Bias -vähennyksen tekeminen

Ennen bias -vähennystä on hyvä tutkia, onko bias-taso vakio yli koko kentän vain riippuko se paikasta CCD:llä. Tutki tarkkaan yhdistettyä bias -kuvaa. Onko kuvan intensiteetti vakio (satunnaista kohinaa lukuunottamatta) vai muuttuuko se kuvan yli? Esim. aikaisemmin Tuorlassa käytetyssä ST-8 -kamerassa näkyi bias -kuvissa satunnaisten pikselistä toiseen -variaatioiden lisäksi heikkoja vaakaraitoja (kuva 7), mutta niiden paikka ja intensiteetti vaihtelevat kuvasta toiseen ja ne ovat siten satunnaisia. Joskus voi olla vaikea päättää onko jokin piirre kuvassa satunnainen vai pysyvä. Mitä useampia bias -kuvia on otettu, sitä helpompaa asian tutkiminen on.

Kuva 7: Yhdistetty bias -kuva (Tuorlan ST-8, neljän kuvan keskiarvo).
\begin{figure}\begin{center}
\epsfig{file=bias.eps,width=10cm}
\end{center}
\end{figure}

Mikäli bias -taso riippuu paikasta CCD:llä täytyy yhdistetty bias -kuva vähentää kaikista kuvista. Mikäli bias taso on vakio, riittää periaatteessa keskimääräisen bias -tason (puhdas luku) vähentäminen. Näissä töissä kuitenkin vähennetään aina bias -kuva, vaikka silloin lisätäänkin kuvaan hieman kohinaa. Lisätty kohina on kuitenkin hyvin pieni verrattuna kirkkaan taustataivaan aiheuttamaan fotonikohinaan.

Tee lista niistä kuvista (esim. biasvah), joihin bias -vähennys tehdään. Tähän listaan kuuluvat yleensä kaikki muut kuvat paitsi itse bias -kuvat, eli dark -kuvat, flat-field -kuvat ja kohteiden kuvat. Kaikki redusointioperaatiot, myös bias -vähennys, suoritetaan ccdproc -komennolla. Kirjoita epar ccdproc ja saat ccdproc:in parametrit editoitaviksi (kuva 8). Aseta parametrit kuvan 8 mukaisesti (tarkista kuitenkin taas default -arvot).

Kuva 8: Ccdproc -komennon parametrit. Kuvan parametrit on asetettu bias -vähennystä varten. Tähdellä on merkitty parametrit, joita tämän työn kuluessa täytyy muuttaa.
\begin{figure}\small
\begin{verbatim}I R A F
Image Reduction and Analysis F...
...Rejection growing radius
(mode = ql)
ESC-? for HELP\end{verbatim}
\end{figure}

Tärkeimpien parametrien merkitys on :

images : Kuva tai kuvat, joihin kuvankäsittelyoperaatiot kohdistetaan.

output : Käsittelyn tuloksena syntyvät kuvat. Mikäli tämä jätetään tyhjäksi, korvataan käsittelemättömät kuvat käsitellyillä. Ensimmäisissä kokeiluissa on ehkä syytä luoda toinen lista, jossa ovat käsiteltyjen kuvien nimet (eri nimet kuin alkuperäiset). Huomaa, että output -kuvia täytyy olla yhtä monta kuin images -kuvia.

ccdtype : Käsiteltävien kuvien tyyppi (bias, dark, ...). Koska Tuorlan CCD-kuvat eivät sisällä tietoa kuvan tyypistä, jätetään tämä tyhjäksi.

fixpix : Korjataanko huonot pikselit interpoloimalla?

overscan : Käytetäänkö overscan -aluetta bias -tason määrittämiseen? Joissakin CCD-kameroissa on mahdollista käyttää erillistä overscan -aluetta bias -tason muutosten seuraamiseen. ST-1001E -kamerassa tätä mahdollisuutta ei kuitenkaan ole.

trim : Tallennetaanko vain osa lopputuloksesta? Joskus esim. kuvan laatu on huono CCD-sirun reunoilla, jolloin ne voidaan jättää käsitellystä kuvasta pois.

zerocor : Vähennetäänkö bias -kuva?

darkcor : Vähennetäänkö dark -kuva?

flatcor : Jaetaanko flat-field -kuvalla?

zero : Bias -kuvan nimi.

dark : Dark -kuvan nimi.

flat : Flat-field -kuvan nimi.

Kun parametrit on asetettu kuvan 8 mukasesti aja komento, jolloin IRAF vähentää bias -kuvan avbias jokaisesta listan biasvah kuvasta. Bias -vähennys on nyt tehty. Huomaa, että tässä on oletettu bias -tason pysyvän vakiona koko havaintoyön aikana, mikä ei aina välttämättä pidä paikkaansa. Bias -tason muutoksia voi seurata ottamalla useita biaksia yön aikana. Näitä bias -kuvia voi myös käyttää bias -tason tarkempaan korjaamisen, mikäli se on tarpeen.

Kari Nilsson
2013-12-16