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En Astronomía, el hecho de conseguir imágenes de calidad de un cuerpo celeste no es para nada fácil. Pues según la distancia del objeto en cuestión la tarea se vuelve cada vez más compleja. En esta complejidad pasamos desde el más simple algoritmo de procesado de imágenes, hasta el más complejo jamás visto.
En este Artículo trataremos el como conseguir una imagen de calidad mediante lo visto en el apartado anterior. Veremos como se usa el procesado de imágenes y como se crean los algoritmos de manera sencilla, de esta forma nos dejamos de lios. Pues si una cosa tiene el tema que vamos ha tratar hoy es, sin duda, su complejidad, pues este tema va desde el campo de la física al de la informática. Dicho esto, empezamos
¿Qué es el procesado de Imágenes?
En términos sencillos, el procesado de imágenes trata del conjunto de técnicas aplicadas en imágenes digitales con el objetivo de mejorar la calidad e información de una foto.
Esta técnica es crucial para esta rama de la ciencia. Ya que, al sacar una foto a algún objeto del espacio, esta se ve difractada y por ende su calidad se reduce muy considerablemente.
Aquí es cuando el procesado de imágenes entra en escena, pues su naturaleza radica en un ámbito de la ciencia bastante interesante. Nos adentramos en el dominio de la frecuencia, ya que para poder limpiar esas difracciones e impurezas necesitamos usar la Transformada de Fourier. Esta, se suele usar para poder descomponer la imagen, filtrarla para quitarle las impurezas y posteriormente usar su inversa para obtener la imagen perfecta. Creando un proceso parecido a este:
¿Y qué ejemplos de imágenes de calidad tenemos?
La Foto de un Agujero Negro
El año pasado, tras unos duros meses de trabajo constante, logramos lo que a día de hoy es considerado como el descubrimiento del siglo. La foto de un agujero negro supermasivo situado a 50 millones de A. Luz. Sin embargo ¿Como lo hicimos? ¿Como logramos obtener una imagen de calidad como esa de un cuerpo a semejante distancia?
El trabajo de toda una comunidad científica
El EHT (Event Horizon Telescope)
Por eso mismo se usaron varios radiotelescopios a lo largo de todo el globo terrestre, sincronizados unos con otros. Creando así la red de radiotelescopios mundial, el EHT. Una vez lograda la obtención de las fotos en frecuencia se dio el siguiente paso, la creación de los algoritmos para poder obtener así la imagen.
Los algoritmos detrás de la foto del agujero negro
- Algoritmos CLEAN: Trata de limpiar la imagen usando unos algoritmos y parámetros específicos.
- Algoritmos RML: Se hace el proceso inverso al algoritmo CLEAN. Usa una deconvolución, haciendo de este problema uno de optimización.
El cocktail perfecto para obtener la Imagen
Por último, al ver que los parámetros son lo suficiente robustos como para no estar condicionados por otras estructuras (como esferas, estrellas, discos, etc), pasamos a la siguiente fase.
La Recta final
En esta última fase, se realizó una foto para cada día de medición, y se pasaron las fotos por los parámetros obtenidos, quedando una única acción que ejercer. Esta acción, fue usar un desenfoque gaussiano para eliminar las discrepancias estadísticas de las fotos obtenidas, como si fuera una especie de filtro. De esta manera, tras desenfocar las imágenes y combinarlas obtenemos la famosa foto. ¡La foto de un agujero Negro!
Como hemos podido observar a lo largo de todo el artículo. El proceso de obtención de una imagen de calidad en astronomía no es para nada fácil. Pues estos procesos de toma de datos y creación de algoritmos y parámetros para obtener las fotografías no solo ocurrieron en el ejemplo puesto. De esta manera logramos obtener no solo una imagen, sino también conocimiento sobre nuestro universo. Pues en una imagen no solo residen una serie de factores que la hacen bella. Esta también ofrece una cantidad de información necesaria para la comprensión del universo que nos rodea.
En definitiva, el uso y mejora de estas especialidades como el procesado de imágenes y con nuevas técnicas como la Inteligencia Artificial hacen de esta, una rama muy flexible. Siendo una rama que ha unido a toda una comunidad científica en pos de descifrar los misterios del universo. Logrando de esta forma una nueva era en el campo de la Astronomía, y por ende, en el de la ciencia.
Índice1 ¿Cómo funciona una Inteligencia Artificial?1.1 ¿Qué es exactamente una IA?1.2 ¿Y si nos sumergimos un poco más?1.2.1 ¿Que es una neurona? ¿Y una red neuronal?2 ¿Por qué es tan importante la Inteligencia Artifcial en la ciencia?3 Inteligencia Artificial en la Astronomía3.0.1 ¿Qué ejemplos tenemos? Vivimos en una era de constante cambio, una era dominada por
Índice1 Introducción2 ¿Qué es el editor Spyder?3 ¿Qué es Kaggle?4 Diferentes tipos de variables presentes en una base de datos5 Variables categóricas6 Variables cuantitativas7 Librerías de Machine Learning en este caso de estudio7.1 Librería Pandas7.2 Librería Matplotlib7.3 Librería Numpy7.4 Caso práctico base de datos del Titanic7.5 Interpretación de los campos de la base de datos7.6
Índice1 ¿Sábes lo que es el SEO?2 ¿Qué hosting debo elegir?2.1 Requerimientos3 ¿Utilizo WordPress?3.1 Pasos para desactivar CRON3.2 ¿Que plantilla es más eficiente?3.3 ¿Qué plugins debemos instalar?3.4 ¿Cuántos plugins debo tener?4 Contenido multimedia5 Herramientas para ver la velocidad de nuestra página ¿Sábes lo que es el SEO? Consiste en el posicionamiento en buscadores y optimización en