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.
Krok 1. Otwórz Archiwum Dziedzictwa Hubble'a pod adresem
Kliknij „Wprowadź witrynę”.
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
Krok 3. W tym przewodniku wpisz „NGC 604” w polu, które jest numerem identyfikacyjnym nowego katalogu ogólnego dla „Mgławicy Garren Emisja Trójkąta”
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.
Krok 5. Zmień produkt danych na „Połączony (poziom 2)”
Krok 6. Kliknij Szukaj
Powinno to zwrócić 62 wyniki.
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.
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).
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.
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
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.
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.
Krok 2. Otwórz FITS Liberator i przejdź do jednego z pobranych wcześniej plików
Na razie wybierz hst_05237_02_wfpc2_f814w_wf_drz.fits.
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.
Krok 4. Kliknij przycisk „Resetuj” po lewej stronie, aby przywrócić obraz do jego natywnej postaci
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)).
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.
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.
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.
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).
Krok 3. Wybierz górną warstwę i powiększ obszar z wieloma gwiazdkami
Krok 4. Zmniejsz krycie do od 50% do 60%, aby zobaczyć gwiazdy z warstwy poniżej
Krok 5. Poszukaj gwiazd, które pojawiają się na obu warstwach i przesuń górną warstwę, aby wszystko się ułożyło
Krok 6. Przywróć górną warstwę do 100% krycia
Następnie ukryj ją, klikając oko obok nazwy warstwy.
Krok 7. Wybierz warstwę środkową i zmniejsz krycie od 50% do 60%
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)
Krok 9. Znajdź gwiazdę, która pojawia się w środkowej i dolnej warstwie jako odniesienie do wyrównania rzeczy
Krok 10. Przywróć środkową warstwę do 100% krycia i odkryj górną warstwę
Krok 11. Użyj klawisza Shift, aby wybrać wszystkie trzy warstwy
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.
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.
Krok 1. Wybierz górną warstwę w Photoshopie i kliknij Ctrl + A na klawiaturze, aby wybrać całe płótno
Krok 2. Kliknij Ctrl + C na klawiaturze, aby skopiować całą zawartość warstwy
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.)
Krok 4. Wklej skopiowaną warstwę do nowego obrazu za pomocą Ctrl + V lub przechodząc do menu „Edycja”, a następnie „Wklej”
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.
Krok 6. Spłaszcz każdy obraz, klikając warstwę prawym przyciskiem myszy i wybierając opcję „Spłaszcz”
Krok 7. Na trzecim obrazie otwórz okno „Kanały” z menu „Windows”
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.
Krok 9. Wybierz „RGB” dla trybu i 3 dla liczby kanałów i kliknij OK
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.
Krok 11. Kliknij OK
Natychmiast zostanie wyświetlony kolorowy obraz.
Na wynik obrazu będą miały wpływ wybrane filtry i ustawienia użyte w FITS Liberator
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.