Отличный проект для любого любителя астрономии, обладающего даже намеком на художественные способности, - это преобразовать необработанные изображения, полученные космическим телескопом Хаббла (HST), в цветные чудеса, которые мы привыкли видеть в печати.
Данные телескопа Хаббла представлены в серой шкале, но с помощью бесплатного скачивания приложения и любого графического редактора вы можете превратить правильную комбинацию изображений либо в близкое приближение к реальности, либо в фантастическое произведение искусства.
Шаги
Часть 1 из 5: Поиск изображений в архиве наследия Хаббла (HLA)
Архив наследия Хаббла был открыт в 2006 году с основной целью сделать наблюдения Хаббла доступными в удобной для пользователя форме. На первый взгляд архив может показаться немного сложным, но после некоторой практики в нем становится на удивление легко ориентироваться.
Шаг 1. Откройте архив наследия Хаббла по адресу
Нажмите «Войти на сайт».
Шаг 2. Найдите окно поиска и список примеров поиска под ним
Вы можете искать объекты по ряду критериев: номера в новом общем каталоге (NGC), имена IPPPSSOOT, идентификаторы предложений, местоположение и даже такие имена, как «Туманность Орла», на которые есть ссылки во внегалактической базе данных NASA / IPAC (NED) или при необходимости используйте базу данных SIMBAD Astronomical Database
Шаг 3. Для этого руководства введите «NGC 604» в поле, которое является идентификационным номером Нового общего каталога для «Туманности Гаррена с эмиссией треугольника»
Шаг 4. Щелкните ссылку расширенного поиска и выберите только WFPC2. (Широкоугольная и планетарная камера 2), WFC3 (Широкоугольная камера 3) и ACS (Advanced Camera for Surveys) в разделе «Инструменты».
Эти камеры дают наилучшие изображения для создания цветных конечных продуктов.
Шаг 5. Измените информационный продукт на «Комбинированный (уровень 2)»
Шаг 6. Щелкните Поиск
Это должно вернуть 62 результата.
Шаг 7. Найдите вкладку «Изображения», чтобы отсортировать данные в виде эскизов для удобного просмотра
Шаг 8. Изучите результаты, чтобы получить представление о данных в HLA
Вы можете развернуть изображение, щелкнув «Интерактивный дисплей» под миниатюрой.
Найдите ниже список других объектов, которые вы, возможно, захотите найти.
Часть 2 из 5: Выбор лучших изображений для обработки
Космический телескоп Хаббла использует ряд различных фильтров при съемке объектов. Лучшими широкополосными фильтрами для создания цветных изображений являются F435W, F439W, F450W, F555W, F606W, F675W, F702W, F791W и F814W. Используемые узкополосные фильтры включают F437N, F502N, F656N, F658N и F673N. Числовое значение обозначает центральную полосу пропускания фильтра, измеренную в нанометрах (например, F435W - это широкополосный фильтр 435 нм).
Шаг 1. Найдите четвертое изображение в результатах поиска NGC 604 выше, и вы найдете под ним имя файла "hst_05237_02_wfpc2_f814w_wf"
Второй последний элемент в названии (f814) - это фильтр, используемый для получения изображения. Элемент непосредственно перед ним (wfpc2) означает, что он был сделан с помощью широкоугольной и планетарной камеры 2.
Шаг 2. Найдите три отдельных отфильтрованных изображения, чтобы создать композицию
Позднее три изображения будут объединены, чтобы каждое из них представляло один из трех цветов в изображении RGB (красный, зеленый, синий).
Примером хорошего набора фильтров может быть WFPC2 F450W (синий), WFPC2 F555W (зеленый) и WFPC2 F814W (красный)
Шаг 3. Чтобы загрузить изображения, щелкните правой кнопкой мыши ссылку «FITS-Science» и «Сохранить как» или вы можете щелкнуть ее, чтобы добавить элементы в свою «Корзину» и загрузить их партиями, щелкнув вкладку «Корзина» на вверху результатов поиска
Для этого руководства загрузите hst_05237_02_wfpc2_f814w_wf, hst_05237_02_wfpc2_f555w_wf и hst_05237_02_wfpc2_f336w_wf. F814W будет красным, F555W зеленым и F336W синим. Обратите внимание, что файлы довольно большие, и их загрузка может занять несколько минут.
Часть 3 из 5: преобразование файлов гибкой системы передачи изображений в рабочие изображения
Вы, вероятно, заметите, как только получите файлы, что они имеют расширение.fits и что никакие программы на вашем компьютере не могут их открыть. FITS расшифровывается как «Гибкая система переноса изображений» и представляет собой формат, используемый для хранения научных и других изображений и управления ими.
Шаг 1. Для работы с файлами FITS вам понадобится небольшое бесплатное приложение под названием FITS Liberator
Его можно загрузить с https://www.spacetelescope.org/projects/fits_liberator/download_v301/. Загрузите и установите версию для Windows или Mac в зависимости от вашей операционной системы.
Шаг 2. Откройте FITS Liberator и перейдите к одному из файлов, загруженных ранее
А пока выберите hst_05237_02_wfpc2_f814w_wf_drz.fits.
Шаг 3. Изучите программное обеспечение, найдите информацию и различные изменения, которые вы можете внести
Поиграйте с некоторыми кнопками и обратите внимание на изменения в предварительном просмотре изображения.
Шаг 4. Нажмите кнопку «Сброс» слева, чтобы вернуть изображение в исходную форму
Шаг 5. Пока вы просто собираетесь растягивать изображения перед их сохранением
Найдите раскрывающийся список «Растянуть», который содержит несколько предустановок, и выберите «Журнал» (Журнал (x)).
Шаг 6. Нажмите «Сохранить файл» и сохраните файл TIFF в легкодоступном месте
Измените имя файла, чтобы оно соответствовало фильтру (например, сохраните hst_05237_02_wfpc2_f814w_wf_drz.fits как f814.tif).
Шаг 7. Проделайте то же самое с двумя другими изображениями FITS
Функция ArcSin (h) также работает хорошо, и иногда вам может понадобиться настроить уровни вручную. В этом руководстве все будет просто.
Часть 4 из 5: масштабирование и выравнивание изображений
Поскольку изображения Хаббла состоят из длинных выдержек и все в космосе, включая телескоп, движется, ваши три изображения, скорее всего, не будут идеально совпадать. Вам нужно будет использовать графический редактор, чтобы выровнять все, чтобы при создании цветного изображения не было нечетких линий. В этой статье используется Adobe Photoshop CS6, но вы можете использовать GIMP или любой другой редактор, который работает со слоями.
Шаг 1. Откройте первое изображение в редакторе, убедившись, что слой назван так же, как и файл
А пока используйте f814w.tif и назовите слой f814w.
Шаг 2. Поместите второе и третье изображения над первым на их собственных слоях; еще раз убедитесь, что слои названы в честь файлов
В Photoshop вы можете использовать File -> Place, чтобы сделать это легко (не забудьте растрировать размещенные изображения).
Шаг 3. Выберите верхний слой и увеличьте область со звездами
Шаг 4. Уменьшите непрозрачность до 50–60%, чтобы вы могли видеть звезды на слое ниже
Шаг 5. Найдите звезды, которые появляются на обоих слоях, и сдвиньте верхний слой, чтобы выровнять их
Шаг 6. Верните верхнему слою непрозрачность 100%
Затем скройте его, щелкнув глаз рядом с названием слоя.
Шаг 7. Выберите средний слой и уменьшите непрозрачность до 50–60%
Шаг 8. Удерживая клавишу Shift, выберите средний слой и скрытый верхний слой (эти изображения теперь выровнены, поэтому мы хотим переместить их вместе)
Шаг 9. Найдите звезду, которая появляется в среднем и нижнем слоях, как ориентир, чтобы выровнять вещи
Шаг 10. Верните среднему слою непрозрачность 100% и покажите верхний слой
Шаг 11. Используйте клавишу Shift, чтобы выбрать все три слоя
Шаг 12. Используйте инструмент выделения, чтобы выбрать область изображения, с которой вы хотите работать
Затем используйте инструмент для обрезки, чтобы потерять все остальное. Возможно, вам придется повернуть выделение или все три слоя, чтобы получить желаемую область - просто помните, что все три слоя должны оставаться выделенными, чтобы вы не отменили свою работу сверху.
Шаг 13. Поверните конечный продукт как хотите
Часть 5 из 5: выделение цвета
Наконец, вы хотите выделить цвет; это единственная причина, по которой вы проделали всю эту работу.
Шаг 1. Выберите верхний слой в Photoshop и нажмите Ctrl + A на клавиатуре, чтобы выделить весь холст
Шаг 2. Нажмите Ctrl + C на клавиатуре, чтобы скопировать все содержимое слоя
Шаг 3. Щелкните Файл -> Создать или Ctrl + N, чтобы создать новое изображение
Он должен автоматически установить размер в соответствии с размером скопированного вами изображения; единственное, что вам нужно изменить, это битовую глубину изображения с 16 бит на 8 бит и имя изображения на имя скопированного вами слоя. (Если вы скопировали слой с именем f814w, назовите изображение f814w.)
Шаг 4. Вставьте скопированный слой в новое изображение, используя Ctrl + V или перейдя в меню «Правка», а затем «Вставить»
Шаг 5. Проделайте то же самое с двумя другими слоями, пока не получите три новых изображения, каждое с одним слоем
На этом этапе вы можете закрыть исходное трехслойное изображение.
Шаг 6. Сгладьте каждое изображение, щелкнув слой правой кнопкой мыши и выбрав «Flatten»
Шаг 7. На третьем изображении откройте окно «Каналы» из меню «Окна»
Шаг 8. Щелкните значок меню в правом верхнем углу окна каналов и нажмите «Объединить каналы»
Если опция слияния неактивна, ваши изображения либо не сглажены, либо не 8-битные. Вы можете исправить это в меню Изображение -> Режим.
Шаг 9. Выберите «RGB» для режима и 3 для количества каналов и нажмите OK
Шаг 10. Установите самый низкий фильтр на синий, средний - на зеленый, а самый высокий - на красный
Для этого руководства он должен быть красным: 814, зеленым: 555, синим: 336.
Шаг 11. Щелкните ОК
Вам сразу же будет представлено цветное изображение.
На результат изображения будут влиять выбранные фильтры и настройки, используемые в FITS Liberator
Шаг 12. Используйте настройки уровня и кривой на различных каналах и на полном изображении, чтобы получить продукт, которым вы довольны
Поиграйте со своими результатами, и вы сможете сделать что-то по-настоящему красивое. Изображение справа представляет собой NGC 6357 и было сделано с использованием WFC F658N для синего, WFC F660N для красного и среднего из двух значений для зеленого с использованием того же метода с тяжелой постобработкой
подсказки
- В июльском выпуске журнала Sky and Telescope за июль 2012 года есть отличная статья об использовании этого процесса, если вы хотите делать изображения ближе к тому, как это делают профессионалы.
-
Другие предметы, с которых можно начать, включают:
- Туманность Муравей - Mz 3 (Menzel 3)
- Антенны галактик - NGC 4038 / NGC 4039 или Caldwell 60/61
- Туманность Ориона - Мессье 42, M42 или NGC 1976
- Туманность Орла - Мессье 16 или M16 и NGC 6611.
- Для получения дополнительной информации см. Список астрономических объектов Википедии:
- Часто изображения в HLA не содержат всех частей объекта, особенно если это большая галактика. В этих случаях вам нужно будет использовать графический редактор, чтобы сшить все вместе.
- Настоящее удовольствие от обработки данных Хаббла - это найти объекты или регионы, которые раньше никогда не обрабатывались, и оживить их. Покопайтесь, и вы сможете найти несколько удивительных маленьких или неизвестных сокровищ.
