoepassing) en File2File.app.