FITS-astronomi (.fits)

IAU Standard

Flexible Image Transport System (FITS) er det offisielle astronomiske dataformatet som er godkjent av Den internasjonale astronomiske union (IAU) og NASA. Det brukes til observasjoner fra astronomiske teleskoper, bilder av det fjerne verdensrommet og flerdimensjonale spektroskopiske datakuber.

Konverter FITS til PNG

Gratis FITS til PNG-konverterer i nettleseren. Konverter filer umiddelbart på enheten din.

Inspeksjon og metadata

Operativsystemer og filanalysatorer identifiserer FITS-filer ved å undersøke den innledende binære bytesekvensen:

Velg eller slipp filer her

Privat - filer forlater aldri enheten din

eller lim inn Ctrl+V
Personverngaranti uten nettverksoverføring: 0 byte ble lastet opp til eksterne servere. All behandling foregikk lokalt i det isolerte nettlesermiljøet ditt.

Filsignatur på bytenivå (magiske byte)

Operativsystemer og filanalysatorer identifiserer FITS-filer ved å undersøke den innledende binære bytesekvensen:

HEX-SIGNATUR (OFFSET 0):

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

ASCII-REPRESENTASJON: SIMPLE =

Standardisering: IAU FITS Standard v4.0

Tekniske spesifikasjoner

BeholderarkitekturFilhodet består av blokker på 2880 byte med poster på 80 tegn av typen nøkkelord=verdi, fulgt av blokker med binære dataarrayer på 2880 byte.
KomprimeringFlisbasert bildekomprimering (Rice, Gzip, H-compress, PLIO) eller ukomprimerte binærdata
BytterekkefølgeBig-endian (IEEE-standard for flyttall)
FargeromRå fotometriske sensormålinger, flerbølgelengdearrayer for infrarødt, ultrafiolett og røntgen
Kanaler og strukturFlerdimensjonale datakuber (2D-bilder, 3D-spektroskopiske kuber, binærtabeller)
Maks. dimensjonerOpptil 999 dimensjoner (NAXIS)
GjennomsiktighetNaN-markører (Not-a-Number) for tomme piksler
Strømming og progressiv visningHeaderen angir nøyaktige dimensjoner for datablokkene, slik at data kan leses direkte med tilfeldig tilgang

Teknisk sammenligningsmatrise: FITS sammenlignet med konkurrenter

Teknisk attributtFITS (Gjeldende)HDF5TIFFNETCDF
Himmelkoordinater (WCS)Innebygd standard (kartlegging av himmelen med RA og Dec)Ingen (krever et egendefinert skjema)Ingen (kun geografisk GIS)Kun bredde- og lengdegrad på jorden
PrimærfagAstronomi og astrofysikkHøyenergifysikk og maskinlæringFotografering og skanning på datamaskinAtmosfære- og havforskning
BlokkjusteringFaste blokker på 2880 byteHierarkiske HDF-blokkerStriper eller fliserNetCDF-postvariabler
TeleskoputplasseringHubble, JWST, ESO, ALMASimuleringer og superdatamaskinerBildebehandling for forbruker- og medisinsk brukVærsatellitter fra NOAA

Vanlige korrupsjonsmoduser og heksadesimal gjenopprettingsveiledning

Feilmelding i astrofotografiprogramvare: «Header does not end with END keyword».

Underliggende årsak: «END»-nøkkelordet mangler i det siste kortet på 80 tegn i headerblokken på 2880 byte.

Utbedring: Fyll ut filhodet med mellomrom til det er 80 tegn, og legg til «END» med FITS-verktøyet i File2File.app.

Sikkerhetsanalyse og angrepsvektorer mot parsere

FITS-dekodere behandler headerkort på 80 tegn. Ukontrollerte strengkopier kan utløse bufferoverløp i eldre C-biblioteker.

Kjente angrepsvektorer

  • Bufferoverløp i cfitsio-biblioteket ved tolking av feilformede nøkkelordstrenger i filhodet.
  • Heltallsoverflyt når en dimensjonsmatrise for NAXIS allokeres.
  • Tjenestenektangrep gjennom unormalt ressurskrevende dekomprimering av flisbaserte bilder.

Anbefalte sikkerhetstiltak: Hold cfitsio-bibliotekene oppdatert, og dekod FITS-filer i isolerte WebAssembly-minneområder.

Historisk opprinnelse og milepæler

2018IAU godkjenner FITS-standard versjon 4.0, som formaliserer 64-biters heltall og flisbasert komprimering.
1990FITS er en utbredt standard for utveksling av astronomiske data; observatorier bruker også andre formater.
1981Wells, Greisen og Harten publiserer den grunnleggende FITS-standarden i tidsskriftet Astronomy & Astrophysics.

Viktige fordeler

  • FITS er en utbredt standard for utveksling av astronomiske data og brukes av mange observatorier, arkiver og forskningsprosjekter.
  • Metadata for World Coordinate System (WCS) knytter bildekoordinater for piksler direkte til nøyaktige himmelkoordinater (rektascensjon og deklinasjon).
  • Bevarer vitenskapelige fotometriske målinger som flyttall uten tapsgivende tonekartlegging.

Tekniske begrensninger og ulemper

  • Fast utfylling til blokker på 2880 byte gir tomme utfyllingsbyte i små filer.
  • Kan ikke vises i vanlige forbrukerbildevisere uten astrofotografiprogramvare (DS9, Siril, PixInsight).
  • Den strenge byte-rekkefølgen Big-endian krever ombytting av byte på moderne x86- og ARM-prosessorer.

Interessante tekniske fakta

  • Hver gyldige FITS-fil begynner med den eksakte ASCII-teksten 'SIMPLE = T' i de første 30 bytene.
  • FITS-blokklengden på 2880 byte ble valgt i 1979 fordi den kunne deles på datidens byte- og ordlengder. FITS er en logisk struktur; fysiske databåndblokker kunne inneholde én eller flere FITS-poster.
  • De fargerike bildene av fjerne galakser fra James Webb-romteleskopet lages ved å kombinere flere monokrome FITS-filer tatt gjennom ulike infrarøde filtre.

Ofte stilte tekniske spørsmål

Hvorfor ser rå teleskopbilder svarte ut i FITS-format?

FITS-filer lagrer rå, lineære lysmålinger med 16 eller 32 bit. Verdiene må «strekkes» med en ikke-lineær histogramkurve for å få fram svake tåker og fjerne galakser.

Hvordan kan jeg konvertere FITS til PNG eller JPG?

Du kan tonekartlegge og strekke astronomiske FITS-filer og konvertere dem til PNG- eller JPG-bilder på få sekunder direkte i nettleseren med File2File.app.

Hvilken programvare åpner FITS-filer?

SAOImage DS9, PixInsight, Siril, AstroPixelProcessor, GIMP (med et programtillegg) og File2File.app.