Gehört zu: Astrofotografie
Siehe auch: Fitswork, Python, Deep Sky Stacker, FITS Header
Stand: 12.9.2022
Das FITS-Format
Das FITS-Bildformat (Flexible Image Transport System) ist in der Astrofotografie der Standard. Es wurde 1981 von der NASA entwickelt und ist auch u.a. von der IAU und der ESA anerkannt. Bei den Bildern des Hubble Space Telescope kommt beispielsweise die Software “Fits Libarator” zum Einsatz.
Link: https://fits.gsfc.nasa.gov/fits_standard.html
Für die Astronomie interessante Metadaten werden innerhalb einer jeden FITS-Bild-Datei in einem sog. FITS-Header gespeichert.
Bild-Formate und Kameras
Digitale Kameras (DSLR) produzieren verschiedene sog. Raw-Formate (z.B. CR2, CR3, ARW,…) die beim Stacken z.B. durch Deep Sky Stacker zu einem FITS-Summenbild werden.
Dedizierte Astrokameras, wie meine ZWO ASI294MC Pro benötigen eine Software, die dann die Bilder abspeichert. Die Software, die das Speichern des Einzel-Bildes im FITS-Format macht, erstellt auch den FITS-Header.
Software zum Aufnehmen von Bildern
Aufnahme-Software, die Bild-Dateien im FITS-Format speichert, wird darin auch einen FITS-Header schreiben. Dort wird auch der Name der Software dokumentiert, mit der das FITS-Bild gespeichert wurde.
- APT: SWCREATE= ‘Astro Photography Tool – APT v.4.01’ / Imaging software
- SharpCap: SWCREATE= ‘SharpCap v4.0.9268.0, 32 bit’ /
- N.I.N.A.: SWCREATE= ‘N.I.N.A. 2.0.0.9001 ‘ / Software that created this file
Der nächste Bearbeitungsschritt nach der eigentlichen Aufnahme der Einzel-Bilder (Subs) ist das Stacken z.B. mit:
Dazu müssen die Einzelbilder meiner ASI294MC Pro zuerst “debayert” werden. Erst danach kann das Stacking laufen. D.h. die Einzelbilder werden durch die Stacking-Software verändert, was einen Eintrag im FITS-Header nach sich zieht.
Bilddateien im FITS-Format
In der Bilddatei im FITS-Format befindet sich also der FITS Header und danach die eigentlichen Helligkeitswerte der Bildpunkte (Pixel),
Zum Thema FITS Header habe ich einen eigenen Beitrag geschrieben.
Beispiel: FITS-Header mit APT
SIMPLE = T / file does conform to FITS standard
BITPIX = 16 / number of bits per data pixel
NAXIS = 2 / number of data axes
NAXIS1 = 4144 / length of data axis 1
NAXIS2 = 2822 / length of data axis 2
EXTEND = T / FITS dataset may contain extensions
COMMENT FITS (Flexible Image Transport System) format is defined in ‘Astronomy
COMMENT and Astrophysics’, volume 376, page 359; bibcode: 2001A&A…376..359H
BZERO = 32768 / offset data range to that of unsigned short
BSCALE = 1 / default scaling factor
OBJECT = ‘M57 ‘ / The name of Object Imaged
TELESCOP= ‘EQMOD HEQ5/6’ / The Telescope used
INSTRUME= ‘ZWO ASI294MC Pro’ / The model Camera used
OBSERVER= ‘Dietrich Kracht’ / The name of the Observer
DATE-OBS= ‘2022-09-12T09:51:36’ / The UTC date and time at the start of the expo
HIERARCH CAMERA-DATE-OBS = ‘2022-09-12T09:51:36’ / The UTC date and time at the
EXPTIME = 0.002 / The total exposure time in seconds
CCD-TEMP= 23.5 / Temperature of CCD when exposure taken
XPIXSZ = 4.63 / Pixel width in microns (after binning)
YPIXSZ = 4.63 / Pixel height in microns (after binning)
XBINNING= 1 / Binning factor in width
YBINNING= 1 / Binning factor in height
XORGSUBF= 0 / Sub frame X position
YORGSUBF= 0 / Sub frame Y position
EGAIN = 1.00224268436432 / Electronic gain in e-/ADU
FOCALLEN= 50 / Focal Length of the Telescope in mm
JD = 2459834.91083333 / Julian Date
SWCREATE= ‘Astro Photography Tool – APT v.4.01’ / Imaging software
SBSTDVER= ‘SBFITSEXT Version 1.0’ / Standard version
SNAPSHOT= 1 / Number of images combined
SET-TEMP= 21. / The setpoint of the cooling in C
IMAGETYP= ‘Light Frame’ / The type of image
OBJCTRA = ’05 12 43′ / The Right Ascension of the center of the image
OBJCTDEC= ‘-03 29 58’ / The Declination of the center of the image
OBJCTALT= ‘8.2047 ‘ / Nominal altitude of center of image
OBJCTAZ = ‘252.5824’ / Nominal azimuth of center of image
AIRMASS = 7.00717254857843 / Air Mass value
SITELAT = ‘+53 00 00.000’ / The site Latitude
SITELONG= ‘+10 00 00.000’ / The site Longitude
GAIN = 120 / The gain set (if supported)
OFFSET = 8 / The offset/black level set (if supported)
BAYERPAT= ‘RGGB ‘ / The Bayer color pattern
END
Meine Aufnahme-Software SharpCap
Beispiel: FITS-Header mit SharpCap
SIMPLE = T / C# FITS: 09/12/2022 12:18:27
BITPIX = 16
NAXIS = 2 / Dimensionality
NAXIS1 = 4144
NAXIS2 = 2822
XBAYROFF= 0 /
YBAYROFF= 0 /
FRAMETYP= ‘Light ‘ /
SWCREATE= ‘SharpCap v4.0.9268.0, 32 bit’ /
DATE-OBS= ‘2022-09-12T10:18:27.3673948’ / System Clock:Est. Frame Start
DATE-AVG= ‘2022-09-12T10:18:27.3682758’ / System Clock:Est. Frame Mid Point
BAYOFFY = 0 /
FOCUSPOS= 5000 /
GAIN = 120 /
BLKLEVEL= 8 /
DATE-END= ‘2022-09-12T10:18:27.3691567’ / System Clock:Est. Frame End
BAYOFFX = 0 /
COLORTYP= ‘RGGB ‘ / Try GBRG if image upside down or R/B swapped.
FOCTEMP = 0 / CELCIUS
CCD-TEMP= 27.1 / C
YBINNING= 1 /
XBINNING= 1 /
YPIXSZ = 4.63 / microns, includes binning if any
XPIXSZ = 4.63 / microns, includes binning if any
EXPTIME = 0.001762 / seconds
ROWORDER= ‘TOP-DOWN’ /
BSCALE = 1 /
BZERO = 32768 /
EXTEND = T / Extensions are permitted
BAYERPAT= ‘RGGB ‘ / Try GBRG if image upside down or R/B swapped.
INSTRUME= ‘ZWO ASI294MC Pro’ /
END
Meine Aufnahme-Software N.I.N.A.
Beispiel: FITS-Header mit N.I.N.A.
SIMPLE = T / C# FITS
BITPIX = 16 /
NAXIS = 2 / Dimensionality
NAXIS1 = 4144 /
NAXIS2 = 2822 /
BZERO = 32768 /
EXTEND = T / Extensions are permitted
IMAGETYP= ‘LIGHT’ / Type of exposure
EXPOSURE= 1.0 / [s] Exposure duration
EXPTIME = 1.0 / [s] Exposure duration
DATE-LOC= ‘2022-09-12T13:01:51.863’ / Time of observation (local)
DATE-OBS= ‘2022-09-12T11:01:51.863’ / Time of observation (UTC)
XBINNING= 1 / X axis binning factor
YBINNING= 1 / Y axis binning factor
GAIN = 120 / Sensor gain
OFFSET = 8 / Sensor gain offset
EGAIN = 1.00224268436432 / [e-/ADU] Electrons per A/D unit
XPIXSZ = 4.63 / [um] Pixel X axis size
YPIXSZ = 4.63 / [um] Pixel Y axis size
INSTRUME= ‘ZWO ASI294MC Pro’ / Imaging instrument name
SET-TEMP= -10.0 / [degC] CCD temperature setpoint
CCD-TEMP= 28.9 / [degC] CCD temperature
BAYERPAT= ‘RGGB’ / Sensor Bayer pattern
XBAYROFF= 0 / Bayer pattern X axis offset
YBAYROFF= 0 / Bayer pattern Y axis offset
USBLIMIT= 40 / Camera-specific USB setting
TELESCOP= ‘Canon’ / Name of telescope
FOCALLEN= 50.0 / [mm] Focal length
ROWORDER= ‘TOP-DOWN’ / FITS Image Orientation
EQUINOX = 2000.0 / Equinox of celestial coordinate system
SWCREATE= ‘N.I.N.A. 2.0.0.9001 ‘ / Software that created this file
END