Một dự án tuyệt vời dành cho bất kỳ người yêu thiên văn học nào dù có chút năng khiếu nghệ thuật là xử lý những hình ảnh thô do Kính viễn vọng Không gian Hubble (HST) chụp thành những kỳ quan màu mà chúng ta thường thấy trên bản in.
Dữ liệu Hubble được trình bày ở thang màu xám nhưng với bản tải xuống ứng dụng miễn phí và bất kỳ trình chỉnh sửa đồ họa nào, bạn có thể biến sự kết hợp hình ảnh phù hợp thành một hình ảnh gần đúng với thực tế hoặc một tác phẩm nghệ thuật tuyệt vời.
Các bước
Phần 1/5: Tìm kiếm hình ảnh trong Kho lưu trữ kế thừa của Hubble (HLA)
Kho lưu trữ kế thừa của Hubble được công bố vào năm 2006 với mục đích chính là làm cho các quan sát của Hubble có thể truy cập theo cách thân thiện với người dùng. Thoạt nhìn, kho lưu trữ có thể hơi khó khăn nhưng với một chút thực hành, nó trở nên dễ dàng điều hướng một cách đáng ngạc nhiên.
Bước 1. Mở Kho lưu trữ kế thừa của Hubble tại
Nhấp vào "Nhập trang web".
Bước 2. Xác định vị trí hộp tìm kiếm và danh sách các tìm kiếm mẫu bên dưới nó
Bạn có thể tìm kiếm các đối tượng theo một số tiêu chí: số Danh mục chung (NGC) mới, tên IPPPSSOOT, ID đề xuất, vị trí và thậm chí các tên như "Tinh vân Đại bàng" được tham chiếu đến Cơ sở dữ liệu ngoài thiên hà của NASA / IPAC (NED) hoặc Cơ sở dữ liệu thiên văn SIMBAD khi cần thiết
Bước 3. Đối với hướng dẫn này, hãy nhập "NGC 604" vào hộp, là số nhận dạng Danh mục chung mới cho "Tinh vân Garren phát xạ hình tam giác"
Bước 4. Nhấp vào liên kết tìm kiếm nâng cao và chỉ chọn WFPC2 (Trường rộng và Camera hành tinh 2), WFC3 (Máy ảnh trường rộng 3), và ACS (Máy ảnh nâng cao cho khảo sát) trong Instruments.
Những máy ảnh này cho hình ảnh tốt nhất để ghép lại thành các sản phẩm cuối cùng có màu.
Bước 5. Thay đổi Sản phẩm Dữ liệu thành "Kết hợp (Mức 2)"
Bước 6. Nhấp vào Tìm kiếm
Điều này sẽ trả về 62 kết quả.
Bước 7. Định vị tab "Hình ảnh" để sắp xếp dữ liệu dưới dạng hình thu nhỏ để dễ xem
Bước 8. Khám phá kết quả để biết dữ liệu trong HLA
Bạn có thể mở rộng hình ảnh bằng cách nhấp vào "Màn hình tương tác" dưới hình thu nhỏ.
Tìm danh sách các đối tượng khác mà bạn có thể muốn tìm kiếm bên dưới.
Phần 2/5: Lựa chọn những hình ảnh đẹp nhất để xử lý
Kính viễn vọng không gian Hubble sử dụng một số bộ lọc khác nhau khi chụp ảnh các vật thể. Các bộ lọc băng rộng tốt nhất để tạo ra hình ảnh màu là F435W, F439W, F450W, F555W, F606W, F675W, F702W, F791W và F814W. Các bộ lọc băng hẹp được sử dụng bao gồm F437N, F502N, F656N, F658N và F673N. Giá trị số chỉ băng thông trung tâm của bộ lọc được đo bằng nanomet (ví dụ F435W là bộ lọc băng rộng 435 nm.)
Bước 1. Tìm hình ảnh thứ tư trong kết quả tìm kiếm NGC 604 ở trên và bạn sẽ tìm thấy tên tệp "hst_05237_02_wfpc2_f814w_wf" bên dưới nó
Mục cuối cùng thứ hai trong tên (f814) là bộ lọc được sử dụng để chụp ảnh. Mục ngay trước nó (wfpc2) chỉ định nó được chụp bằng Máy ảnh Trường rộng và Máy ảnh hành tinh 2.
Bước 2. Xác định vị trí ba hình ảnh được lọc riêng biệt để tạo tổng hợp của bạn
Ba hình ảnh sau đó sẽ được kết hợp để mỗi hình ảnh đại diện cho một trong ba màu trong hình ảnh RGB (Đỏ, Xanh lục).
Ví dụ về một bộ bộ lọc tốt sẽ là WFPC2 F450W (Xanh lam), WFPC2 F555W (Xanh lục) và WFPC2 F814W (Đỏ)
Bước 3. Để tải xuống hình ảnh của bạn, nhấp chuột phải vào liên kết "FITS-Science" và "Save As" hoặc bạn có thể nhấp vào liên kết đó để thêm các mặt hàng vào "Giỏ hàng" của bạn và tải xuống hàng loạt bằng cách nhấp vào tab "Giỏ hàng" tại đầu kết quả tìm kiếm
Đối với hướng dẫn này, hãy tải xuống hst_05237_02_wfpc2_f814w_wf, hst_05237_02_wfpc2_f555w_wf và hst_05237_02_wfpc2_f336w_wf. F814W của bạn sẽ là màu đỏ, F555W màu xanh lá cây và F336W màu xanh lam. Lưu ý rằng các tệp này khá lớn và có thể mất vài phút để tải xuống
Phần 3/5: Chuyển đổi các tệp hệ thống vận chuyển hình ảnh linh hoạt thành hình ảnh khả thi
Bạn có thể sẽ nhận thấy ngay sau khi bạn nhận được tệp của mình rằng chúng có phần mở rộng là.fits và không có chương trình nào trên máy tính của bạn có thể mở chúng. FITS là viết tắt của Hệ thống truyền tải hình ảnh linh hoạt và là một định dạng được sử dụng để lưu trữ và cho phép thao tác các hình ảnh khoa học và hình ảnh khác.
Bước 1. Để làm việc với các tệp FITS, bạn sẽ cần một ứng dụng nhỏ miễn phí có tên FITS Liberator
Có thể tải xuống phần mềm này từ https://www.spacetelescope.org/projects/fits_liberator/download_v301/. Tải xuống và cài đặt phiên bản Windows hoặc Mac tùy thuộc vào hệ điều hành của bạn.
Bước 2. Mở FITS Liberator và điều hướng đến một trong các tệp đã tải xuống trước đó
Hiện tại, hãy chọn hst_05237_02_wfpc2_f814w_wf_drz.fits.
Bước 3. Hãy xem thông tin xung quanh phần mềm và những thay đổi khác nhau mà bạn có thể thực hiện
Chơi với một số nút và nhận thấy những thay đổi đối với bản xem trước hình ảnh.
Bước 4. Nhấp vào nút "Đặt lại" ở bên trái để đưa hình ảnh về dạng ban đầu
Bước 5. Hiện tại, bạn sẽ chỉ sử dụng một đoạn đơn giản trên các hình ảnh trước khi lưu chúng
Tìm menu thả xuống "Kéo dài" có chứa một số tập hợp sẵn và chọn Nhật ký (Log (x)).
Bước 6. Nhấp vào "Lưu tệp" và lưu tệp TIFF vào một vị trí dễ truy cập
Thay đổi tên tệp để phù hợp với bộ lọc (ví dụ: lưu hst_05237_02_wfpc2_f814w_wf_drz.fits thành f814.tif).
Bước 7. Làm tương tự cho hai hình FITS còn lại
Chức năng ArcSin (h) cũng hoạt động tốt và đôi khi bạn sẽ muốn điều chỉnh các mức bằng tay. Hướng dẫn này sẽ giúp nó đơn giản.
Phần 4/5: Chia tỷ lệ và căn chỉnh hình ảnh
Bởi vì hình ảnh Hubble bao gồm độ phơi sáng lâu và mọi thứ trong không gian, bao gồm cả kính thiên văn, đang chuyển động, ba hình ảnh của bạn có thể sẽ không thẳng hàng hoàn hảo. Bạn sẽ cần sử dụng trình chỉnh sửa đồ họa để sắp xếp mọi thứ để đảm bảo rằng khi bạn tạo hình ảnh màu của mình, không có các đường mờ. Bài viết này sử dụng Adobe Photoshop CS6 nhưng bạn có thể sử dụng GIMP hoặc bất kỳ trình soạn thảo nào khác hoạt động với các lớp.
Bước 1. Mở hình ảnh đầu tiên của bạn trong trình chỉnh sửa của bạn, đảm bảo lớp được đặt tên giống với tệp
Hiện tại, hãy sử dụng f814w.tif và gọi lớp là f814w.
Bước 2. Đặt hình ảnh thứ hai và thứ ba của bạn lên trên hình ảnh đầu tiên trong các lớp riêng của chúng; một lần nữa, hãy đảm bảo các lớp được đặt tên cho các tệp
Trong Photoshop, bạn có thể sử dụng File -> Place để thực hiện điều này một cách dễ dàng (hãy nhớ sắp xếp lại các hình ảnh đã đặt).
Bước 3. Chọn lớp trên cùng của bạn và phóng to một khu vực có một số ngôi sao
Bước 4. Giảm opacity xuống từ 50% đến 60% để bạn có thể nhìn thấy các ngôi sao từ lớp bên dưới
Bước 5. Tìm các ngôi sao xuất hiện ở cả hai lớp và di chuyển lớp trên cùng để làm cho mọi thứ thẳng hàng
Bước 6. Trả lại lớp trên cùng về độ mờ 100%
Sau đó, ẩn nó bằng cách nhấp vào con mắt bên cạnh tên lớp.
Bước 7. Chọn lớp giữa và giảm độ mờ xuống từ 50% đến 60%
Bước 8. Giữ phím shift để chọn cả lớp giữa và lớp ẩn trên cùng (những hình ảnh này bây giờ đã được xếp thẳng hàng nên chúng ta muốn di chuyển chúng lại với nhau)
Bước 9. Xác định vị trí một ngôi sao xuất hiện ở lớp giữa và lớp dưới cùng như một tham chiếu để sắp xếp mọi thứ
Bước 10. Trả lại lớp giữa về độ mờ 100% và bỏ ẩn lớp trên cùng
Bước 11. Sử dụng phím shift để chọn cả ba lớp
Bước 12. Sử dụng công cụ lựa chọn để chọn một vùng của hình ảnh mà bạn muốn làm việc với
Sau đó, sử dụng công cụ crop để loại bỏ mọi thứ khác. Bạn có thể cần phải xoay vùng chọn của mình hoặc cả ba lớp để có được vùng bạn muốn –– chỉ cần nhớ rằng cả ba lớp vẫn phải được chọn để bạn không hoàn tác công việc của mình từ phía trên.
Bước 13. Xoay sản phẩm cuối cùng theo cách bạn muốn
Phần 5/5: Làm nổi bật màu sắc
Cuối cùng, bạn muốn làm nổi bật màu sắc; đó là toàn bộ lý do bạn làm tất cả công việc này.
Bước 1. Chọn lớp trên cùng của bạn trong Photoshop và nhấp Ctrl + A trên bàn phím để chọn toàn bộ khung vẽ
Bước 2. Nhấp Ctrl + C trên bàn phím của bạn để sao chép toàn bộ nội dung của lớp
Bước 3. Nhấp vào Tệp -> Mới hoặc Ctrl + N để tạo ảnh mới
Nó sẽ tự động đặt kích thước bằng kích thước của hình ảnh bạn đã sao chép; điều duy nhất bạn cần thay đổi là độ sâu bit của hình ảnh từ 16 bit đến 8 bit và tên của hình ảnh thành tên của lớp bạn đã sao chép. (Nếu bạn đã sao chép lớp có tên f814w, hãy gọi hình ảnh là f814w.)
Bước 4. Dán lớp đã sao chép vào hình ảnh mới bằng cách sử dụng Ctrl + V hoặc bằng cách vào menu "Chỉnh sửa" và sau đó "Dán"
Bước 5. Làm tương tự cho hai lớp còn lại cho đến khi bạn có ba hình mới, mỗi hình có một lớp
Tại thời điểm này, bạn có thể đóng hình ảnh ba lớp ban đầu.
Bước 6. Làm phẳng từng hình ảnh bằng cách nhấp chuột phải vào lớp và chọn "Làm phẳng"
Bước 7. Trên hình ảnh thứ ba của bạn, mở cửa sổ "Kênh" từ menu "Windows"
Bước 8. Nhấp vào biểu tượng menu ở góc trên cùng bên phải của cửa sổ kênh và nhấp vào "Hợp nhất kênh"
Nếu tùy chọn hợp nhất chuyển sang màu xám, hình ảnh của bạn không được làm phẳng hoặc không phải là 8 Bit. Bạn có thể sửa lỗi này trong menu Hình ảnh -> Chế độ.
Bước 9. Chọn "RGB" cho chế độ và 3 cho số kênh và nhấp vào OK
Bước 10. Đặt bộ lọc thấp nhất của bạn là màu xanh lam, ở giữa là màu xanh lá cây và bộ lọc cao nhất là màu đỏ
Đối với hướng dẫn này, nó phải là Đỏ: 814, Xanh lục: 555, Xanh lam: 336.
Bước 11. Bấm OK
Bạn sẽ được hiển thị ngay lập tức với một hình ảnh màu.
Kết quả của hình ảnh sẽ bị ảnh hưởng bởi các bộ lọc đã chọn và các cài đặt được sử dụng trong FITS Liberator
Bước 12. Sử dụng các điều chỉnh mức độ và đường cong trên các kênh khác nhau và hình ảnh đầy đủ để đạt được sản phẩm mà bạn hài lòng
Chơi với kết quả của bạn và bạn có thể tạo ra một cái gì đó thực sự đẹp. Hình ảnh bên phải là của NGC 6357 và được thực hiện bằng cách sử dụng WFC F658N cho màu xanh lam, WFC F660N cho màu đỏ và trung bình của hai bức ảnh cho màu xanh lá cây bằng cách sử dụng cùng một phương pháp với xử lý hậu kỳ nặng
Lời khuyên
- Có một bài báo tuyệt vời trên tạp chí Sky and Telescope vào tháng 7 năm 2012 về việc sử dụng quy trình này nếu bạn đang muốn tạo ra những hình ảnh gần với cách mà những người chuyên nghiệp làm.
-
Các đối tượng khác để giúp bạn bắt đầu bao gồm:
- Tinh vân Kiến - Mz 3 (Menzel 3)
- Thiên hà Antennae - NGC 4038 / NGC 4039 hoặc Caldwell 60/61
- Tinh vân Orion - Messier 42, M42, hoặc NGC 1976
- Tinh vân Đại bàng - Messier 16 hoặc M16, và NGC 6611.
- Để biết thêm, hãy xem danh sách các đối tượng thiên văn của Wikipedia:
- Thường thì các hình ảnh trong HLA sẽ không chứa tất cả các phần của một vật thể, đặc biệt nếu đó là một thiên hà lớn. Trong những trường hợp này, bạn sẽ cần sử dụng trình chỉnh sửa đồ họa của mình để ghép mọi thứ lại với nhau.
- Niềm vui thực sự của việc xử lý dữ liệu Hubble là tìm kiếm các đối tượng hoặc vùng chưa từng được xử lý trước đây và đưa chúng vào cuộc sống. Hãy đào một số và bạn có thể tìm thấy một số kho báu nhỏ hoặc chưa được biết đến tuyệt vời.
