Riassunto esame Laboratorio di Astronomia

Take notes: appunti riduzione dati 2020

Lezione 23/10/2020

Per prima cosa meglio creare un direttorio per lavorare dal direttorio home:

• mkdir data
• cd data

Scarico dalla pagina moodle il file con i dati del 2019 dati_2019.tgz, spostiamo il file dati_2019.tgz nel direttorio di lavoro:

mv ~/Scaricati/dati_2019.tgz ~/data/.

Vado nel direttorio data e da qui controllo il contenuto del file:

tar tzvf dati_2019.tgz (non è obbligatorio) e poi estraggo il contenuto:

tar xzvf dati_2019.tgz

Vado nel direttorio notte3:

cd notte3

Preparo IRAF

DA FARE UNA VOLTA SOLA:

• [ mkiraf alla domanda si risponde xgterm
• Modifichiamo il file login.cl emacs login.cl
• L'unica riga da cambiare è #set stdimage= imt800, che deve diventare set stdimage= imt4096
• Si salva e si esce da emacs ]

A questo punto si può entrare in iraf da un terminale xgterm:

• xgterm & dal terminale xgterm si scrive cl e si entra in iraf

Per vedere l'elenco dei file IMA in notte3 posso usare il comando:

imhead o in particolare imhead IMA*.fits, mettendo l’asterisco mi fa vedere tutti i file che iniziano con IMA

Esempio: IMA80110.fits[2098,512][ushort]: bias_1 …

[Se scrivo sul terminale iraf ds9 & mi apre un programma (display) che mi permette di vedere l’immagine; l’opzione blink mi apre in sequenza i vari frame ottenuti mettendo un 1 o 2 … dopo il nome dell’immagine che voglio vedere. Guardare *]

Vedo che i primi 10 file sono dei bias (tempo di posa = 0 secondi, buio totale):

imhead IMA8011* per vedere cosa contengono i primi 10 (da IMA80110.fits a IMA80119.fits)

Posso fare una statistica, mi trovo i parametri dell’immagine:

imstat IMA8011*

Esempio:

# IMAGE NPIX MEAN STDDEV MIN MAX

IMA80110.fits 1074176 303.8 2.873 291. 318. …

Posso anche vedere l'istogramma dei valori di tutti i pixel:

imhist IMA80110.fits o imhist IMA80110.fits logy-

Per vedere i parametri dell’istogramma:

lpar imhist

Esempio: image = "IMA80110.fits" Image name(z1 = INDEF) Minimum histogram intensity …

Vediamo come cambia la STD se sommo o sottraggo 2 bias, uso il comando imarith per fare operazioni tra immagini

Sottrazione: imarith IMA80114.fits - IMA80113.fits dif1413 (la differenza la chiamo dif1413)

imstat dif1413 per farla vedere, la sottrazione sarà zero poiché consecutivi.

Esempio:

# IMAGE NPIX MEAN STDDEV MIN MAX

dif1413 1074176 -0.006883 4.051 -20. 18.

Somma: imarith IMA80114.fits + IMA80113.fits sum1413 (la somma la chiamo sum1413)

imstat sum1413 per farla vedere

Esempio:

# IMAGE NPIX MEAN STDDEV MIN MAX

sum1413 1074176 607.1 4.045 589. 628.

La STD è aumentata della stessa quantità sia sommando che sottraendo, effettivamente la somma quadratica delle STD è = sqrt(2.861²+2.864²) --> 4.0481868780974

Per far vedere un’operazione sul terminale xgterm inizio l’operazione con =

o anche, dato che le STD di IMA80113 e IMA80114 sono praticamente uguali:

= 2.86*sqrt(2) ---> 4.0446507883871

Se voglio ricavare la mediana e la media:

imstat IMA… fields=’mean,midpt’

La media dei due bias la ottengo come:

imarith sum1413 / 2 mean1314

Ed ha una STD minore di sqrt(2) rispetto ai 2 bias di partenza:

imstat mean1314

Esempio:

# IMAGE NPIX MEAN STDDEV MIN MAX

mean1314 1074176 303.6 2.023 294.5 314.

Se voglio confrontare le 3 immagini posso fare:

display IMA80114 1 zs- zr- z1=295 z2=313

display IMA80113 2 zs- zr- z1=295 z2=313

display mean1314 3 zs- zr- z1=295 z2=313

Lezione 30/10/20

In IRAF:

imhead IMA80110.fits l+ . Con l+ significa long yes, ti fa vedere tutto l’head per intero. Se metto l- è long no.

hselect IMA*.fits $I,OBJECT,EXPTIME,IMAGETYP,SLIT,GRAT_TYP,GAIN,RDNOISE yes . Gli chiedo di farmi vedere tutto ciò che è scritto successivamente nel comando ($I è il nome del file, prima bisogna controllare che esistano i parametri).

Esempio:

IMA80110.fits bias_1 0.00 Bias 400 1200 0.97 3.40 …

In LINUX:

ls -1 IMA8011* > bias1.list . Creo bias1.list e bias2.list (come con bias1) e metto rispettivamente le immagini con bias1 e bias2; con ls -1 chiedo a linux di mettermi le immagini in colonna mentre con > bias1.list gli chiedo di mettere direttamente le immagini in una cartella creata da lui. Se voglio editare una delle due liste prendo il file editor emacs.

In IRAF noao è una stanza in IRAF (national observatory..)

Stanza interna a noao imredccdred (ccdredaction)

DA FARE SOLO UNA VOLTA:

• [epar ccdred per modificare i parametri (edit parameter) e settare la riga instrum nel seguente modo:
• instrum= ccddb$kpno/camera.dat . Faccio copia e incolla, mi muovo tramite le frecce. Per confermare basta che vado su o giù con le frecce, per uscire Shift+: q --> enter
• Se ho sbagliato e voglio modificare ciò che ho scritto digito unlearn ccdred e mi fa un reset.]

Con lpar ccdred mi fa vedere una lista dei parametri.

lpar zerocombine (zerocombine è una stanza in ccdred)

Esercizi per prendere confidenza sulla analisi delle immagini CCD

ccdred> imstat @bias1.list . Con la @ davanti IRAF capisce che voglio visualizzare una lista e non una singola immagine.

zerocombine @bias1.list out=bias1.fits ccdtype=’’ reject=minmax nlow=1 nhig=1

zerocombine @bias2.list out=bias2.fits ccdtype=’’ reject=minmax nlow=1 nhig=1

Li uso per combinare i bias che IRAF chiama zero, out è il comando per chiamare il risultato in un certo modo. Il comando zerocombine prende tutti i pixel e fa la media uno a uno di ogni file. Con reject=minmax significa che scarto i pixel con valore più basso e più alto (per quello aggiungo nlow e nhig), faccio ciò perché è possibile che mi trovi con dei raggi cosmici.

imstat bias?.fits Faccio la statistica di tutti i bias precedenti ricavati da zerocombine grazie a ?

Esempio:

# IMAGE NPIX MEAN STDDEV MIN MAX

bias1.fits 1074176 303.6 0.9407 299.1 308.

bias2.fits 1074176 318.3 0.8809 314.1 323.53

imhead IMA80153.fits

Esempio: IMA80153.fits[2098,512][ushort]: bias2 --> 2098 ? 50 colonne di overscan!

display IMA80153.fits 1

display IMA80147.fits 2

display IMA80127.fits 3 voglio vederle.

display IMA80127.fits[2052:2095,*] 3

display IMA80147.fits[2052:2095,*] 2

display IMA80153.fits[2052:2095,*] 1 Le cose tra parentesi quadre valgono come intervallo. [x,y]

imstat IMA80127.fits[2052:2095,*] faccio statistica

Esempio:

# IMAGE NPIX MEAN STDDEV MIN MAX

IMA80127.fits[2052:2095,*] 22528 212.7 14.41 194. 289.

Faccio un confronto tra un bias e un'immagine:

display bias2 1 zs- zr- z1=309. z2=329. Non scalare automaticamente zs e non scegliere il range automaticamente zr, valore max z1 e valore min z2.

display IMA80153.fits 2 zs- zr- z1=309. z2=329.

Il Gain è il fattore che gli amplificatori che leggono il CCD applicano per passare da elettroni ad ADU. Ho una immagine di Flat Field, cioè in media completamente uniforme su tutti i pixel. Con il comando imstat trovo che il valore medio è di 18181ADU e la STDDEV di 57.5 ADU. Sapendo che gli elettroni misurati sul CCD seguono la statistica di Poisson, quanto vale il gai...