Fénykép, amelyet az Instituto de Astrofísica de Canarias szolgáltatott kutatójáról, Sergio Velascóról, a Laque-i Roque de los Muchachos obszervatórium északi optikai távcsövén. EFE/IAC

technika

Az Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) az eredetileg vízalatti alkalmazásokhoz tervezett technológiának köszönhetően az obszervatóriumai által készített képek élességét és felbontását a Hubble űrtávcső által elértekhez hasonló szintre képes javítani.

Teleszkópok a "merüléshez a csillagok között"

Ezt a távcsövek terén elért haladást a Spanyol Csillagászati ​​Társaság legutóbbi ülésén "Búvárkodás a csillagok között" címmel haladták meg, mert a valóságban ez az asztrofizikus és a másik nagy konzorcium együttműködésének köszönhető. a szigetek, a Kanári-szigeteki óceáni platform (Plocan) és a Las Palmas de Gran Canaria Egyetem Alkalmazott Mikroelektronikai Intézetének (IUMA) állami tudósa.

A csillagászok általában mindig tiszta égboltot keresnek a csillagok felé, általában a felhők felett, de a La Palma és Tenerife csillagvizsgálóinál tiszta éjszakákon sem akadályozhatják meg, hogy a légkör turbulenciája eltorzítsa képeiket, amikor eddig mutatnak.

Ennek a hatásnak a korrigálására az IAC hosszú ideje dolgozik a "Lucky imaging" nevű technikán, amely azon alapul, hogy több ezer fotót készítsen nagy sebességgel egy tárgyról, hogy feldolgozza azokat, megtalálja annak legfényesebb képpontjait és újrakombinálja őket, majd hogy nagyobb felbontású fotót kapjon.

"A tengervíz és a légkör levegője turbulencia hatású folyadék"

Azonban egy szuper felbontású algoritmus, amelyet Gustavo Marrero, az IUMA és Eduardo Quevedo, a Plocan kutatói fejlesztettek ki a víz alatti videók feldolgozására, javítja eredményeiket.

Miért működik a víz alatti felvételekre tervezett technika, amikor az űrbe néz? "Mivel a nap végén ugyanaz: a tengervíz és a légkör levegője két folyadéknak van turbulencia" - magyarázza Sergio Velasco, az IAC kutatója.

Kollégája, Eduardo Quevedo rámutat, hogy ennek a szuperfelbontású algoritmusnak az a sajátossága, hogy a képek mozgásának elemzésén alapul, amely nem egyszerűen képpontokat ad hozzá, hanem intelligens módon sikerül kideríteni, hogy a puzzle mely darabjai nagyobb képfelbontásban hiányoznak az előző és a következő képkockák információiból.

A két kutató hangsúlyozza, hogy végül ez különösen hasznos volt a csillagászati ​​megfigyeléseknél, mert ez a technika nem egyetlen "fényképet" készít a kozmoszban található objektumokról, amelyekre a távcsövek összpontosítanak, hanem tízezrek (50 000-200 000) objektumonként), amelyeket aztán feldolgoznak és integrálnak.

Bár ezeket a képeket nagyon nagy sebességgel rögzítik, a csillagok a légkör hatására "mozognak" a keretben, így ami kezdetben egy kis fénypontnak tűnhet, "diffúz gömbbé" válik. De mindenesetre "mozognak". és kiderül, hogy a víz alatti szuperfelbontású algoritmus erőssége a mozgás kihasználása.

Eduardo Quevedo hangsúlyozza, hogy a csillagászat szempontjából ez a technika nagy előnyt kínál másokkal szemben, amelyek növelik a képek felbontását: ha egyszerűen hozzáad egy pixelt egy csillag, egy galaxis vagy egy nagyon távoli bolygó fényképéhez, akkor valószínűleg meghamisítja azokat az eredményeket, amelyek beszerezhető belőle annak a tárgynak a tulajdonságainak megismerése érdekében, amelynek csak a fénye van.

Az IAC már tesztelte a "csillagok között való búvárkodás" új technikáját a FastCam műszer által készített képekkel a TCS (Carlos Sánchez Telescope) távcsövekben, a Teide-on és a NOT (Nordic Optical Telescope), a Roque de Los Muchachos-on, és kiterjeszti az új generációs készülékre, az AOLI-ra (adaptív optika szerencsés képalkotója) a La Palma-i William Herschel távcsőhöz, amely a második a két obszervatóriumát alkotó sok közül.

Algoritmus, amely javítja a műholdas képeket

Ez a szuperfelbontású algoritmus nemcsak a Földről az űrre néz, hanem a másik módon is működik, ezért az IAC technológiai központ (IACTec) már dolgozik annak finomhangolásán a műholdak által készített képek javítása érdekében.

"Ennek a tudományos technikai szinergiának köszönhetően képesek leszünk még soha nem látott felbontásokra, hogy az óriási távcsövek, például az Európai Rendkívül Nagy Teleszkóp (E-ELT) korában kulcsfontosságú csillagászati ​​képet javítsunk. vagy a harminc méteres távcső (TMT) "- mondják Sergio Velasco és Eduardo Quevedo.