フィット

フレキシブル画像転送システム（FITS）は、データの保存、転送、処理に役立つデジタルファイル形式を定義するオープンスタンダードです。多次元配列（2D画像など）またはテーブルとしてフォーマットされます。^{[3] FITSは、}天文学で最も一般的に使用されているデジタルファイル形式です。FITS標準は天文学データ専用に設計されており、画像の原点メタデータとともに、測光情報や空間較正情報を記述するなどの規定が含まれています。

FITSフォーマットは1981年に初めて標準化されました。^[4]それ以来徐々に進化し、最新バージョン(4.0)は2016年に標準化されました。FITSは長期アーカイブストレージを念頭に置いて設計されており、「一度FITSになったら、常にFITS」という格言は、フォーマットの開発には下位互換性がなければならないという要件を表しています。

イメージのメタデータは、人間が読めるASCIIヘッダーに保存されます。このヘッダーの情報は、後続のデータ ユニット内の一部の情報のバイト オフセットを計算し、データ セルへの直接アクセスをサポートするように設計されています。各 FITS ファイルは、データ ブロックの間に挿入されたキーワード/値のペアを含む ASCIIカード イメージ(80 文字の固定長文字列) を含む 1 つ以上のヘッダーで構成されます。キーワード/値のペアは、サイズ、原点、座標、バイナリ データ形式、自由形式のコメント、データの履歴、および作成者が望むその他の情報を提供します。多くのキーワードは FITS 用に予約されていますが、標準では残りの名前空間を任意に使用できます。

FITS は、スペクトル、光子リスト、データ キューブ、またはマルチテーブルデータベースなどの構造化データなどの非画像データの保存にもよく使用されます。FITS ファイルには複数の拡張子が含まれる場合があり、それぞれにデータ オブジェクトが含まれる場合があります。たとえば、 X 線と赤外線の露出を同じファイルに 保存できます。

FITS データの最も古く、現在でも最も一般的に使用されているタイプは、画像ヘッダー/データ ブロックです。^{[引用が必要]}この形式は任意の次元のデータ配列をサポートしているため、「画像」という用語はやや緩く適用されています。通常の画像データは通常 2 次元または 3 次元で、3 番目の次元は時間や色平面などを表します。データ自体は、ヘッダーで指定されたいくつかの整数形式と浮動小数点形式のいずれかになります。

FITS 画像ヘッダーには、画像自体に重ねて表示される1 つ以上の科学的座標系に関する情報を含めることができます。画像には、画像内の各ピクセルの位置を表す暗黙の直交座標系が含まれていますが、科学的用途では通常、天体座標系などの「世界」座標で作業する必要があります。FITS が元の形式から一般化されるにつれて、世界座標系 (WCS) 仕様はますます洗練されてきました。初期の FITS 画像では、ピクセルのサイズを表すために単純なスケーリング係数を使用できましたが、最近の標準バージョンでは、画像の任意の歪みを表す複数の非線形座標系が許可されています。WCS 標準には、宇宙マイクロ波背景放射の観測に広く使用されているHEALPix球面投影など、さまざまな球面投影が含まれています。^[5]

FITS は、名前付き列と多次元行を持つ表形式のデータもサポートします。バイナリと ASCII の両方の表形式が指定されています。表の各列のデータは、他の列とは異なる形式にすることができます。複数のヘッダー/データ ブロックを連結する機能と組み合わせることで、FITS ファイルはリレーショナル データベース全体を表すことができます。

FITSは、C、^[6] C++、C#、Fortran、^[6] IGOR Pro、IDL、Java、Julia、^[7] LabVIEW、Mathematica、MATLAB、Perl、Perlデータ言語（PDL）、Python、R、Tclなど、科学研究に使用されるさまざまなプログラミング言語でサポートされています。NASA / GSFCのFITSサポートオフィスでは、現在FITSをサポートしているライブラリとプラットフォームのリストを管理しています。^[8]

ImageJ、GIMP、Photoshop、PhotoLine、Chasys Draw IES、XnView、IrfanViewなどの画像処理プログラムは、一般的に単純なFITS画像を読み取ることができますが、より複雑な表やデータベースを解釈できないことがよくあります。科学者チームは、選択した言語で利用可能なツールを使用して、FITSデータを操作するための独自のコードを頻繁に作成します。FITS Liberatorソフトウェアは、欧州宇宙機関、欧州南天天文台、NASAの画像科学者によって使用されています。^[9] SAOImage DS9天文データ視覚化アプリケーション^[10]は、多くのOSで利用でき、画像とヘッダーを処理します。^[11]

多くの科学計算環境では、FITS ヘッダーの座標系データを使用して、FITS 画像を表示、比較、修正、またはその他の方法で操作します。例としては、PDL に含まれる座標変換ライブラリ、Solarsoft太陽物理学関連ソフトウェア ツリーの PLOT MAP ライブラリ、 C のStarlink Project AST ライブラリ、および現在Astropyライブラリに統合されている Python の PyFITS パッケージなどがあります。^[12]

FITS標準バージョン4.0は、2016年7月にIAU FITSワーキンググループによって正式に承認されました。 ^{[13] [14]}

• 高度な科学データ形式
• FITS リベレーター
• 階層データ形式
• 共通データ形式
• ネットCDF
• 絞り測光ツール

• 公式サイト、NASAゴダード支援オフィス
• FITS データ形式入門、NASA ゴダード サポート オフィス
• FITS 誕生日のお知らせ - 1979 年の FITS 形式の「誕生」に至るまでの出来事に関する Don Wells による歴史的メモ。
• FITS I/O ライブラリ、さまざまな言語の FITS ファイルを読み書きするためのソフトウェアのリスト
• SAOイメージDS9