Kontinuumikuvan suoristaminen

Seuraavaksi on vuorossa kuvan tasoitus eli pikselien herkkyysvaihteluiden korjaaminen. Tämä tehdään tasoituskuvalla (eng. flat-field), joka spektrihavaintojen tapauksessa on saatu aikaan ottamalla spektri ns. kontinuumilampusta, eli lampusta, joka lähettää jatkuvan spektrin. Kontinuumilampun kuva ei sellaisenaan vielä sovi tasoitukseen, sillä sen intensiteetti muuttuu voimakkaasti pystyakselin suunnassa johtuen spektrograafin vaihtuvasta herkkyydestä aallonpituuden funktiona. Ennen tasoitusta kuva täytyy ``suoristaa''.

Kuvassa 3 on esitetty esimerkkihavaintojen tasoituskuva bias-vähennyksen jälkeen. Kuvasta näkyy selvästi, että sen kirkkaus muuttuu kuljettaessa pystysuoraan (eli kun aallonpituus muuttuu). Kirkkaus muuttuu myös hieman kuljettaessa vaakasuoraan (eli rakoa pitkin), mutta tätä epätasaisuutta emme korjaa näissä havainnoissa, koska se vaatisi ylimääräisiä kalibrointikuvia ja sen vaikutus tuloksiin on kohtalaisen pieni.

Kuva 3: Kontinuumilampun kuva bias-vähennyksen jälkeen.
\begin{figure}\centering
\epsfig{width=6.5cm,file=kontinuumikuva.eps}\end{figure}

Ladataan ensin spektriredusoinneissa tarvittava paketti:

ecl>kpnoslit

Tarkistetaan, että kpnoslit-paketin asetukset ovat kunnossa:

ecl>epar kpnoslit

Tarkistetaan että dispaxi = ``2'', eli kerrotaan kpnoslit:ille, että aallonpituus muuttuu pystysuoraan kuljettaessa. Tasoituskuvan ``suoristus'' tapahtuu response-komennolla, siispä

ecl>epar response

ja editoidaan parametrit kuvan 4 mukaisiksi. Tallenna ja aja response

Kuva 4: response-komennon parametrit.
\begin{figure}\small
\begin{verbatim}*calibration = mALqk020038 Longslit cali...
...cursor = '''') Graphics cursor input
(mode = ''ql'')\end{verbatim}
\end{figure}

Kuva 5: IRAFin avaama ikkuna response-komennon käynnistämisen jälkeen.
\begin{figure}\centering
\epsfig{width=12cm,file=respo.eps}\end{figure}

ecl>response

Koska asetimme parametrin interactive arvoon yes, avaa IRAF ikkunan, jossa on plotattuna kontinuumikuvan kirkkaus dispersioakselin suunnassa, eli tässä tapauksessa pystysuoran suunnan funktiona (kuva 5). Lisäksi näkyy kirkkauskäyrään sovitettu funktio katkoviivalla. Tavoitteena on saada sovitettu funktio vastaamaan havaittua dataa niin tarkasti kuin mahdollista, koska response-komento jakaa havaitun kontinuumilampun kuvan ko. funktiolla ja tallettaa lopputuloksen parametrin response ilmoittamaan kuvaan (tässä tapauksessa resp.fits), jolloin tuloksena on suoristettu kuva.

Kuvasta 5 nähdään, että sovitettu funktio (katkoviiva) ei ihan vastaa havaittua dataa (kiinteä viiva). Käytännössä olisi pyrittävä siihen, että nämä kaksi viivaa sulautuvat yhteen. Tämä saadaan aikaan nostamalla funktion kertalukua (parametri order). Siirretään siis kursori kuvan 5 ikkunan päälle (ja mahdollisesti klikataan ikkunan aktivoimiseksi) ja kirjoitetaan

:order 3

ja painetaan <enter> ja sen jälkeen painetaan f (fit). Nyt sovitettu funktio on lähempänä havaittua dataa. Kokeilemalla eri order-parametrin arvoja etsitään pienin arvo, joka ``sulauttaa'' kuvan 5 viivat yhteen. Kun ollaan tyytyväisiä, painetaan q. Esimerkin tapauksessa order = 8 tuotti riittävän hyvän sovituksen. Tuloksena on kuva resp.fits, joka on esitetty kuvassa 6. Huomaa, kuinka kuvan ``kaltevuus'' pystysuorassa suunnassa on hävinnyt, mutta vaakasuorassa suunnassa on epätasaisuutta vielä jäljellä.

Kuva 6: Kontinuumilampun kuva response-komennon jälkeen.
\begin{figure}\centering
\epsfig{width=6cm,file=resptulos.eps}\end{figure}

Kari Nilsson
2013-12-13