FITS astronomija (.fits)

IAU Standard

Fleksibilni sistem za transport slika (FITS) je zvanični astronomski format podataka koji podržavaju Međunarodna astronomska unija (IAU) i NASA, a služi za čuvanje osmatranja astronomskih teleskopa, slika dubokog svemira i višedimenzionalnih spektroskopskih kocki podataka.

Konvertujte FITS u PNG

Besplatan konvertor FITS u PNG u pregledaču. Konvertujte datoteke odmah na svom uređaju.

Pregled i metapodaci

Operativni sistemi i analizatori datoteka identifikuju FITS datoteke proverom početnog binarnog niza bajtova:

Izaberite ili prevucite datoteke ovde

Privatno - datoteke nikada ne napuštaju vaš uređaj

ili nalepite Ctrl+V
Garancija privatnosti: bez prenosa podataka preko mreže 0 bajtova poslato spoljnim serverima. Sva obrada je izvršena lokalno u bezbednom okruženju vašeg pregledača.

Potpis zaglavlja na nivou bajtova (magični bajtovi)

Operativni sistemi i analizatori datoteka identifikuju FITS datoteke proverom početnog binarnog niza bajtova:

HEKSADECIMALNI POTPIS (OFFSET 0):

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

ASCII REPREZENTACIJA: SIMPLE =

Standardizacija: IAU FITS Standard v4.0

Tehničke specifikacije

Arhitektura kontejneraBlokovi zaglavlja od 2880 bajtova, sastavljeni od zapisa ključnih reči=vrednosti od 80 znakova, a za njima slede blokovi binarnih nizova podataka od 2880 bajtova
KompresijaKompresija slika po pločicama (Rice, Gzip, H-compress, PLIO) ili nekompresovani binarni podaci
Bajtni redosled (Endianness)Veliko-endijanski zapis (IEEE standard za brojeve sa pokretnim zarezom)
Prostori bojaSirova fotometrijska očitavanja senzora, nizovi infracrvenih, ultraljubičastih i rendgenskih podataka na više talasnih dužina
Kanali i strukturaVišedimenzionalni skupovi podataka (2D slike, 3D spektroskopski skupovi podataka, binarne tabele)
Maksimalne dimenzijeDo 999 dimenzija (NAXIS)
TransparentnostOznake praznih piksela NaN (nije broj)
Strimovanje i progresivno učitavanjeZaglavlje određuje tačne dimenzije blokova podataka za neposredan nasumični pristup

Tehnička matrica poređenja: FITS u odnosu na konkurente

Tehnički atributFITS (Trenutno)HDF5TIFFNETCDF
Nebeske koordinate (WCS)Izvorni standard (mapiranje neba pomoću RA i Dec koordinata)Nema (zahteva prilagođenu šemu)Nema (samo geografski GIS)Samo geografska širina/dužina Zemlje
Primarna disciplinaAstronomija i astrofizikaFizika visokih energija i mašinsko učenjeStona fotografija i skeniranjeAtmosferska i okeanska nauka
Poravnanje blokovaFiksni blokovi od 2880 bajtovaHijerarhijski HDF komadi (komadi)Trake ili pločice (strips/tiles)NetCDF promenljive zapisa
Primena na teleskopimaHabl, JWST, ESO, ALMASimulacije i superračunarstvoPotrošački / medicinski snimanjeNOAA meteorološki sateliti

Uobičajeni režimi oštećenja i vodič za heksadecimalni oporavak

Greška u softveru za astrofotografiju: 'Zaglavlje se ne završava ključnom reči END'.

Osnovni uzrok: Nedostaje ključna reč 'END' u poslednjoj kartici od 80 znakova u bloku zaglavlja od 2880 bajtova.

Oporavak: Popunite zaglavlje razmacima do 80 znakova i dodajte 'END' pomoću File2File.app FITS alata.

Bezbednosna analiza i vektori napada parsera

Dekoderi za FITS obrađuju kartice zaglavlja od 80 znakova gde neograničeno kopiranje niski može izazvati prekoračenje bafera u naslednim (legacy) C bibliotekama.

Poznati vektori napada

  • Prekoračenje bafera u biblioteci cfitsio prilikom parsiranja loše formiranih niski ključnih reči zaglavlja.
  • Prekoračenje celobrojne vrednosti tokom alokacije niza dimenzija NAXIS.
  • Uskraćivanje usluge (DoS) kroz patološku dekompresiju slika sa pločicama.

Najbolje prakse za zaštitu: Održavajte cfitsio biblioteke ažuriranim i dekodirajte FITS datoteke u izolovanim WebAssembly memorijskim prostorima.

Istorijat i prekretnice

2018IAU odobrava standard FITS verzije 4.0, čime se formalizuju 64-bitni celi brojevi i kompresija zasnovana na pločicama (kompresija po pločicama).
1990FITS je široko prihvaćen standard za razmenu astronomskih podataka; opservatorije koriste i druge formate.
1981Vels, Grajzen i Harten objavljuju temeljni FITS standard u časopisu Astronomy & Astrophysics.

Ključne prednosti

  • FITS je široko prihvaćen standard za razmenu astronomskih podataka; opservatorije koriste i druge formate.
  • Metapodaci sistema nebeskih koordinata (WCS) mapiraju koordinate piksela slike direktno na tačne nebeske koordinate (rektascenzija i deklinacija).
  • Čuva prave naučne fotometrijske mere sa pokretnim zarezom bez gubitaka u tonalnom mapiranju.

Tehnička ograničenja i nedostaci

  • Fiksno popunjavanje blokova od 2880 bajtova stvara prazne bajtove za popunjavanje u malim datotekama.
  • Ne može se pregledati u standardnim programima za pregled slika krajnjih korisnika bez softvera za astrofotografiju (DS9, Siril, PixInsight).
  • Strog Big-Endian redosled bajtova zahteva zamenu bajtova na modernim x86 i ARM procesorima.

Zanimljivosti

  • Svaka validna FITS datoteka počinje tačnim ASCII tekstom 'SIMPLE = T' u prvih 30 bajtova.
  • 2880 bajtova je logička dužina bloka izabrana zbog deljivosti tada uobičajenim dužinama reči, a ne zbog kapaciteta fizičkog bloka trake.
  • Zapanjujuće šarene fotografije udaljenih galaksija koje je snimio Svemirski teleskop Džejms Veb kreiraju se kombinovanjem više monohromatskih FITS datoteka snimljenih kroz različite infracrvene filtere.

Često postavljana tehnička pitanja

Zašto sirove fotografije teleskopa izgledaju crno u FITS formatu?

Zato što FITS fajlovi čuvaju sirova 16-bitna ili 32-bitna linearna naučna merenja svetlosti. Moraju biti 'razvučeni' (korišćenjem nelinearne krive histograda) kako bi se istakle slabe magline i udaljene galaksije.

Kako mogu da konvertujem FITS u PNG ili JPG?

Možete podesiti tonove, razvući histogram i konvertovati astronomske FITS fajlove u prelepe PNG ili JPG slike za nekoliko sekundi koristeći File2File.app direktno u pretraživaču.

Koji softver otvara FITS fajlove?

SAOImage DS9, PixInsight, Siril, AstroPixelProcessor, GIMP (sa dodacima) i File2File.app.