REDUC TUTORIAL (V5.34) Uno speciale ringraziamento ad Gianpiero Locatelli e Antonio Adrigat per la traduzione in italiano |
Caricare le immagini Reduc legge i seguenti formati di immagine : |
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Comando ‘Apri’ |
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‘ Load Folder ' è un comando potente ed allo stesso tempo di facile utilizzo. |
‘FITS Cube’ Le moderne camere consentono l'acquisizione di files Cube. Questa funzione carica i files Cube e contemporaneamente li decomprime. |
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‘AVI’ Per convertire i files AVI procedere in questo modo: |
Salvataggio dei files Reduc può scrivere files nei seguenti formati: Utilizzare i comandi come segue:
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Finestra principale In questa finestra si svolge la gran parte del lavoro. Occorre quindi familiarizzare con essa.
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1.Barra del titolo in cui è riportato il nome dell'immagine corrente.
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Selezione delle immagini
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Scelta delle immagini |
Ritagliare e Allineamento Questo gruppo di comandi esegue ciò che dice. Rimane in Reduc più che altro per scopi didattici, quando avrete familiarizzato con Reduc lo userete molto raramente. Gli osservatori di stelle doppie spesso riprendono immagini di piccole dimensioni contenenti la sola stella doppia da misuarare (ROI – Region Of Interest). I comandi Allinea (...) ritagliano le immagini. A differenza del semplice comando Ritagliail riquadro delle immagini prende come riferimento la stella più brillante nell’immagine. Gli effetti dei comandi sono visualizzati da un quadrato tratteggiato di colore rosso/bianco. |
Somma Somma 10%...100% : sums the selected images.
‘Elaborazione automatica’ : effettua in automatico Allinea (sub-pixel) e Somma 10%...100% Queste operazioni
ritagliano le immagini. A differenza del semplice comando Ritagliail riquadro delle immagini prende come riferimento la stella più brillante nell’immagine. Gli effetti dei comandi sono visualizzati da un quadrato tratteggiato di colore rosso/bianco.
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Panoramica sulle misurazioni | |
Due clic per un centroide e quattro clic per una misura. |
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Sono successe parecchie cose con questi pochi clic. Anzitutto familiarizziamo con la banda superiore della finestra che contiene le regolazioni per l’identificazione del centroide. - La finestra gialla (Section Area) mostra una vista di taglio della stella su due dimensioni. I colori della curva sono identici ai colori dei due assi della finestra zoom. I valori di ‘Maxi’, ‘Mean', ‘Mini’ sono i valori massimo, medio e minimo dei pixel all’interno del quadrato di identificazione. ‘Current' è il valore soglia perchè un pixel sia ritenuto significativo da Reduc al fine dell’individuazione del centroide. Questo valore viene visualizzato dalla linea tratteggiata orizzontale nella finestra di colore giallo; la linea può essere spostata (agendo con il mouse) modificando così il valore soglia. Spostando la linea si forza Reduc a rimodellare la stella e a stimare nuovamente il centroide. Se le impostazioni vi soddisfano, facendo clic con il tasto destro nell’area gialla, Reduc salverà questo nuove impostazioni al posto di quelle automatiche. Le linee verticali tratteggiate nella finestra gialla rappresentano i limiti del quadrato di identificazione del centroide |
Note : |
Finestra di riduzione |
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Al primo clic con tasto destro su una stella si apre autoamticamente la finestra di riduzione. |
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La linguetta ‘Bruti’ attiva il foglio contenente i dati grezzi. Le prime tre colonne indicano le coordinate geometriche e l’intensità della componente primaria; le seconde tre le coordinate geometriche e l’intensità della componente secondaria. La settima colonna indica il nome dell’immagine misurata. |
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Un codice colore consente di apprezzare visivamente la dispersione delle misure: |
Eliminare immagini in automatico E’ possibile eliminare automaticamente le immagini che non rispettino requisiti qualitativi minimi. Questa funzione risulta utile nel caso di riduzione automatica di un gran numero di immagini.
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Calibrazione Prima di condurre la riduzione necessitiamo di alcune informazioni:
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Da una stella standard : COME FORNIRE I PARAMETRI DI CALIBRAZIONE |
Calibrazione tramite stella campione La procedura è simile alla riduzione:
Al termine dell’elaborazione:
Reduc calcola i parametri di calibrazione e li inserisce in D e E. Automaticamente effettua tutti i ricalcoli necessari dopo l’introduzione di nuovi valori. Non dimenticare di tornare su Misura per effettuare la riduzione! NOTA: la linguetta ‘Dati elaborati’ non è visualizzabile in modalità ‘Calibrazione’. |
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Altre modalità di calibrazione |
Misurazioni manuali Una volta effettuata la calibrazione conosciamo precisamente orientazione della camera e campionamento. A questo punto possiamo attivare la modalità Misura. Ricordare di cliccare su ‘Pulisci’ prima di condurre misurazioni su una nuova coppia.
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Pubblicazione e registro informazioni
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Funzioni avanzate
Quali osservatori esperti di stelle doppie sicuramente sapete che l ’ acquisizione di un gran numero di immagini facilita grandemente il lavoro di riduzione.
Tuttavia ridurre manualmente un gran numero di immagini non è molto piacevole. Reduc agevola questo compito che costituisce una delle parti più interessanti del suo utilizzo.
Tra le funzioni avanzate troverete
AutoReduc: Riduzione Automatica Questa metodica consente la riduzione automatica di una serie di immagini. Simula la misurazione manuale di ogni singola immagine; riduce ogni immagine indipendentemente. Selezionare una buona immagine dalla lista dei files (‘BestOf’ può essere d’aiuto) |
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-Ripetere il procedimento sulla componente secondaria aggiustando se necessario la dimensione della casella verde di identificazione. -Quindi cliccare su ‘Comp B’ |
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- E voilà! In qualche attimo la serie di immagini è ridotta. A seconda delle condizioni di seeing e della differenza di magnitudine, la componente più brillante può cambiare da un’immagine all’altra. Se ‘Strict Match’ è deselezionato, Reduc utilizza tutte le immagini selezionate e definisce autonomamente l’orientazione corretta nel caso in cui le magnitudini risultino invertite. . Terminato il processo di riduzione la finestra ‘Disp'. mostra la distribuzione spaziale della componente B. Il quadrato nero rappresenta la dimensione di un pixel. |
ELI: Easy Lucky Imaging Il principio su cui si fonda il Lucky Imanging consiste nel registrare una gran quantità di immagini con tempi di esposizione molto brevi nella speranza di ottenere un numero significativo (qualche punto percentuale) di immagini che siano come minimo di buona qualità e, nel migliore dei casi, al limite di diffrazione. ELI (Easy Lucky Imaging) riposa su questo principio ma in più utilizza un algoritmo originale per trovare le immagini con più alta correlazione. Il risultato è che viene utilizzato un maggior numero di immagini per avere un risultato con un alto rapporto segnale/rumore. L’immagine finale può essere misurata con ‘Surface’ o manualmente. ‘ELI’ può lavorare con immagini distorte e con immagini con rapporto segnale/rumore molto basso.
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Set of short exposure frames |
La procedura ricalca quella di ‘AutoReduc’. Anzitutto occorre selezionare un’immagine in cui si possano quantomeno distinguere le due componenti. L’obiettivo consiste solo nell’identificare le due componenti. Nel corso della procedura può sembrare che Reduc non risponda, che si blocchi, soprattutto quando si elaborano migliaia di immagini. Nessun panico, lasciatelo lavorare! |
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Una volta che ‘ELI’ ha completato l’elaborazione: |
SURFACE :
trattamento di una superficie tridimensionale. ‘Surface’ mostra tutte le sue potenzialità su immagini con elevato rapporto segnale/rumore e con stelle ben rotonde. Non è quindi impiegabile in riduzioni automatiche in serie.
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Questa immagine (1) va oltre le potenzialità di Reduc. I fotocentri sono tra loro distanti solo quattro pixels e la componente secondaria non presenta un picco di luminosità |
(1) |
Abbiamo visto che è necessario individuare il pixel più brillante della componente primaria. |
(2a) |
Rimpicciolire il quadrato fino alla dimensione 3x3, in questo modo Reduc individuerà il pixel più luminoso della componente primaria.(2b) |
(2b) |
Cliccare quindi sul tasto ‘Comp A’ per identificare la componente (3). |
(3) |
La stella secondaria non presenta un evidente picco di luminosità, quindi risulta impossibile ripetere la stessa operazione su di essa. |
(4) |
Adesso clicchiamo sul tasto ‘Comp B’ per identificare la componente secondaria. (5) |
(5) |
Nella maggior parte dei casi ‘Surface’ riesce ad ottenere la riduzione, come vedremo tra poco. In questo caso però compare un messaggio di errore (6). Surface non è riuscito a calcolare la posizioni delle due componenti.
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(6) |
In questo caso le stelle sono troppo “piccole” per consentire a ‘Surface’ di lavorare.
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(7) |
Ora le stelle presentano una dimensione ragionevole. |
Before After QuadPx |
Questa volta il comando ‘Surface’ è stato in grado di risolvere le equazioni. Le stelle stono state misurate. |
(8) |
I risultati vengono registrati nella finestra di riduzione (9). | (9) |
E’ possibile verificare il comportamento di ‘Surface’ cliccando sulla linea di misurazione nel foglio di riduzione dei dati in modo da richiamare sullo schermo l’immagine di partenza. |
(10) Image measured correctly (11) Someting is wrong !!! |
Altra qualità di ‘Surface’ è rappresentata dalla sua stabilità. Normalmente è in grado di effettuare riduzioni anche nel caso in cui la componente B non sia stata perfettamente individuata. In caso di dubbio è possibile verificare che la soluzione proposta sia riproducibile variando leggermente la posizione individuata della componente B. |
(12) (13) (14) |
In questo caso abbiamo cliccato su una posizione volutamente molto distante dal centro calcolato della stella e malgrado tutto Surface restituisce un risultato uguale al precedente (15) | (15) |
La funzione ‘Math Image’ consente di visualizzare il modello matematico calcolato da ‘Surface’. Un esempio con un’immagine di STF 644:
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(16) (17) |
Ricampionamento con QuadPx The command QuadPx Series does QuadPx on the Work buffer |
the original image, after a first QuadPx then after a second QuadPx |
Interferometria Speckle |
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Autocorrelazione Ottenere un autocorrelogramma è semplicissimo. Semplicemente occorre cliccare sul tasto ‘Autocorrelazione’!
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Gli algoritmi utilizzano la trasformata veloce di Fourier (FFT). Richiede di lavorare su immagini quadrate il cui lato sia una potenza di 2. Se le vostre immagini non rispettano questo criterio, Reduc provvede alla loro modificazione prima di creare l’autocorrelogramma. Cliccare su OK nel messaggio di errore e quindi, nella successiva finestra di dialogo, scegliere una dimensione compatibile con le vostre immagini; infine cliccare su OK e Reduc genererà l’autocorrelogramma.
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Alla fine dell’elaborazione la lista delle immagini a sinistra mostra il contenuto del buffer interferometria, presentando 10 soluzioni numerate da AC0_xxx a AC9_xxx. AC0 è l’autocorrelogramma non filtrato. I picchi di luminosità dell’autocorrelazione sono generalmente immersi nel rumore pertanto risulta arduo misurarli.
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Al fine di evidenziare i picchi di luminosità l’autocorrelogramma viene trattato con sottrazione di una maschera media per rumore crescente (3x3, 5x5,…). I files da AC1 a AC9 sono il risultato di questo trattamento. Il problema è che i picchi di luminosità dell’autocorrelazione sono precisamente simmetrici e si riscontra sempre un’ambiguità di 180° nell’orientazione. Per ovviare a quest’ambiguità si può tentare sommando alcune imagini oppure impiegare un metodo alternativo offerto da Reduc: ‘Cross correlation'.
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Cross-correlation La ‘cross correlation' è un ulteriore modo di interpretare le immagini speckle. Il maggior vantaggio consiste nel fatto che consente di rimuovere l’ambiguità di 180° |
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Le operazioni da eseguire sono essenzialmente le stesse che nel caso dell’Autocorrelazione descritto nel capitolo precedente. Dopo aver caricato le immagini cliccare su ‘Cross-Correlation’. Anche in questo caso viene utilizzata la trasformata veloce di Fourier e può apparire il messaggio riguardante le dimensioni delle immagini => procedere come nel capitolo precedente.
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Al termine dei calcoli la lista delle immagini contiene files della cartella interferometria dove si trovano i files delle 10 possibili soluzioni (cfr. Capitolo precedente). |
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Non resta che misurare il picco di luminosità corrispondente alla componente secondaria. Si tratta del picco più brillante (*). (*) In realtà il picco della secondaria è il meno brillante: Il processo interno a Reduc inverte l’immagine in modo che sia il picco più brillante ad individuare la componente secondaria. Si tratta semplicemente di una questione di comodità per l’utilizzatore! |
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Misura delle immagini di correlazione La scelta delle migliori soluzioni tra le dieci calcolate dipende dalla vostra strumentazione e conviene procedere per prove successive. Comunque la seguente regola empirica consente di iniziare. Più è piccolo il campionamento, più alto è il numero della soluzione da adottare. Raccomandazione:Utilizzando i cursori di visualizzazione occorre assicurarsi che la maschera non modifichi la forma del picco di luminosità della secondaria, questo fatto potrebbe portare a misurazioni della separazione meno precise.
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La misurazione si svolge nello stesso modo di quella di una stella doppia: |
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Interferometry Fast Measurement Attivando l’opzione ‘Interferometry fast measurement’ è possibile misurare l’Autocorrelogramma con un solo clic!
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Un messaggio in rosso ricorda che la funzione è attiva. |
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Selezionate il picco di luminosità da misurare e cliccate su tasto destro. Reduc calcola automaticamente l’angolo di posizione e la separazione del sistema e li invia alla finestra di riduzione. Ovviamente il picco di luminosità misurato deve corrispondere a quello relativo alla componente B. Ricordatevi di deselezionare questa funzione una volta che tornerete a misurare immagini “classiche”!
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Non esitate ad apportare regolazioni nella finestra di modellizzazione (finestra gialla) descritta in precedenza in questo manuale. Modificando la posizione in altezza della linea orizzontale vengono modificati il modello e il numero di pixels presi in esame al momento del calcolo della posizione. Nel caso le immagini lo permettano, conviene selezionare un’altezza che restituisca una forma simmetrica al modello come negli esempi qui sotto. Ricorda: un clic con tasto destro nella finestra gialla effettua la misura. |
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Enhanced Power Spectrum
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Deconvolution Un modo per diminuire la predominanza del picco di luminosità centrale scaturito dall’autocorrelazione è di dividere l’intensità luminosa della coppia indagata per quella di una stella vicina di magnitudine uguale. Questa tecnica è molto efficace ma delicata da gestire in fase di ripresa delle immagini. Istruzioni per l’uso:1 - Caricare le immagini della stella di riferimento 2 - Cliccare Reference Star 3 - Caricare le immagini della coppia da misurare 4 - Cliccare Target Star 5 - Cliccare Result |
Calibrazione su strisciata stellare Sono importanti tre fattori: la lunghezza della strisciata, la sua durata e la qualità stessa dell’immagine. |
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CALIBRAZIONE : |
(1) (2) (3) |
- Cliccare su un punto all’estremità opposta della strisciata. Anche in questo caso individuare un punto i cui sia netta e pulita (Fig 4) - Cliccare sul tasto ‘Comp B' (Fig 5). |
(4) (5) |
- I punti utilizzati per il calcolo sono evidenziati da crocette verdi mentre la retta di regressione appare in rosso. |
(6) (7) (8) |
Synthetic Drift :
calibrazione su immagini multiple
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- Caricare le immagini ottenute in Reduc, non è importante che siano solo le migliori. - Regolare il riquadro verde in modo che comprenda bene la stella (fig. 1) |
(1) |
- Cliccare sul tasto ‘Synthetic Drift’ (fig. 2) | (2) |
- Le immagini scorrono sullo schermo man mano che Reduc procede all’analisi. Può essere l’occasione per controllare che non ci siano immagini di scarsa qualità. - Una volta terminata l’analisi viene visualizzata un’immagine sintetica del movimento della stella e compare una finestra di dialogo che chiede l’orientazione dell’immagine. Ora bisogna fornire a Reduc l’orientamento dei quadranti. Cliccare sul tasto corrispondente nella finestra di dialogo (fig. 3). |
(3) |
- Il valore calcolato viene automaticamente acquisito nella finestra di riduzione (fig. 4). - La tavola di pre-orientamento viene contestualmente aggiornata (fig. 5). |
(4) (5) |
Se la retta di regressione presenta tratti incoerenti può essere che ci siano delle immagini non valide. E’ possibile modificare a piacere la selezione delle immagini e rilanciare l’elaborazione descritta per poi cliccare nuovamente sul tasto ‘Synthetic Drift’. Anche in questo caso è consigliabile acquisire diversi tracciati stellari ed utilizzare per la calibrazione il valore medio da essi ottenuto. |
Pre trattamento con Dark e Bias Riassunto dei principi di base:
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Esecuzione del pretrattamento: 1/ Cliccare sul tasto ‘Bias’ (appena sopra la finestra di visualizzazione dell ’ immagine) |
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2/ Selezionare i files bias |
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3/ A destra del tasto ’Bias’ appare la scritta in rosso su fondo nero Bias . |
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Per arrestare il pretrattamento: 1/ Cliccare sul tasto ‘Bias’ |
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2/ Cliccare su Cancella |
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3/ Il pretrattamento viene arrestato
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Procedure Batch | |
La modalità Batch consente di eseguire diversi comandi in una sequenza automatica. La tabella sulla sinistra gestisce la seguente sequenza di comandi dal menu: La tabella sulla destra è dedicata al pretrattamento delle immagini Cube. Consente di trattare molte immagini Cube in blocco. |
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Maths Panel |
Lingua
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Rotazione orizzontale o verticale delle immagini |
Tipi di Cursore |
Regolazione dei livelli di visualizzazione I livelli di visualizzazione vengono automaticamente calcolati da Reduc al caricamento delle immagini. Agendo sui due cursori si possono variare a piacere i livelli di visualizzazione; se si desidera applicare a tutte le immagini caricate le stesse impostazioni di visualizzazione è sufficiente deselezionare la casella di controllo ‘Auto’
Selezionando la casella inferiore si ottiene una visualizzazione in falsi colori. Il numero dei colori utilizzati è modificabile. L’utilizzzo congiunto dei cursori e dei falsi colori consente una grande varietà di visualizzazioni diverse. . |
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