¿El universo no es como lo pintan? Así se “intervienen” las imágenes del James Webb

Las fotografías astronómicas se entregan en un formato crudo conocido como FITS. Los astrónomos “colorean” las imágenes para que sean atractivas al ojo humano. Conozca cómo.

Las fotografías en crudo se entregan en escala de grises y los astrónomos las colorizan en programas de procesamiento, similares a Photoshop. FOTO: Nasa

Las primeras imágenes del James Webb como la Nebulosa de Carina o de la Galaxia Rueda de Carro son fotografías fantásticas con las que nos deslumbramos. En ellas se muestran escenarios llenos de contrastes, profundidad, color y brillo.

Pero, ¿sabía que así no llegan desde el telescopio? El artefacto entrega estas imágenes a través de las antenas que están en la Tierra en formato crudo conocido en la fotografía astronómica como FITS, similar a lo que en la fotografía digital sería el formato RAW (contiene la totalidad de los datos de la imagen y se pueden aprovechar y explorar en la edición). Estos son más pesados que los reconocidos JPG o PNG.

Las fotografías astronómicas finales que publica la Nasa y que se difunden alrededor del mundo son entonces el resultado de una calibración fotográfica que hacen científicos dedicados a esta labor. El profesor León Jaime Restrepo Quirós, docente de la Facultad de Ingeniería de la Institución Universitaria de Envigado (IUE), explicó que los telescopios capturan las imágenes en los filtros que disponga su tecnología.

El James Webb lo hace en los filtros de los espectros visible e infrarrojo y así se obtienen las imágenes en ambos espectros con sus diferentes filtros. El docente explica que uno de los sistemas fotográficos del espectro visible es el Sistema fotométrico UBV conocido también como Sistema Harold Johnson para la clasificación estelar regido en función del color del astro, en este hay colores ultravioleta, azul y espectro visible. Estos colores los escogen los astrónomos dependiendo de lo que quieran destacar, pero estos no son fieles a los de los paisajes cósmicos.

“Las imágenes de cada filtro son fotografías monocromáticas, es decir, en escala de grises. Algunas de ellas llegan oscuras y con bajo brillo porque tuvieron poco tiempo de exposición, así son generalmente las imágenes que se capturan de las estrellas, que suelen llegar muy planas. Mientras que si la imagen fue sometida a un alto tiempo de exposición, llegarán imágenes muy brillantes. Ahí es donde se hace la calibración de cada una de ellas”, aseguró Restrepo Quirós.

La versión comprimida de FITS es el formato .FITSFZ (un poco menos pesada que el formato crudo, original). En ese formato es en el que las imágenes reciben su tratamiento final y luego, ya la imagen calibrada, con colores llamativos para los ojos humanos y con mejor contraste, se entregan en formatos de fácil difusión.

“En el formato FIT lo que se hace es que unos puntos que aparecen en las fotografías crudas se pueden relacionar con coordenadas eléctricas y se puede medir el nivel del brillo”, agregó el docente.

¿Cómo es la calibración en la imagen astronómica?

Se procesan y calibran en programas de procesamiento diferentes a los editores de fotografía comerciales como Photoshop o Lightroom. Estas imágenes se procesan en programas como IRAF o MIDAS, que es la herramienta del Observatorio Europeo del Sur (ESO).

Las fotos pasan por un proceso de “limpieza” de la imagen, para que les quiten el ruido y queden con una exposición equilibrada del brillo y contraste. También se escogen colores llamativos. Hay un procedimiento que se llama Mascaramiento y Pixeles defectuosos, en este se quitan todos los “sucios” de la fotografía, como los puntos rojos que se ven en algunas imágenes digitales, contó el docente.

Durante el procesamiento, se realizan las siguientes calibraciones

Según la página oficial del Observatorio de Las Cumbres las fotografías, como las del James Webb, deben someterse a estos procesamientos para quedar tan llamativas como lo hacen.

1. Enmascaramiento de píxeles defectuosos

2. Sustracción de sesgo

3. Sustracción oscura

4. Corrección de campo plano

5. Extracción de código fuente (usando SEP , la biblioteca de Python y C para extracción de código fuente y fotometría )

6. Calibración astrométrica (usando astrometry.net )

7. Los productos de datos finales son archivos FITS de varias extensiones con cuatro extensiones:

SCI: la matriz de datos de píxeles (ciencia).

BPM: la máscara de píxeles malos.

ERR: la matriz de incertidumbres de píxeles acumuladas.

CAT: el catálogo de fuentes detectadas por SEP en una tabla binaria FITS. El catálogo enumera las posiciones de píxeles (X, Y), ejes semi-mayor y semi-menor (A, B), ángulos de posición (THETA), flujos y errores (FLUX, FLUXERR) de cada fuente.

Esto es un poco del procesamiento al que se somenten las imágenes para ser colorizadas y sean llamativas para usted y cualquier otra persona.

El universo sin la edición se vería más oscuro o brillante, pero con los astrónomos dedicados a esta técnica, es posible ver estos paisajes astronómicos como los enseñan en la actualidad.