Réduction des données brutes en photométrie CCD avec AutoStar et DSI Pro III

Réduction des données brutes

Lors de l’extraction des données d’une image, celles-ci sont automatiquement consignées dans un fichier texte. Le logiciel effectue une grande partie du travail de manière automatique.

Organisation des fichiers

1. Créez un dossier nommé avec le nom de l’étoile et la date double de l’observation dans le titre (par exemple, TOri 22-23 Jan 07).
2. Créez des sous-dossiers pour les données de chaque filtre (B Raw Data, V Raw Data, R Raw Data, I Raw Data).
3. Placez l’image de champ plat correspondant à chaque filtre dans le dossier de filtre approprié.
4. Ouvrez un fichier image. Fermez ensuite le fichier, mais ne quittez pas le programme de traitement d’image. Cette étape permet de s’assurer que le fichier journal texte (appelé ImageInfo) est créé dans le bon dossier avant de commencer le traitement du fichier souhaité.

Note : Vous pouvez ouvrir le fichier texte ImageInfo à tout moment pour consulter le journal. Vous pouvez également modifier ce journal à tout instant et enregistrer vos changements. Ne changez ni le nom ni l’emplacement du fichier tant que toutes les données n’ont pas été consignées.

Étalonnage des images

1. Cliquez sur l’un des fichiers image situés dans le nouveau dossier. Le programme de traitement d’image AutoStar ouvrira le fichier.
2. Fermez le fichier, mais ne quittez pas le programme de traitement d’image.
3. Dans le menu déroulant Group, sélectionnez New.

Figure 1 : Sélection de groupe dans le traitement d’image AutoStar

Note : L’option « Photometry » peut prêter à confusion. Elle est conçue pour automatiser les projets de séries temporelles impliquant potentiellement des centaines d’images par filtre. Pour débuter, cela risque de créer plus de problèmes qu’il n’en résout. Ignorez-la pour l’instant. Ignorez également les autres éléments de ce menu déroulant, car ils concernent principalement l’imagerie astronomique et non la photométrie.

4. Localisez le nouveau fichier. Sélectionnez toutes les images correspondant à un filtre donné (par exemple, les images du filtre V dans le dossier V Raw Data).

Figure 2 : Sélection des fichiers du filtre V à étalonner avec le champ plat V

Note : Cette action créera un nouveau fichier texte nommé ImageGroup.lst. Ne déplacez ni ne renommez ce fichier. Bien qu’il ait l’apparence d’un fichier texte, il ne peut pas être ouvert directement. Laissez-le tel quel, car il définit les fichiers appartenant au groupe.

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5. Dans le menu déroulant Group, sélectionnez Calibrate.

Figure 3 : Sélection de l’option Calibrate

6. Une fenêtre Calibrate s’affichera, vous permettant de sélectionner et d’inclure une image de Bias, un Dark Frame (image de noir) et un Flat Field (champ plat).
   • Si vous avez utilisé la soustraction automatique du noir lors de la prise de vue, ou si le temps de pose est inférieur à 1 seconde, il n’est pas nécessaire d’utiliser un autre dark frame.
   • Si vous avez déjà utilisé un dark frame lors de la capture des images, l’image de Bias n’est pas requise.

Figure 4 : Fenêtre Calibrate

7. Sélectionnez le champ plat (Flat Field) que vous souhaitez utiliser pour l’étalonnage (par exemple, choisissez Select Flat Field et trouvez le champ plat correspondant au filtre utilisé pour les images à étalonner, ex. FB). Cochez la case Include Flat Field et, si nécessaire, le bouton Include Bias (après avoir sélectionné l’image de Bias). Rappelez-vous que les Dark Frames ont déjà été appliqués dynamiquement lors de l’exposition des images. Cliquez sur OK.

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8. Le programme étalonnera alors automatiquement toutes les images et sauvegardera les nouvelles images étalonnées sous un nouveau nom (Calibrated_"nom du fichier"). Les images originales resteront intactes.

Figure 5 : Fichiers étalonnés

9. Pour organiser les fichiers, créez un nouveau dossier dans le dossier actuel. Nommez-le « Cal NomDuFiltre Data » (par exemple, Cal V).

10. Répétez les étapes 3 à 9 pour chaque filtre. Vous disposez désormais de jeux de données étalonnées prêtes pour la détermination des magnitudes stellaires.

Magnitude différentielle

La méthode la plus fiable et la plus précise pour effectuer de la photométrie consiste à utiliser la photométrie différentielle, où les magnitudes de l’étoile cible sont comparées à celles d’étoiles de comparaison, puis normalisées pour produire une magnitude finale. Cela implique que vous devez connaître avec précision la magnitude de l’étoile de comparaison pour chaque bande spectrale.

Définition de la magnitude de référence

1. Dans le programme de traitement d’image, sélectionnez File puis Open.
2. Dans le dossier Cal V, sélectionnez la première image à traiter. Assurez-vous que le nom du fichier commence par Calibrated_.

Note : AutoStar ajuste automatiquement le contraste d’affichage ; même si les images semblent faibles, les données devraient être correctes. Si l’image de l’étoile est trop faible, vous pouvez ajuster manuellement le contraste. Cet ajustement n’affecte que l’affichage. Vous pouvez également afficher l’image en plein écran si cela vous aide.

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3. Tracez un petit rectangle autour de l’étoile de comparaison. Une ligne diagonale traversera ce rectangle. La ligne devrait passer approximativement au milieu de l’étoile. Ce point n’est pas critique car le logiciel trouvera automatiquement le centre de l’étoile.

Figure 6 : Curseur de photométrie

Note : Le curseur de la région de photométrie comporte trois composants principaux : la zone Magnitude/Centroid, la zone Pixel List et la Profile Line (ligne de profil).

• Le rectangle Magnitude/Centroid délimite toute la zone utilisée pour les calculs de magnitude et/ou de centroïde.
• Cela peut prêter à confusion : pour déterminer correctement la magnitude d’une étoile, dessinez simplement le petit rectangle en bas à gauche (zone Pixel List) autour de l’étoile d’intérêt.
• La ligne de profil (Profile Line) délimite les pixels qui seront affichés lorsque la fonction Draw Profile est sélectionnée.

4. Dans la fenêtre contextuelle, sélectionnez Set Reference Magnitude.

Figure 7 : Sélection de Set Reference Magnitude

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5. Définissez la magnitude de référence pour l’étoile de comparaison correspondant à ce filtre. Cliquez sur OK.

Figure 8 : Définition de la magnitude de référence

Note : Cette action définit la magnitude de référence pour l’étoile de comparaison. Cette opération doit être répétée pour chaque image. Toutes les autres mesures stellaires produiront désormais une magnitude référencée à celle de l’étoile de comparaison.

Magnitudes stellaires

6. Tracez un rectangle autour de la première étoile cible (program star). Une fenêtre contextuelle apparaîtra. Sélectionnez Determine Magnitude.

Figure 9 : Sélection de Determine Magnitude pour une étoile

7. Une fenêtre de détermination de magnitude s’affichera, indiquant la magnitude référencée à l’étoile de comparaison, ainsi que d’autres données.

Figure 10 : Détermination de la magnitude stellaire et autres statistiques

8. Cliquez sur OK. Ne cliquez pas sur Log, car les données seraient consignées deux fois. Contentez-vous de cliquer sur OK.

Note : Un journal texte contenant toutes les données sera créé automatiquement. Le fichier sera nommé ImageInfo.

9. Répétez les étapes 1 à 8 pour chaque étoile cible dont vous souhaitez connaître la magnitude.

10. Par mesure de vérification supplémentaire et pour indiquer votre position dans le fichier journal, déterminez la magnitude de l’étoile de comparaison en tant que dernière mesure. Elle devrait correspondre à la valeur définie comme magnitude de référence.

Note : Pour continuer avec des images supplémentaires utilisant le même filtre, répétez les étapes 1 à 8. Vous n’aurez pas besoin de ressaisir la valeur de la magnitude de référence car elle est déjà définie ; cliquez simplement sur OK à cette étape.

11. Une fois terminé, vous devriez disposer des données issues de toutes les images pour le filtre donné. Vous devriez également avoir un seul fichier texte nommé ImageInfo. Vous pouvez maintenant renommer ce fichier texte. Appelez-le B Data.txt.

12. Répétez les étapes 1 à 11 pour les images des autres filtres. Un fichier journal texte nommé ImageInfo sera créé.

Fichier ImageInfo

Le fichier ImageInfo est