Tại sao chúng ta sử dụng định dạng FITS cho hình ảnh khoa học, đặc biệt là trong thiên văn học? Nó khác với các định dạng như JPEG, PNG, v.v.

Tôi chưa quen với thiên văn học và tôi thấy rằng bộ dữ liệu kính thiên văn có thể được lưu trữ ở định dạng FITS thay vì JPEG. Tại sao chúng ta có một định dạng hình ảnh đặc biệt chỉ dành cho hình ảnh khoa học?

Các định dạng tệp có xu hướng cụ thể theo ngành / lĩnh vực, với định dạng, công cụ và kỳ vọng của trường kết hợp để trở nên phụ thuộc vào nhau hơn theo thời gian. JPEG đồng phát triển với nhiếp ảnh kỹ thuật số nghiệp dư, PNG đồng phát triển với web. Tương tự, FITS cùng phát triển với xử lý dữ liệu thiên văn, và do đó, tự nhiên phù hợp hơn cho mục đích đó hơn các định dạng có các mục tiêu và cộng đồng hoàn toàn khác nhau liên quan đến sự phát triển của chúng.

(Pedantic nit: JPEG là tên của phương thức nén và nhóm đã thiết kế nó. Định dạng tệp về mặt kỹ thuật là "JFIF", nhưng mọi người thường gọi nó là JPEG.)

Là định dạng hình ảnh, FITS có một số phẩm chất mong muốn thiếu JFIF và PNG, điều này rất quan trọng đối với dữ liệu khoa học:

• Lưu trữ nhiều bit hơn trên mỗi pixel (CCD có thể ghi 12, 14 hoặc nhiều bit hơn) và cả các giá trị dấu phẩy động.
• Lưu trữ số lượng kênh dữ liệu tùy ý (dữ liệu khoa học có thể có nhiều hoặc các dải tần số khác so với RGB mà JPEG và PNG bị giới hạn).
• Không nén mất dữ liệu như thông thường (mặc dù không bắt buộc) cho JPEG.
• Độ phân giải cao hơn (ví dụ JPEG / JFIF, bị giới hạn ở 65.535 pixel theo mỗi hướng) và FITS cũng có khả năng lưu trữ khối lượng dữ liệu 3D.
• Hỗ trợ siêu dữ liệu không giới hạn trong tiêu đề, ví dụ: tọa độ bầu trời, thông tin về kính thiên văn, v.v. JPEG và PNG không có các trường và không được thiết lập để ghi siêu dữ liệu tùy ý.

Ngoài ra, việc sử dụng FITS cho thiên văn học có trước cả sự tồn tại của cả JPEG / JFIF và PNG - FITS đã được chuẩn hóa vào năm 1981, JPEG vào năm 1992, PNG vào năm 1996. Vì vậy, ngay cả khi các định dạng đó phù hợp (mà chúng không phù hợp), bởi Thời gian chúng được phát minh đã được sử dụng rộng rãi và tồn tại các công cụ xử lý ảnh thiên văn được định hướng cho các tệp FITS (và lưu trữ dữ liệu thiên văn ngày càng tăng ở định dạng FITS), do đó, sẽ là một nỗ lực lớn để chuyển đổi các định dạng sẽ không bao giờ được thực hiện trừ khi một định dạng mới không chỉ đáp ứng mà còn vượt quá tất cả các yêu cầu trước đó của trường.

FITS có rất nhiều tính năng hay mà các định dạng như PNG không có, như tọa độ thiên văn (hình ảnh trên bầu trời tương ứng ở đâu?) Và lưu trữ nhiều phơi sáng. Hầu hết các định dạng hình ảnh truyền thống cũng không linh hoạt. Ví dụ: FITS hỗ trợ lưu trữ dữ liệu dấu phẩy động, trong đó pixel trên hình ảnh có thể có các giá trị chính xác như 1.2324241, trong khi PNG có 256 giá trị có thể có trong mỗi bốn kênh (rgba).