> Analyse > Création d'un spectre 1D à partir d'une série

Lancement : Menu [Analyse] > [Spectroscopie] > [Spectre 1D à partir d'une série (--> niveau 0c)]

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Cette fonction n'est pas accessible depuis la version light. Afin de pouvoir l'utiliser, il est nécessaire d'obtenir une clé "version complète" pour le logiciel.

But : Obtenir une image spectrale à partir d'une série de spectres élémentaires.

Cette fonction permet d'obtenir un spectre 1D corrigé de toute abération géométrique à partir d'une série de spectres élémentaires.

Prérequis IMPORTANT : Les images des spectres élémentaires doivent être prétraitées des noirs, offsets, flats et éventuel fichier cosmétique. Ceci s'obtient à partir des onglets (1), (2) et (8) du prétraitement automatique. Les images des lampes de calibration, elles, n'ont pas besoin d'être prétraitées d'autant que la durée de la pose est très faible.
Les images élémentaires devront être débarassées, pour le moment manuellement, des points cosmiques importants situés sur le spectre.
Pour éviter des problèmes de saturation lors de l'addition des spectres élémentaires, il est fortement conseillé d'acquérir les images au format 32 bits ou de les transformer du format entier 16 bits au format réel 32 bits si l'acquisition a eu lieu au format entier 16 bits. Pour de plus amples explications, on se réfèrera à la partie concernée.


L'étude proposée va se faire à partir de la série n°1 d'images de test (prétraitées) et dont l'image n°3 a été débarassée d'un cosmique important sur le spectre lui-même. Le résultat est aussi fourni en bas de page.

La fenêtre de traitement apparaît de la façon suivante :

Le menu proposé; cliquer sur une partie pour plus d'explication

Avant toute chose, les niveaux de traitement ont été définis sur le site ARAS de façon à uniformiser tous les spectres créés par différents logiciels : site de définition.

I. Niveau 0a : c'est la simple addition des spectres élémentaires. Ce niveau ne renseigne pas sur grand chose ...

II. 1) Niveau 0b / Correction TILT et SMILE : cette correction géométrique est "obligatoire" et à préférer choisir complètement automatique. Cette phase sera d'autant plus longue en temps que l'image aura une taille en hauteur importante. Cette série de correction est à la base du niveau défini 0b.

Pour les utilisateurs avertis et dans le cas d'échec des traitements automatiques, il est possible de fixer partiellement ou entièrement les valeurs de correction TILT et SMILE :

Les images de test fournies peuvent être corrigées de façon automatique comme de façon manuelle (en ayant pris soin de déterminer les paramètres de correction à partir des menus [Traitements] > [Spectroscopie].

La correction du tilt consiste à corriger le défaut d'horizontalité du spectre. Cette correction est effectué au même titre sur toutes le simages élémentaires ainsi que sur le néon de référence. Cette correction est accessible indépendamment sur une image à partir du menu de traitement pour sa mesure et sa correction.
La correction du smile consiste à redresser les raies de référence de la lampe de calibration et à les rendre verticales.

La correction du smile
La correction du smile par rapport à la ligne neutre

Ainsi, une fois les spectres corrigés de leur orientation non horizontale, les raies seront redressées pour être rendues verticales quelque soit la position du spectre élémentaire sur l'image. Cette dernière correction sera effectuée sur les spectres élémentaires et sur le néon de référence. Ce dernier sera alors sauvegardé sous son nom + "_0b" au format CPA. Ces opérations de verticalité des raies peuvent être obtenues séparemment à partir des menus de transformations sur la mesure et la correction du slant ainsi que la correction du smile. Pour les images exemples, les rensignements fournis sont les suivants :

Niveau 0b : Traitement géométrique :
Nova-1 : Position verticale du spectre-> Y1=145 Y2=178
Tilt de 0.37 ° trouvé
Nova-1 : Fichier dé-tilté !
Nova-2 : Fichier dé-tilté !
Nova-3 : Fichier dé-tilté !
Nova-4 : Fichier dé-tilté !
Nova-5 : Fichier dé-tilté !
Ficher néon chargé : C:\Temp\Nova Cygnus\Neon_Avant.cpa
Ligne neutre Y=3 -> raie utilisée sur le néon X=1112
Nova-1 : Fichier corrigé du "Slant" et du "Smile"
Nova-2 : Fichier corrigé du "Slant" et du "Smile"
Nova-3 : Fichier corrigé du "Slant" et du "Smile"
Nova-4 : Fichier corrigé du "Slant" et du "Smile"
Nova-5 : Fichier corrigé du "Slant" et du "Smile"
 
Niveau 0b : Registration horizontale :
Ficher néon chargé : C:\Temp\Nova Cygnus\Neon_Apres.cpa
Ficher néon chargé : C:\Temp\Nova Cygnus\Neon_Avant.cpa
Décalage temporel de calibration en X (Pixels) : 2.72
Nova-1 -> Décalage temporel en X (Pixels) : 0.14
Nova-2 -> Décalage temporel en X (Pixels) : 0.66
Nova-3 -> Décalage temporel en X (Pixels) : 1.17
Nova-4 -> Décalage temporel en X (Pixels) : 1.68
Nova-5 -> Décalage temporel en X (Pixels) : 2.19
Décalage temporel de calibration en X (Pixels) de l'image de calibration : 0.00

II. 2) Niveau 0b / Registration verticale : Le principe utilisé est le suivant :

corrections à apporter …
Un exemple de coupe verticale d’un spectre élémentaire

Lors de l'acquisition des spectres élémentaires, notamment lorsque l'autoguidage n'est pas lancé, chaque spectre élémentaire n'est pas nécessairement "centré" sur la même ligne. Lors d'une addition future, le rapport Signal/bruit sera alors d'autant plus diminué que le spectre sera étendu. En cochant cette case, PRiSM calculera, pour chacun des spectres élémentaires, le décalage de la ligne du spectre de plus forte intensité par rapport à une ligne de référence. Cette ligne de référence est la ligne de plus forte intensité pour le premier spectre élémentaire fourni. Les zones de spectres sont déterminées automatiquement et représentées par les valeurs de Y1 et Y2 :

La signification des valeurs de Y1 et Y2

Pour exemple :

Niveau 0b : Registration verticale :
Nova-1 -> Décalage vertical en Y (Pixels) : Y1=150  Y2=177   Yref=163.50
Nova-2 -> Décalage vertical en Y (Pixels) : Y1=172  Y2=204   DY=24.50
Nova-3 -> Décalage vertical en Y (Pixels) : Y1=196  Y2=230   DY=49.50
Nova-4 -> Décalage vertical en Y (Pixels) : Y1=222  Y2=246   DY=70.50
Nova-5 -> Décalage vertical en Y (Pixels) : Y1=242  Y2=270   DY=92.50

Il ne faut bien sûr pas utiliser cette fonction dans le cas de spectre d'un objet étendu. Cette correction reste donc optionnelle.

II. 3) Niveau 0b / Registration horizontale : L'expérience prouve qu'il existe une dérive de la longueur d'onde des centres des pixels de la caméra. Cette dérive temporelle dépend de beaucoup de paramètres mais reste quasi linéaire dans le temps. L'idée est donc de faire un spectre de lampe d'étalonnage avant la série de pose et un autre après la série. En se répérant par rapport à une raie bien précise de la lampe de calibration, il est alors possible de connaître l'évolution temporelle de la longueur d'onde considérée. Connaissant la date de pose de chacune des images, ceci permet d'effectuer une translation pour ces images. La translation a été choisie car on considère que tous les pixels évoluant de la même manière doivent être identiquement décalés. Le résultat obtenu est le suivant :

Niveau 0b : Registration horizontale :
Ficher néon chargé : C:\Temp\Nova Cygnus\Neon_Apres.cpa
Ficher néon chargé : C:\Temp\Nova Cygnus\Neon_Avant.cpa
Décalage temporel de calibration en X (Pixels) : 2.72
Nova-1 -> Décalage temporel en X (Pixels) : 0.14
Nova-2 -> Décalage temporel en X (Pixels) : 0.66
Nova-3 -> Décalage temporel en X (Pixels) : 1.17
Nova-4 -> Décalage temporel en X (Pixels) : 1.68
Nova-5 -> Décalage temporel en X (Pixels) : 2.19
Décalage temporel de calibration en X (Pixels) de l'image de calibration : 0.00

Cette correction reste optionnelle car il faut avoir pris deux images de la lampe de calibration à deux moments bien distincts.

Pour terminer le traitement, Le fond de ciel est retiré à l'image et les valeurs Y1 et Y2 du spectre résultant sont mémorisées.

Image résultat 0B, spectre entre Y1=142 et Y2=186, fond de ciel 0.00 ADU

III. Niveau 0c :Le niveau 0c consiste à fournir une image-spectre où chaque ligne est identique et une coupe horizontale représente le spectre à une dimension. Cette image a une hauteur de 20 pixels et consiste en ce qui est appelé "un binning optimal" du niveau 0b.

Niveau 0c :
Image résultat 0C, Y1=142 et Y2=186, Centre moyen Y=166, largeur retenue 20 ligne(s).

IV. Fichiers de sortie :Il existe deux répertoires de sauvegardes créés dans le répertoire contenant les images spectrales élémentaires :

Pour la calibration, il sera réutilisé l'image de niveau 0c ainsi que l'image du néon corrigée géométriquement (de niveau 0b) au format CPA (sauvegardée dans le répertoire "Results").
La date de l'image finale est celle de l'image de référence. Le temps de pose est le cuml des temps de pose de chacune des images.


Passage au niveau 1b --->


Fonction(s) Script associée(s):
Aucune pour le moment

Prérequis :
Voir début de page

Séries d'images de test :
Série 1 (Nova Cygnus 2007) (22,8 Mo) --> Résultat (12,3 Mo)
Série 2 (64 Ser) (15,5 Mo) --> Résultat (8,3 Mo)

Condition d'activation :
Images au format CPA ou FITS, codées en entiers ou réels.


Version Février 2008