Hubble-képek feldolgozása házilag

Néhány évtizeddel ezelőtt a legnagyobb teleszkópok által készített képekhez, észlelési eredményekhez, közvetlenül csak egy szűk elit férhetett hozzá. Az internetnek köszönhetően azonban megnyíltak az archívumok, és megjelent egy olyan Photoshop plugin is, amellyel közvetlenül megnyithatóak – többek között – a Hubble űrteleszkóp képfájljai is.

A FITS Liberator plugin segítségével, – ha számítógépünkön telepítve van az Adobe Photoshop, vagy a Photoshop Elements -, feldolgozhatjuk az adattárakból letöltött, fits formátumú fájlokat. Így elkészíthetjük saját, színes Hubble képeinket, és kicsit belekóstolhatunk a Hubble Heritage Team munkájába.

NGC-6302, Pillangó-köd

Tudomány és esztétika

A Hubble képalkotása eltér a digitális fényképezőgépeken megszokottól, mivel az űrteleszkóp tulajdonképpen színes képeket nem készít. A távcsövet úgy tervezték, hogy szűrőivel egyes kitüntetett, szűkebb hullámhossz tartományokban tudjon felvételeket készíteni. Ezek a szürkeárnyalatos felvételek sokat mondanak a kutatóknak arról, hogy például milyen anyagok fordulnak elő egyes csillagködökben, de megjelenésükben távol állnak az űrtávcső népszerűségét megalapozó, látványos, színes asztrofotóktól.

Hogyan lesznek mégis színesek ezek a képek? Nos, a Hubble a megfigyelt objektumokról általában több szűrővel is készít felvételeket, és ha ezeket a szürkeárnyalatos képeket megfelelően kombináljuk egymással, akkor egy színes kép jön létre. A legegyszerűbb esetben az egyik szűrővel készített felvételt megfeleltetjük a piros színnek, egy másikat a zöldnek, egy harmadikat pedig a kéknek (RGB színek).

Az így készült képek persze nem feltétlenül valós színűek, vagyis, ha egy űrhajóval odautazhatnánk a lefényképezett objektumhoz, akkor nem egészen az a látvány fogadna minket, mint amit így a képernyőn előállítottunk. Ellenben nagyon szépek, és így alkalmasak a figyelemfelkeltésre, illetve a csillagászat népszerűsítésére.

Saját Hubble-képek készítése

A FITS Liberator segítségével, a különböző szűrökkel készített szürkeárnyalatos felvételekből, megalkothatjuk a saját ízlésünk szerinti színes képeket. Akár a leghíresebb Hubble képeket is újrafogalmazhatjuk, így nem csak a kreativitásunkat engedhetjük szabadjára, de bepillantást nyerhetünk abba is, hogyan készülnek a nagyközönségnek szánt űrfelvételek a Hubble Heritage Team-nél.

Hogy elkészíthessük saját Hubble képeinket, szükségünk lesz a Photoshop plugin-re, amit letölthetünk a spacetelescope.org projekt-oldaláról: http://www.spacetelescope.org/projects/fits_liberator/
(Itt angol nyelven részletes útmutató is olvasható a program használatáról.)

A plugin-nel való ismerkedéshez érdemes letölteni néhány próba-adatcsomagot is, amikkel kipróbálhatjuk a FITS Liberatort: http://www.spacetelescope.org/projects/fits_liberator/datasets_archives/

A plugin telepítése után, a Photoshop File/Open (Fájl/Megnyitás) parancsával hívhatjuk be a fits formátumú képeket, de a megnyíló programablakban előzetesen fel kell dolgoznunk a fájlokat, a hisztogram és a „Stretch” eszközök segítségével.

Úgy kell a beállításokkal ügyeskednünk, hogy a nagy dinamikájú fits fájlból, minél több hasznos információt tudjunk átmenteni a Photoshop által kezelhető 8, 16, esetleg 32 bites szürkeárnyalatos képbe. A lényeg, hogy ne égjenek ki túlzottan a világos tartományok, de a sötétek se „bukjanak be”, és mindezek mellett a kép fő témája szép kontrasztosan rajzolódjon ki. Ha ezt a lépést megismételjük az adatcsomagunk két másik szűrővel készített fits állományával is, végül három szürkeárnyalatos képünk lesz megnyitva a Photoshopban.

Legegyszerűbben úgy állíthatjuk elő a színes képet, hogy létrehozunk egy megfelelő méretű, üres RGB dokumentumot, majd mindegyik színcsatornába (Channels) bemásolunk egy szürkeárnyalatos képet.

Ennél kicsit több lehetőséget enged az a megoldás, ha a szürkeárnyalatos képeket egy dokumentum három rétegeként használjuk fel, majd mindhárom réteg fölé egy olyan módosító réteget helyezünk el (Hue/Saturation illetve Színezet/Telítettség), amely annak színét határozza meg. A három képet tartalmazó réteg keverési módját pedig úgy állítjuk be, hogy a színezés hatása érvényesülhessen az összhatásban (a Screen, illetve Szendvicsnegatív mód kiválasztásával). További módosító rétegekkel (például Levels, Curves / Szintek, Görbék), finomíthatjuk a kép megjelenését.

Kutatás a Hubble képei között

Az űrtávcső internetes archívumában kedvünkre válogathatunk a látványos képek alapjául szolgáló nyers fits fájlok között. A többek között a http://archive.stsci.edu/xcorr.php címen elérhető adatbázisban, akár az égi objektumok neve szerint is rákereshetünk a felvételekre (pl. NGC 6302). Megadhatjuk azt is, hogy melyik műszer által rögzített képekre vagyunk kíváncsiak. (A leghíresebb képek az ACS illetve a WFPC1-2 és WFC3 kamerákkal készültek.)

A kiválasztott állományokhoz az igényünk elküldése után, ftp-n keresztül juthatunk hozzá. Az adatcsomagok sokszor több gigabájt méretűek, így érdemes egyszerűbb projektekkel kezdeni a kísérletezést, nem pedig óriási mozaik jellegű összeállításokkal.

A FITS Liberator plugin nem csak a Hubble képeinek feldolgozására alkalmas. A fits fájlformátumot a csillagászati képrögzítésben széles körben használják. A European Southern Observatory archívumában megtalálható észlelési anyagokat hasonló módon feldolgozhatjuk a FITS Liberatoral, – így akár a Very Large Telescope képeit is.

Az ESO archívuma regisztráció után hozzáférhető a http://archive.eso.org/cms/ oldalon. Az adatok között legegyszerűbben a VirGO nevű Stellarium pluginnal böngészhetünk.