COM423

Détermination de la constante des magnitudes

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Bonjour,

 

Il y a pas mal de temps que je n'ai plus trop pratiqué de mesures photométriques et je me demandais s'il existait un soft ou un site internet permettant d'automatiser la détermination de la constante des magnitudes d'une image CCD ou CMOS (dans un canal donné).

 

A l'époque, je faisais des images de champs étalonnés avec quelques étoiles étalon indépendamment des images contenant l'astre à mesurer (comètes), champs de référence bien sur imagés à des hauteurs au-dessus de l'horizon similaires.

Le nombre d'étoiles étalon était donc limité et çà se gérait donc bien manuellement : pour chacune d'entre elle, je mesurais le flux (F) et comme mag = C - 2,5 log(F), la valeur de la constante de magnitudes  s'obtenait par C = magétalon + 2,5 lof(Fétalon)

Le fait d'avoir plusieurs étoiles étalon permettant de vérifier la cohérence de cette détermination.

 

Le bon point aujourd'hui, c'est qu'on dispose de catalogues de qualité photométrique pour n'importe quel coin du ciel (UCAC4) et aussi de capteurs plus larges augmentant le nombre d'étoiles cataloguées à disposition dans les images acquises. Plus besoin de faire des champs étalons spécifiques, ce qui laisse plus de temps à consacrer à l'observation des cibles à mesurer.

Mais le souci, c'est que çà fait potentiellement beaucoup d'étoiles à disposition et faire ces mesures manuellement devient assez inextricable...

 

Siril a un merveilleux outil de correction colorimétrique par photométrie, mais ne permet pas à ma connaissance de déterminer la constante des magnitudes. Cela se fait à la main, sur une image, en pointant une étoile et en faisant appel à setmag.

 

Je crois qu'Astrometrica réalise cette calibration mais je n'ai pas pu tester car il plante sous Wine quand je lance sur un PC Linux...

 

Comment faites-vous en pratique ?

 

Je parle bien ici d'une photométrie "absolue" et non pas d'une photométrie différentielle consistant à mesurer les variations d'un astre en comparaison d'une super-étoile du champ.

 

 

A minima, s'il faut faire cette détermination à la main, faute de soft automatisé,  je cherchais aussi à afficher une carte du ciel avec les magnitudes de référence.

J'ai cru qu'on pouvait le faire avec Aladin, notamment suite à un post de @Superfulgur :

mais a priori la carte avec les mags indiquées a été faite à la main, c'est çà ?

Je parle de celle-là :

image.png.49ec8ee4586cd24d21d1bb8c681da270.png

 

Merci d'avance.

 

 

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Hello !

Mes "cartes de magnitude" sont faites à la main, à partir du catalogue Gaia d'Aladin, ou, ici, à partir de données données par un pro.

J'utilise aussi le catalogue SDSS, qui va à 23, de mémoire.

 

 

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4 hours ago, Superfulgur said:

Mes "cartes de magnitude" sont faites à la main

Merci beaucoup pour cette précision.

Elles étaient tellement belles que j'ai cru au début que c'était Aladin qui le permettait.

Du coup, j'avais installé la version Desktop et cherché partout...:D

en vain, dommage

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Siril fait des courbes de magnitudes relatives aux étoiles de références choisies à la main, voir https://siril.org/fr/tutorials/photometry/ et peut donner la magnitude d'une étoile relative à une référence en cliquant dessus, mais en effet ne fait pas de cartes de magnitudes pour l'instant.

 

Edited by Vincent-FA
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Merci Vincent.

Le problème est que je veux mesurer la magnitude d'une comète sur un compositage cométaire (étoiles allongées) en calibrant la photométrie sur le compositage stellaire réalisé à partir du même jeu d'images.

 

N'utilisant plus de champ spécifique pour la calibration photométrique (style carte Landolt, etc), mais les étoiles présentes dans le compositage stellaire et les catalogues type UCAC4 ou Gaia, je cherche vraiment à déterminer ma constante des magnitudes.

 

Idéalement, l'idée serait de la calculer en regardant toutes les étoiles cataloguées du champ pour éliminer celles qui dérivent trop de la moyenne.

 

Je peux faire çà à la main en sélectionnant certaines étoiles, puis en cherchant leur mag dans un catalogue et en mesurant ce que donne SIril, mais c'est long et source d'erreurs...

Au Quattro 200 + ASI294MC-pro, j'ai un champ de plus de 1°^2, çà fait un potentiel de nombreuses étoiles cataloguées, ingérable à la main.

 

Je pensais naïvement qu'on trouvait facilement un soft pour cette détermination, çà ne semble pas être le cas, hormis Astrometrica a priori (?)

Edited by COM423

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Ok on en avait déjà parlé. Je ne sais toujours pas si passer d'une image à l'autre en gardant la même constante est fiable. Ce n'est pas non plus évident de faire une constante de conversion de magnitudes alors que ce ne sont pas les mêmes filtres utilisés pour les mesures photométriques et les photos d'astronomes amateurs en général.

On a un ticket qui prévoit un peu ça dans siril quand même, mais ça ne sera pas pour tout de suite.

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Je me suis amusé à mesurer la magnitude de quelques étoiles de référence entre une pose individuelle et un compositage moyenné et c'est cohérent (images prétraitées et séquence de poses de même temps d'intégration).

A partir de la mag indiquée par Siril (clic droit PSF) souvent négative et la mag catalogue de l'étoile, j'ai déduit une correction.

J'ai alors mesuré la comète sur le compositage cométaire, en appliquant cette même correction à la mag renvoyée par la PSF et çà donnait un résultat a priori très cohérent.

 

J'ai aussi testé l'impact de la correction du gradient de ciel et de la correction de colorimétrie par photométrie et çà reste photométrique : sur les étoiles, j'obtiens le même résultat que sur le compositage sans correction de gradient ni correction colorimétrique ou bien sur une image individuelle prétraitée.

 

D'où l'idée de déterminer la correction à appliquer aux mags brutes Siril (*) de façon plus précise en automatisant les mesures sur toutes les étoiles cataloguées du champ.

 

1 hour ago, Vincent-FA said:

On a un ticket qui prévoit un peu ça dans siril quand même, mais ça ne sera pas pour tout de suite.

Si çà va dans le sens ci-dessus, ce serait vraiment super :)

Pour une comète, on a besoin de la valeur de la constante des magnitude : la commande setmag sera inopérante la plupart du temps car sur le compositage cométaire, les étoiles sont généralement allongées et même incomplète si on fait un calcul de moyenne avec rejet...

 

(*) qui sont indiquées en prenant une constante des magnitudes égale à zéro :  MagPSF = -2,5 log(F) d'où leur valeur systématiquement négative si j'ai bien compris

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Le 11/18/2021 à 10:58, COM423 a dit :

A partir de la mag indiquée par Siril (clic droit PSF) souvent négative et la mag catalogue de l'étoile, j'ai déduit une correction.

C'est ce que fait la commande setmag pour info. Et il me semble que l'effet de setmag est gardé d'une image à l'autre, donc si tu charges l'image alignée sur la comète après l'avoir calibré, ça devrait marcher, mais c'est calculé que sur une étoile.

 

Le 11/18/2021 à 10:58, COM423 a dit :

J'ai alors mesuré la comète sur le compositage cométaire, en appliquant cette même correction à la mag renvoyée par la PSF et çà donnait un résultat a priori très cohérent.

Bon à savoir, merci :)

 

La correction de couleur photométrique change les niveaux du rouge et du bleu par rapport au vert donc si tu fais une mesure de magnitude en luminance ça va forcément changer. En général les magnitudes sont données pour un filtre, parce que selon le type d'étoile ça varie beaucoup dans le spectre visible.

 

Et je suis bien d'accord avec le reste :)

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2 minutes ago, Vincent-FA said:

La correction de couleur photométrique change les niveaux du rouge et du bleu par rapport au vert

Je n'ai fait la mesure que dans le canal Vert, ce qui explique alors que je n'ai pas trouvé d'impact :)

 

5 minutes ago, Vincent-FA said:

En général les magnitudes sont données pour un filtre, parce que selon le type d'étoile ça varie beaucoup dans le spectre visible.

C'est pour çà que je voudrais faire la détermination de la constante des magnitudes sur PLUSIEURS étoiles de référence, pour éliminer celles ayant un indice de couleur trop important...

 

Merci encore beaucoup pour ton retour.

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Je te propose de regarder aussi du côté d’Astap, qui calibre automatiquement la photométrie sur un catalogue d’étoiles au choix et sait ensuite mesurer le flux (étoile ou objet). Je me suis amusé à le tester sur des galaxies lointaines et ça collait très bien avec les mesures trouvées sur Aladin

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58 minutes ago, Clouzot said:

Je te propose de regarder aussi du côté d’Astap

Ah merci beaucoup, je ne connaissais pas...

Super, c'est du multi-plateforme en plus, le top :)

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Bonsoir,

pour cette affaire de mesure sur comètes je me suis posé ces mêmes questions.

Qu’est ce c’est que astap?

un soft qui intègre des catalogues d’étoiles correspondant aux types de filtres utilisés, ubv, sloan. 
Que peut t’on espérer en précision sur les réductions de mesure?

Est ce que le 1/10eme de magnitude peut être facilement discriminé, en vue une courbe de lumière pour mettre en évidence une rotation du noyau.

Le 1/10 semble une valeur bien possible couramment.

Bien d’accord qu’il y a une différence significative entre une mesure absolue et l’autre différentielle, déjà l’incertitude des valeurs obtenables.

si vous pourriez m’apporter de l’eau au moulin.

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Le problème d'ASTAP c'est qu'il ne rends pas compte de sa calibration photométrique (à moins que j'ai raté quelque-chose ?).

 

Certes, l'affichage des mesures qu'il obtient sur l'image est assez sympa, mais comme il ne donne pas la constante des magnitudes qu'il a déterminée sur un compositage réalisé sur les étoiles, on ne peut pas s'en servir ensuite pour mesurer la magnitude de la comète sur un compositage cométaire des mêmes images de base...

 

Le soft APT (Aperture Photometry Tool) semble plus prometteur en la matière (choix du catalogue de référence et courbe mags mesurées vs mags référencées), mais sa prise en main est plus ardue et je suis encore en pleine phase d'apprentissage et de tests pour ma part !

 

8 hours ago, gitod said:

Est ce que le 1/10eme de magnitude peut être facilement discriminé, en vue une courbe de lumière pour mettre en évidence une rotation du noyau.

Le problème des comètes suffisamment brilantes pour avoir une mesure précise est qu'elles sont actives et que la contamination du noyau par la coma empêche généralement l'obtention de courbes de rotation du noyau. çà vaut toujours le coup d'essayer, mais généralement cette technique est appliquée à l'aphélie donc typiquement avec des gros diamètres, voire carrément Hubble.

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Il y a 1 heure, COM423 a dit :

Le problème d'ASTAP c'est qu'il ne rends pas compte de sa calibration photométrique (à moins que j'ai raté quelque-chose ?).

Je pensais que si, mais on ne parle peut-être pas de la même chose (je n'ai aucune expérience du sujet et je raconte sûrement des bêtises). Un extrait de sa doc sur une mesure d'étoile variable ci-dessous :

image.png.747bb3cbec994e32bfe8a627c9b36449.png

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Ah, cette partie-là je l'avais zappée... Il faut que je regarde de plus près.

 

Par constante des magnitudes, j'entends la détermination d'une valeur instrumentale calibrée dans la bande V pour convertir le flux mesuré dans une fenêtre d'ouverture en magnitude V.

 

La formule est :

Mag = C(t) - 2,5 log(F)

où C est la constante des magnitudes dont je parle, elle dépend du temps d'intégration (si elle est calibrée sur une image de même temps d'intégration que celle à mesurer, on l'obtient directement, sinon on la recalcule en utilisant la linéarité de nos capteurs numériques).

 

En pratique, si on calcule la constante des magnitudes à partir de plusieurs étoiles de référence, on repère quelques étoiles qui sortent du lot mais la majeure partie d'entre elles donne en principe la même valeur au moins au dixième près.

 

La dernière fois que j'ai fait çà, j'utilisais des champs de référence spécifiques et faisait tous les calculs à la main.

 

Aujourd'hui, avec l'augmentation de la taille des capteurs (et donc du champ couvert) plus la mise à disposition de catalogues photométriques couvrant tout le ciel, je ne fais plus de champs de calibration spécifiques.

 

Je pensais naïvement que l''on trouvait facilement des softs permettant de calibrer ses images : on choisit le catalogue de référence, il identifie les étoiles du champ, compare toutes les magnitudes mesurées aux magnitudes de référence et indique alors la constante des magnitudes.

Celà permet ensuite de mesurer manuellement un objet d'intérêt, comme une comète étendu.

 

Mais je m'aperçois que cette fonctionalité ne semble pas courir les rues...

A ce jour, seul APT semble le proposer mais je l'ai découvert il y a peu de temps et dois faire encore des essais pratiques.

 

Si ASTAP le fait aussi, je suis preneur ! :)

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Pourquoi la calibration de champs n'est pas nécessaire vu l'étalement des étoiles de plus en plus avec l'éloignement du centre (y compris avec un RC qui est le mieux théoriquement)?

Où je vais trop loin là où on considèrerait le fait négligeable en ajoutant le niveau d'incertitude provenant des catalogues, il n'y a pas le 1/100 mag certain sauf en système UBV .

Cependant merci pour le retour d'expérience sur cette affaire de vitesse de rotation du noyau cométaire (j'essayerait bien sur 4P Faye qui a une apparence de noyau assez stellaire et une vitesse sur le ciel négligeable avec 10min d'intégration de poses et 500mm de focale).

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Dans l'optique d'une courbe de rotation, le plus précis est sans doute de faire  la comparaison entre la magnitude instrumentale du noyau et les magnitudes instrumentales d'étoiles du champ (non variables). On peut même raisonner en terme de flux.

 

Le reste de mes propos visait à obtenir la mesure de la magnitude V d'une comète, typiquement sur un compositage cométaire mais à partir d'une calibration réalisée sur le compositage stellaire du même jeu d'images de base. En effet, les étoiles sont allongées ou même partiellement présentes dans le compositage cométaire, donc on ne peut pas les utiliser en pratique sur cette image...

Edited by COM423

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Et en guidant sur les étoiles, faire un jeu de poses (laisser filer la comète), calibrer le champs selon une couleur système V (pas sloan), puis guider sur le noyau, retrouver les mêmes étoiles de référence (avec trainées d'éclat assez constant) évaluées sur un bout du trait, prendre l'amplitude à laquelle on reprends les valeurs d'étoiles non filées choisies mesurées, comparer avec la valeur évaluée sur le noyau.

On devrait se rapprocher de la valeur vrai.

Maintenant comment extraire un éclat d'une portion du filé d'étoiles, et puis si c'est assez simple, de glisser la portion sélectionnée de proche en proche pour moyenner l'effet de filage.

Je ne sais pas si un soft peut réaliser cela, mais en ajoutant qu'il y a des études sur surfaces étendues photométriques en échantillonnant sur une portion choisie, 2x2 pix et plus. Toujours du spécifique correspondant à un cas particulier. On pourrait voir aip4win dans ce sens (de mémoire).

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@COM423 ok j’ai compris. A la limite la méthode actuelle qui utilise des références issues de la même capture permet de s’abstraire d’éventuelles erreurs (non linéarités, passages nuageux…) que la méthode de la constante ne gère pas. 
Le reproche qu’on pourrait faire a ASTAP est donc plus de ne prendre qu’une référence et un seul contrôle, et de ne pas étaler les erreurs de mesure sur plus d’étoiles. 
c’est un sujet sur lequel on pourrait parfaitement échanger avec l’auteur, qui est plutôt ouvert aux remarques et généralement très réactif 

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14 minutes ago, Clouzot said:

c’est un sujet sur lequel on pourrait parfaitement échanger avec l’auteur, qui est plutôt ouvert aux remarques et généralement très réactif 

Ah, ce serait une évolution vraiment intéressante ! D'autant que pour être capable d'afficher les mesures de toutes les étoiles détectées, il a forcément fait l'étalonnage au préalable.

Il manquerait donc juste 2 points :

  • rendre compte de cet étalonnage sous forme de compte-rendu
  • et idéalement permettre le choix du catalogue de référence, car là j'avoue que je ne sais pas sur lequel il se base en pratique (?)

Après APT est vraiment taillé pour la photométrie, tout est paramétrable et contrôlable.

 

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Je peux répondre sur le catalogue de référence : c’est toi qui choisis, le plus indiqué étant la base V17, contenant les magnitudes Johnson-V pour des étoiles jusqu’à la magnitude 17, avec infos également de la différence de mag entre le bleu et le rouge (GBp-GRp) le tout issu du catalogue Gaia

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9 minutes ago, Clouzot said:

le tout issu du catalogue Gaia

Ah, ok : merci pour cette info !

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