Jak przetwarzać własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a?

Spisu treści:

Jak przetwarzać własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a?
Jak przetwarzać własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a?
Anonim

Świetnym projektem dla każdego miłośnika astronomii, nawet z odrobiną zdolności artystycznych, jest przetworzenie surowych obrazów wykonanych przez Teleskop Kosmiczny Hubble'a (HST) w kolorowe cuda, do których jesteśmy przyzwyczajeni w druku.

Dane Hubble'a są prezentowane w skali szarości, ale po pobraniu bezpłatnej aplikacji i dowolnego edytora graficznego możesz zmienić odpowiednią kombinację obrazów w bliskie przybliżenie rzeczywistości lub fantastyczne dzieło sztuki.

Kroki

Część 1 z 5: Przeszukiwanie archiwum Hubble Legacy Archive (HLA) w poszukiwaniu obrazów

Archiwum Dziedzictwa Hubble'a zostało odsłonięte w 2006 roku, a jego głównym celem było udostępnienie obserwacji Hubble'a w sposób przyjazny dla użytkownika. Na pierwszy rzut oka archiwum może być nieco zniechęcające, ale przy odrobinie praktyki nawigacja staje się zaskakująco łatwa.

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 1
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 1

Krok 1. Otwórz Archiwum Dziedzictwa Hubble'a pod adresem

Kliknij „Wprowadź witrynę”.

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 2
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 2

Krok 2. Znajdź pole wyszukiwania i listę przykładowych wyszukiwań poniżej

Możesz wyszukiwać obiekty według wielu kryteriów: numery w nowym katalogu ogólnym (NGC), nazwy IPPPSSOOT, identyfikatory propozycji, lokalizacja, a nawet nazwy, takie jak „Mgławica Orzeł”, do których odwołuje się baza danych NASA/IPAC Extragalaktyczna baza danych (NED) lub w razie potrzeby astronomiczna baza danych SIMBAD

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 3
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 3

Krok 3. W tym przewodniku wpisz „NGC 604” w polu, które jest numerem identyfikacyjnym nowego katalogu ogólnego dla „Mgławicy Garren Emisja Trójkąta”

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 4
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 4

Krok 4. Kliknij łącze wyszukiwania zaawansowanego i wybierz tylko WFPC2 (kamera szerokokątna i planetarna 2), WFC3 (kamera szerokokątna 3) oraz ACS (Advanced Camera for Surveys) w ramach Instruments.

Kamery te dają najlepsze obrazy do komponowania w kolorowe produkty końcowe.

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 5
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 5

Krok 5. Zmień produkt danych na „Połączony (poziom 2)”

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 6
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 6

Krok 6. Kliknij Szukaj

Powinno to zwrócić 62 wyniki.

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 7
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 7

Krok 7. Znajdź kartę „Obrazy”, aby posortować dane jako miniatury w celu łatwego przeglądania

Krok 8. Przeanalizuj wyniki, aby poznać dane w HLA

Obraz można rozwinąć, klikając „Ekran interaktywny” pod miniaturą.

Znajdź poniżej listę innych obiektów, które możesz chcieć wyszukać.

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 8
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 8

Część 2 z 5: Wybór najlepszych obrazów do obróbki

Teleskop Kosmiczny Hubble'a używa wielu różnych filtrów podczas robienia zdjęć obiektów. Najlepsze filtry szerokopasmowe do produkcji kolorowych obrazów to F435W, F439W, F450W, F555W, F606W, F675W, F702W, F791W i F814W. Stosowane filtry wąskopasmowe obejmują F437N, F502N, F656N, F658N i F673N. Wartość liczbowa określa środkowe pasmo przepuszczania filtra mierzone w nanometrach (na przykład F435W to filtr szerokopasmowy 435 nm).

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 9
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 9

Krok 1. Znajdź czwarty obraz w wynikach wyszukiwania NGC 604 powyżej, a poniżej znajdziesz nazwę pliku „hst_05237_02_wfpc2_f814w_wf”

Przedostatnia pozycja w nazwie (f814) to filtr użyty do wykonania zdjęcia. Obiekt bezpośrednio przed nim (wfpc2) oznacza, że został zrobiony kamerą szerokokątną i planetarną 2.

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 10
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 10

Krok 2. Zlokalizuj trzy oddzielne filtrowane obrazy, aby utworzyć kompozycję

Te trzy obrazy zostaną później połączone, aby każdy reprezentował jeden z trzech kolorów na obrazie RGB (czerwony, zielony, niebieski).

Przykładem dobrego zestawu filtrów może być WFPC2 F450W (niebieski), WFPC2 F555W (zielony) i WFPC2 F814W (czerwony)

Krok 3. Aby pobrać obrazy, kliknij prawym przyciskiem myszy link „FITS-Science” i „Zapisz jako” lub możesz go kliknąć, aby dodać elementy do „Koszyka” i pobrać je zbiorczo, klikając kartę „Koszyk” na u góry wyników wyszukiwania

Aby uzyskać ten przewodnik, pobierz hst_05237_02_wfpc2_f814w_wf, hst_05237_02_wfpc2_f555w_wf i hst_05237_02_wfpc2_f336w_wf. F814W będzie czerwony, F555W zielony, a F336W niebieski. Pamiętaj, że pliki są dość duże i ich pobranie może zająć kilka minut

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 11
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 11

Część 3 z 5: Konwertowanie elastycznych plików systemu transportu obrazów na funkcjonalne obrazy

Prawdopodobnie zauważysz, gdy tylko otrzymasz swoje pliki, że mają rozszerzenie.fits i że żadne programy na twoim komputerze nie są w stanie ich otworzyć. FITS to skrót od Flexible Image Transport System i jest formatem używanym do przechowywania i umożliwiania manipulacji obrazami naukowymi i innymi.

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 12
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 12

Krok 1. Do pracy z plikami FITS będziesz potrzebować małej bezpłatnej aplikacji o nazwie FITS Liberator

Można go pobrać ze strony https://www.spacetelescope.org/projects/fits_liberator/download_v301/. Pobierz i zainstaluj wersję Windows lub Mac w zależności od systemu operacyjnego.

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 13
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 13

Krok 2. Otwórz FITS Liberator i przejdź do jednego z pobranych wcześniej plików

Na razie wybierz hst_05237_02_wfpc2_f814w_wf_drz.fits.

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 14
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 14

Krok 3. Rozejrzyj się po oprogramowaniu pod kątem informacji i różnych zmian, które możesz wprowadzić

Pobaw się niektórymi przyciskami i zwróć uwagę na zmiany w podglądzie obrazu.

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 15
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 15

Krok 4. Kliknij przycisk „Resetuj” po lewej stronie, aby przywrócić obraz do jego natywnej postaci

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 16
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 16

Krok 5. Na razie użyjesz prostego rozciągnięcia obrazów, zanim je zapiszesz

Znajdź menu rozwijane „Rozciąganie”, które zawiera szereg ustawień wstępnych i wybierz opcję Log(Log(x)).

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 17
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 17

Krok 6. Kliknij „Zapisz plik” i zapisz plik TIFF w łatwo dostępnej lokalizacji

Zmień nazwę pliku, aby pasowała do filtra (na przykład zapisz hst_05237_02_wfpc2_f814w_wf_drz.fits jako f814.tif).

Krok 7. Zrób to samo dla pozostałych dwóch obrazów FITS

Funkcja ArcSin(h) również działa dobrze i czasami będziesz chciał ręcznie dostosować poziomy. Ten samouczek będzie prosty.

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 18
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 18

Część 4 z 5: Skalowanie i wyrównywanie obrazów

Ponieważ zdjęcia Hubble'a składają się z długiej ekspozycji i wszystko w kosmosie, w tym teleskop, porusza się, twoje trzy obrazy prawdopodobnie nie będą idealnie wyrównane. Będziesz musiał użyć edytora graficznego, aby wszystko wyrównać, aby upewnić się, że podczas tworzenia kolorowego obrazu nie ma rozmytych linii. W tym artykule użyto Adobe Photoshop CS6, ale możesz użyć GIMP lub dowolnego innego edytora, który działa z warstwami.

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 19
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 19

Krok 1. Otwórz swój pierwszy obraz w edytorze, upewniając się, że warstwa ma taką samą nazwę jak plik

Na razie użyj f814w.tif i wywołaj warstwę f814w.

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 20
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 20

Krok 2. Umieść drugi i trzeci obraz nad pierwszym w ich własnych warstwach; ponownie upewnij się, że warstwy mają nazwy odpowiadające plikom

W Photoshopie możesz użyć Plik -> Miejsce, aby to łatwo zrobić (pamiętaj, aby zrasteryzować umieszczone obrazy).

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 21
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 21

Krok 3. Wybierz górną warstwę i powiększ obszar z wieloma gwiazdkami

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 22
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 22

Krok 4. Zmniejsz krycie do od 50% do 60%, aby zobaczyć gwiazdy z warstwy poniżej

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 23
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 23

Krok 5. Poszukaj gwiazd, które pojawiają się na obu warstwach i przesuń górną warstwę, aby wszystko się ułożyło

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 24
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 24

Krok 6. Przywróć górną warstwę do 100% krycia

Następnie ukryj ją, klikając oko obok nazwy warstwy.

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 25
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 25

Krok 7. Wybierz warstwę środkową i zmniejsz krycie od 50% do 60%

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 26
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 26

Krok 8. Przytrzymaj klawisz Shift, aby wybrać zarówno środkową warstwę, jak i ukrytą górną warstwę (te obrazy są teraz ustawione w jednej linii, więc chcemy je przenieść razem)

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 27
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 27

Krok 9. Znajdź gwiazdę, która pojawia się w środkowej i dolnej warstwie jako odniesienie do wyrównania rzeczy

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 28
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 28

Krok 10. Przywróć środkową warstwę do 100% krycia i odkryj górną warstwę

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 29
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 29

Krok 11. Użyj klawisza Shift, aby wybrać wszystkie trzy warstwy

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 30
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 30

Krok 12. Użyj narzędzia do zaznaczania, aby zaznaczyć obszar obrazu, z którym chcesz pracować

Następnie użyj narzędzia do przycinania, aby stracić wszystko inne. Może być konieczne obrócenie zaznaczenia lub wszystkich trzech warstw, aby uzyskać żądany region – pamiętaj tylko, że wszystkie trzy warstwy muszą pozostać zaznaczone, aby nie cofnąć pracy od góry.

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 31
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 31

Krok 13. Obróć produkt końcowy, jak chcesz

Część 5 z 5: Wydobycie koloru

Wreszcie chcesz wydobyć kolor; to cały powód, dla którego wykonałeś całą tę pracę.

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 32
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 32

Krok 1. Wybierz górną warstwę w Photoshopie i kliknij Ctrl + A na klawiaturze, aby wybrać całe płótno

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 33
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 33

Krok 2. Kliknij Ctrl + C na klawiaturze, aby skopiować całą zawartość warstwy

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 34
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 34

Krok 3. Kliknij Plik -> Nowy lub Ctrl+N, aby utworzyć nowy obraz

Powinien automatycznie ustawić rozmiar na rozmiar skopiowanego obrazu; jedyne, co musisz zmienić, to głębia bitowa obrazu z 16bit na 8bit i nazwa obrazu na nazwę skopiowanej warstwy. (Jeśli skopiowałeś warstwę o nazwie f814w, wywołaj obraz f814w.)

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 35
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 35

Krok 4. Wklej skopiowaną warstwę do nowego obrazu za pomocą Ctrl + V lub przechodząc do menu „Edycja”, a następnie „Wklej”

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 36
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 36

Krok 5. Zrób to samo dla pozostałych dwóch warstw, aż będziesz mieć trzy nowe obrazy, każdy z jedną warstwą

W tym momencie możesz zamknąć oryginalny trzywarstwowy obraz.

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 37
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 37

Krok 6. Spłaszcz każdy obraz, klikając warstwę prawym przyciskiem myszy i wybierając opcję „Spłaszcz”

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 38
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 38

Krok 7. Na trzecim obrazie otwórz okno „Kanały” z menu „Windows”

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 39
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 39

Krok 8. Kliknij ikonę menu w prawym górnym rogu okna kanałów i kliknij „Połącz kanały”

Jeśli opcja scalania jest wyszarzona, obrazy nie są spłaszczone lub nie mają 8 bitów. Możesz to naprawić w menu Obraz -> Tryb.

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 40
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 40

Krok 9. Wybierz „RGB” dla trybu i 3 dla liczby kanałów i kliknij OK

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 41
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 41

Krok 10. Ustaw najniższy filtr na niebieski, środkowy na zielony, a najwyższy na czerwony

W tym przewodniku powinien to być czerwony: 814, zielony: 555, niebieski: 336.

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 42
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 42

Krok 11. Kliknij OK

Natychmiast zostanie wyświetlony kolorowy obraz.

Na wynik obrazu będą miały wpływ wybrane filtry i ustawienia użyte w FITS Liberator

Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 43
Przetwarzaj własne kolorowe obrazy z danych Hubble'a Krok 43

Krok 12. Użyj regulacji poziomu i krzywej w różnych kanałach oraz pełnego obrazu, aby uzyskać produkt, z którego jesteś zadowolony

Baw się swoimi wynikami, a możesz stworzyć coś naprawdę pięknego. Zdjęcie po prawej przedstawia NGC 6357 i zostało wykonane przy użyciu WFC F658N dla koloru niebieskiego, WFC F660N dla koloru czerwonego i średniej z dwóch dla zieleni przy użyciu tej samej metody z intensywnym przetwarzaniem końcowym

Porady

  • W lipcowym wydaniu Sky and Telescope z 2012 roku znajduje się świetny artykuł na temat korzystania z tego procesu, jeśli chcesz robić zdjęcia bliższe temu, jak robią to profesjonaliści.
  • Inne obiekty na początek to:

    • Mgławica Mrówka - Mz 3 (Menzel 3)
    • Galaktyki antenowe - NGC 4038/NGC 4039 lub Caldwell 60/61
    • Mgławica Oriona - Messier 42, M42 lub NGC 1976
    • Mgławica Orzeł - Messier 16 lub M16 oraz NGC 6611.
    • Aby uzyskać więcej informacji, zobacz listę obiektów astronomicznych w Wikipedii:
  • Często obrazy w HLA nie zawierają wszystkich części obiektu, zwłaszcza jeśli jest to duża galaktyka. W takich przypadkach będziesz musiał użyć swojego edytora graficznego, aby połączyć różne rzeczy.
  • Prawdziwą frajdą z przetwarzania danych Hubble'a jest znajdowanie obiektów lub regionów, które nigdy wcześniej nie były przetwarzane i ożywianie ich. Zrób trochę kopania, a znajdziesz niesamowite małe lub nieznane skarby.

Zalecana: