PASST - FITS

Für andere Verwendungen siehe FITS (Begriffsklärung) .
PASST
Dateinamenerweiterung .fits , .fit , .fts
Internet-Medientyp
Bild / passt
Anwendung / passt
Entwickelt von IAU FITS-Arbeitsgruppe
Erstveröffentlichung 1981 ; Vor 40 Jahren  ( 1981 )
Neueste Erscheinung
4.0
(Juli 2016 ; vor 4 Jahren )  ( 2016-07 )
Art des Formats Bildformat , strukturierte Daten
Webseite passt .gsfc .nasa .gov

Das flexible Bildtransportsystem ( FITS ) ist ein offener Standard , der ein digitales Dateiformat definiert , das zum Speichern, Übertragen und Verarbeiten von Daten nützlich ist: formatiert als mehrdimensionale Arrays (z. B. ein 2D-Bild) oder Tabellen. FITS ist das in der Astronomie am häufigsten verwendete digitale Dateiformat . Der FITS-Standard wurde speziell für astronomische Daten entwickelt und enthält Bestimmungen wie die Beschreibung photometrischer und räumlicher Kalibrierungsinformationen sowie Bildursprungsmetadaten.

Das FITS-Format wurde erstmals 1981 standardisiert. es hat sich seitdem schrittweise weiterentwickelt und die neueste Version (4.0) wurde 2016 standardisiert. FITS wurde mit Blick auf die langfristige Archivierung entwickelt, und die Maxime einmal FITS, immer FITS repräsentiert die Anforderung, dass Entwicklungen am Format erforderlich sind sein rückwärtskompatibel .

Bildmetadaten werden in einem für Menschen lesbaren ASCII- Header gespeichert . Die Informationen in diesem Header dienen dazu, den Byte-Offset einiger Informationen in der nachfolgenden Dateneinheit zu berechnen, um den direkten Zugriff auf die Datenzellen zu unterstützen. Jede FITS-Datei besteht aus einem oder mehreren Headern, die ASCII- Kartenbilder enthalten , die Schlüsselwort / Wert-Paare enthalten, die zwischen Datenblöcken verschachtelt sind. Die Schlüsselwort / Wert-Paare enthalten Informationen wie Größe, Herkunft, Koordinaten, Binärdatenformat, Freiformkommentare, Datenverlauf und alles andere, was der Ersteller wünscht: Während viele Schlüsselwörter für die Verwendung mit FITS reserviert sind, erlaubt der Standard die willkürliche Verwendung vom Rest des Namensraums.

FITS wird auch häufig zum Speichern von Nichtbilddaten wie Spektren , Photonenlisten , Datenwürfeln oder strukturierten Daten wie Datenbanken mit mehreren Tabellen verwendet . Eine FITS-Datei kann mehrere Erweiterungen enthalten, von denen jede ein Datenobjekt enthalten kann. Beispielsweise ist es möglich, Röntgen- und Infrarotaufnahmen in derselben Datei zu speichern.

Bilder

Der früheste und immer noch am häufigsten verwendete Typ von FITS-Daten ist ein Bildheader / Datenblock. Der Begriff "Bild" wird etwas locker verwendet, da das Format Datenarrays mit beliebiger Dimension unterstützt - normale Bilddaten sind normalerweise 2-D oder 3-D, wobei die dritte Dimension beispielsweise die Zeit oder die Farbebene darstellt. Die Daten selbst können in einem von mehreren Ganzzahl- und Gleitkommaformaten vorliegen, die im Header angegeben sind.

FITS-Bildheader können Informationen zu einem oder mehreren wissenschaftlichen Koordinatensystemen enthalten , die dem Bild selbst überlagert sind. Bilder enthalten ein implizites kartesisches Koordinatensystem , das die Position jedes Pixels im Bild beschreibt. Für wissenschaftliche Zwecke ist es jedoch normalerweise erforderlich, in Weltkoordinaten zu arbeiten, beispielsweise im Himmelskoordinatensystem . Da FITS von seiner ursprünglichen Form verallgemeinert wurde, wurden die Spezifikationen des Weltkoordinatensystems (WCS) immer ausgefeilter: Frühe FITS-Bilder ermöglichten einen einfachen Skalierungsfaktor, um die Größe der Pixel darzustellen; Neuere Versionen des Standards erlauben jedoch mehrere nichtlineare Koordinatensysteme, die willkürliche Verzerrungen des Bildes darstellen. Der WCS-Standard enthält viele verschiedene sphärische Projektionen , einschließlich beispielsweise der sphärischen HEALPix- Projektion, die häufig zur Beobachtung der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung verwendet wird .

Tabellen

FITS unterstützt auch Tabellendaten mit benannten Spalten und mehrdimensionalen Zeilen. Es wurden sowohl binäre als auch ASCII-Tabellenformate angegeben. Die Daten in jeder Spalte der Tabelle können in einem anderen Format als die anderen vorliegen. Zusammen mit der Möglichkeit, mehrere Header- / Datenblöcke miteinander zu verknüpfen, können FITS-Dateien ganze relationale Datenbanken darstellen .

Verwenden von FITS-Dateien

Die Unterstützung von FITS ist in einer Vielzahl von Programmiersprachen verfügbar, die für wissenschaftliche Arbeiten verwendet werden, darunter C , C ++ , C # , Fortran , IGOR Pro , IDL , Java , Julia , LabVIEW , Mathematica , MATLAB , Perl und Perl Data Language (PDL). Python , R und Tcl . Das FITS-Supportbüro der NASA / GSFC führt eine Liste der Bibliotheken und Plattformen, die derzeit FITS unterstützen.

SAOImage DS9 in FVWM2

Bildverarbeitungsprogramme wie ImageJ , GIMP , Photoshop , Chasys Draw IES , XnView und IrfanView können im Allgemeinen einfache FITS-Bilder lesen, komplexere Tabellen und Datenbanken jedoch häufig nicht interpretieren. Wissenschaftliche Teams schreiben häufig ihren eigenen Code, um mit ihren FITS-Daten zu interagieren, und verwenden dabei die Tools, die in der Sprache ihrer Wahl verfügbar sind. Die FITS Liberator- Software wird von Bildgebungswissenschaftlern der Europäischen Weltraumorganisation , des European Southern Observatory und der NASA verwendet . Die SAOImage DS9-Anwendung zur Visualisierung astronomischer Daten [1] ist für viele Betriebssysteme verfügbar und verarbeitet Bilder und Header.

Viele wissenschaftliche Computerumgebungen verwenden die Koordinatensystemdaten im FITS-Header, um FITS-Bilder anzuzeigen, zu vergleichen, zu korrigieren oder auf andere Weise zu bearbeiten. Beispiele sind die in PDL enthaltene Koordinatentransformationsbibliothek, die PLOT MAP-Bibliothek im Solarsoft -Softwarebaum für Solarphysik , die Starlink Project AST-Bibliothek in C und das PyFITS-Paket in Python, das jetzt in die Astropy- Bibliothek integriert wurde.

Aktueller Status

Die FITS-Standardversion 4.0 wurde im Juli 2016 von der IAU FITS-Arbeitsgruppe offiziell genehmigt .

Veröffentlichungsverlauf
FITS Version Veröffentlichungsdatum Anmerkungen
4.0 Juli 2016 - -
3.0 Juli 2008 - -
2.1b Dezember 2005 Unterstützung für 64-Bit-Integer-Primärarrays und Image-Erweiterungen hinzugefügt
NOST 100-2.0 März 1999 - -
NOST 100-1.0 Juni 1993 - -

Siehe auch

Anmerkungen

Verweise

Externe Links