Biblioteca Apostolica Vaticana

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Frequently Asked Questions





  • Flexible Image Transport System, ossia Sistema Flessibile di Trasporto Immagini.

  • É un formato molto diffuso per la memorizzazione di immagini e dati in Astronomia e Astrofisica Spaziale, nato nell´ambito della radioastronomia in Europa ed poi adottato dalla NASA e da praticamente tutte le istituzioni scientifiche del settore. Nacque all´inizio degli anni 70 per facilitare lo scambio di immagini, dati e informazioni tra gli scienziati del settore. Si definirono quindi delle specifiche che avrebbero permesso di scrivere dati di varie tipologie secondo un sistema standard facilmente leggibile da chiunque.
    Nel 1979 si diffusero le specifiche di quello che sarebbe diventato il formato FITS.

  • Si. Per usare questo formato non bisogna pagare niente a nessuno e non c´é bisogno di licenza d´uso.

  • Si, attualmente molte missioni spaziali e molti progetti astronomici usano questo formato per l´archiviazione dei dati. Questo formato é attualmente uno dei piú usati in Astronomia.

  • Il FITS é formato da una serie di regole che impongono di scrivere i dati in un formato standard, quindi posso utilizzarlo in ogni tipo di sistema operativo.

  • Nel 1988 lo IAU (International Astronomical Union) una associazione internazionale e senza scopo di lucro di scienziati del settore spaziale e astronomico ha costituito lo IAU FITS Working Group, una struttura tuttora esistente che si occupa di gestire questo formato e di renderlo sempre utile alle esigenze della scienza moderna. Per una migliore organizzazione delle discussioni e del lavoro da svolgere sono stati inoltre creati i seguenti comitati regionali:
    • The European FITS Committee
    • The Japanese FITS Committee
    • The American Astronomical Society FITS Committee.
    • The Astralian/New Zealand/Pacific FITS Committee

  • http://fits.gsfc.nasa.gov/fits_overview.html
    http://fits.gsfc.nasa.gov/fits_dictionary.html

  • Si. Nel rigoroso rispetto degli standard gli scienziati dello IAU provano ad arricchire e migliorare questo formato per tenerlo sempre al passo con le esigenze della scienza. Nel luglio 2008 lo IAU FITS Working Group ha ufficialmente approvato la nuova versione 3.0 del formato con alcune nuove funzionalitá .

  • Si. La regola aurea di questo formato, finora mai violata, é "once FITS, always FITS". Una volta che i dati sono stati scritti in questo formato devono essere sempre leggibili negli anni successivi a dispetto di evoluzioni del formato. Rispetto alla versione originaria nel corso degli anni sono state aggiunte nuove possibilitá, nuove funzionalitá, ma sempre mantenendo una totale compatibilitá con le versioni precedenti.

  • FITS
    In poche parole si puó dire che un file FITS é composto da due parti distinte che peró si possono ripetere piú volte in sequenza. La prima parte (header) é in caratteri ASCII in modo da poter essere facilmente visualizzata , e contiene la descrizione e le informazioni sui dati, in forma binaria, che la seguono.

    La Maggior parte delle informazioni nell´header sono nella forma:

    KEYWORD = Value
    Ex: NAXIS = 2
  • Consulta il documento sullo Spazio Colore

  • Sul FITS esiste una diffusa a ampia documentazione liberamente accessibile. La pagina ufficiale é: http://fits.gsfc.nasa.gov/fits_home.html

  • Il FITS é stato creato per gestire al meglio non solo immagini ma anche vari tipi di dati nella massima libertá ed efficienza. Per maggiori informazioni su questo argomento potete consultare il documento di Stefano Allegrezza presentato a EWASS 2012. Nel documento tra l´altro sono confrontati criticamente vari formati.

  • Allo stato attuale i programmi grafici, come GIMP, permettono la conversione da/verso FITS della sola immagine in quanto non hanno la capacitá di leggere altre keywords oltre a quelle fondamentali mostrae nell´esempio 1. Nel futuro é possibile che i programmi di grafica possano leggere e trasferire anche le altre informazioni. In ogni caso con un qualunque linguaggio di programmazione é possibile convertire una immagine FITS in un altro formato.

  • In ambiente scientifico esistono molti programmi che leggono e scrivono in questo formato, ma per la maggior parte sono molto specializzati. Esistono anche librerie per diversi linguaggi, come il C++, il FORTRAN e Java, che permettono di usare file con questa estensione.
    Un programma grafico che permette di leggere, scrivere e manipolare i file FITS é invece GIMP, potente, versatile e gratuito distribuito con licenza open source. Le sue funzionalitá sono comparabili con ADOBE PHOTOSHOP e si puó scaricare gratuitamente dal sito
    http://www.gimp.org/downloads/
    É possibile anche usare ADOBE Photoshop. In questo caso peró bisogna usare un plug-in. Un altro interessante strumento è ESA/ESO/NASA FITS Liberator 3, un software gratuito per l'elaborazione e la modifica dei dati astronomici nel formato FITS. La Versione 3 o superiore sono programmi standalone, ma le versioni precedenti erano plugin per Adobe Photoshop.

    http://www.spacetelescope.org/products/logos/fits_liberator_colour/

  • Lo standard FITS non prevede una compressione dei dati. Esistono peró diverse utili routine software, utilizzabili in alcuni linguaggi di programmazione o eseguibili da riga di comando che permettono di comprimere i dati salvati in FITS Questi programmi sono analoghi ai diffusissimi programmi gzip e gunzip ma sono ottimizzati per le immagini in formato FITS e offrono una scelta piú ampia di opzioni di compressione.
    Uno dei piú diffusi é fpack/funpack, liberamente disponibile a questo indirizzo:
    http://heasarc.nasa.gov/fitsio/fpack/
    che oltre ad avere una elevata capacitá di comprimere i dati ha molte altre caratteristiche interessanti, come il fatto che l'immagine compressa é di per sè un file FITS. Inoltre l´header con le keywords rimane non compresso per un rapido accesso e ricerca di informazioni.

  • Example N.1 - BASIC Primary Header Unit
     /Mandatory keywords:
    SIMPLE = T/This file is compliant to FITS standard
    BITPIX = -32/ Data are Real * 4
    NAXIS = 2/ 2-D Matrix
    NAXIS1 = 512/ X axis is 512 pixel
    NAXIS2 = 512/ Y axis is 512 pixel
    END/ End of FITS header

    This information can be read easily and show that file contains a 512x512 matrix elements where each element is a 32 bit real number.


    Example N.2 - Astronomic Primary Header Unit
    SIMPLE = T/ This file is compliant to FITS standard
    BITPIX = 16/
    NAXIS = 4/
    NAXIS1 = 1024/
    NAXIS2 = 1034/
    NAXIS3 = 3/
    NAXIS4 = 1/
    EXTEND = T/Tables following main image
    BLOCKED = T/Tape may be blocked
    OBJECT = 'C0000P40'
    TELESCOP= 'VLA '
    INSTRUME= 'L-BAND '
    OBSERVER= 'NVSS GRP'
    DATE-OBS= '15/12/93'
    DATE-MAP= '03/04/98'
    BSCALE = 9.99999974738E-05/REAL = TAPE * BSCALE + BZERO
    BZERO = 0.00000000000E+00/
    BUNIT = 'JY/BEAM '
    EPOCH = 2.000000000E+03/EPOCH OF RA DEC
    ALTRPIX = 1.000000000E+00/ALTENATE FREQ/VEL REF PIXEL
    OBSDEC = 4.00000000000E+01/ANTENNA POINTING DEC
    YSHIFT = -7.105427358E-15/NET SHIFT OF PHASE CENTER INY
    DATAMAX = 1.246536493E+00/MAX PIXEL VALUE
    DATAMIN = -1.483317930E-02/MIN PIXEL VALUE
    CTYPE1 = 'RA---SIN'
    CRVAL1 = 0.00000000000E+00/
    CDELT1 = -4.166666884E-03/
    CRPIX1 = 5.120000000E+02/
    CROTA1 = 0.000000000E+00/
    CTYPE2 = 'DEC--SIN'
    CRVAL2 = 4.00000000000E+01/
    CDELT2 = 4.166666884E-03/
    CRPIX2 = 5.130000000E+02/
    CROTA2 = 0.000000000E+00/
    CTYPE3 = 'STOKES '
    CRVAL3 = 1.00000000000E+00/
    CDELT3 = 1.000000000E+00/
    CRPIX3 = 1.000000000E+00/
    CROTA3 = 0.000000000E+00/
    CTYPE4 = 'FREQ '
    CRVAL4 = 1.40000000000E+09/
    CDELT4 = 1.000000000E+08/
    CRPIX4 = 1.000000000E+00/
    CROTA4 = 0.000000000E+00/
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