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V3.73
Pretrattamento Dark e Bias
Nuove routines per il BestOf
Ottimizzazione falsi colori
V3.71
Lettura FITS 32 bits real (BITPIX=-32)
Calcolo automatico del campionamento mediante l’uso di QuadPx
Lista dei file : Opzioni Checkbox e Inv
Scala logaritmica
Livelli di visualizzazione

V3.62
QUADPX
SURFACE

Caricamento fotogrammi (frames)


File/Apri


Selezionare i frames da misurare nella finestra.
Si tratta di una classica finestra a selezione multipla.

Reduc legge:
- file FITS a 8, 16 e 32 bits interi, file FITS a 32 bits reali
- file Bitmap (BMP)
- file AVI

1 La barra del titolo mostra il nome del frame corrente in uso
2 La list box mostra i nomi dei frames selezionati. Tale lista sarà analizzata in dettaglio in seguito. Il numero dei files selezionati è mostrato in grigio in alto sulla lista (Sel : xx)
3 Il frame è mostrato in questa finestra nelle sue dimensioni reali. Se il frame è stato ripreso a colori i canali RGB sono sommati da Reduc e il frame viene mostrato in bianco e nero.
4 Qua sono mostrate alcune caratteristiche del frame in uso.
5 In grasseto sono mostrate le coordinate e l'intensità del pixel su cui punta il cursore del mouse.
6 Barre a scorrimento per il livello di visualizzazione ( vedi livelli di visualizzazione)
7 Finestra di zoom: in questa finestra viene mostrata l'area su cui punta il cursore del mouse ad uno zoom pari a 4X. Se si spunta la casellina “inv”, in alto adestra della finestra, si invertono i colori di visualizzazione nella finestra di zoom.
8 Impostazioni per la definizione del centroide
9 Vista in sezione dell'ultimo centroide
10 Modello matematico della stella
11 Parametri per la riduzione automatica (vedi elaborazione automatica)
12 Calibrazione sulla scia di una stella (singolo frame)
13 Calibrazione sulla scia di una stella (frames multipli)
14 Spuntando la casella si possono selezionare/deselezionare tutti i frames caricati, “inv” inverte la selezione

Selezione files

Tutte le procedure automatiche (con l'asclusione di BestOf) sono applicate solo ai files selezionati (casella spuntata).

I frames possono essere selezionati e deselezionati con un click sulla casellina di spunta.

Ordinare i frames
E' molto facile ottenere molti frames in pochissimo tempo, nel momento in cui si desidera analizzarli, comunque, è senz'altro meglio selezionare solo i migliori.

Reduc permette di ordinare i frames selezionando Processing/BestOf nella barra dei menu.

La lista dei frames sarà, allora, ordinata dal migliore al peggiore, e il miglior frame sarà caricato immediatamente.

Reduc ordina tutti i frames presenti in lista (sia spuntati che non spuntati) senza modificare lo stato dei segni di spunta delle varie caselline.

Per potersi adattatare alle esigenze ed alle varie configurazioni dei suoi utilizzatori, Reduc rende disponibili due opzioni in relazione al tipo di immagini acquisite:

BestOf (Max): da priorità alla concentrazione centrale, il pixel centrale ha forte influenza in questa opzione, tale opzione è raccomandata nela caso di frames con poco rumore e immagini stellari di dimensioni ridotte (generalmente ottenute con lunghezze focali corte e/o con ridotti tempi di posa ).

BestOf (S/N): da priorità al rapporto segnale/rumore (S/N) ed alla densità delle stelle, tale opzione è raccomandata per stelle che mostrano un disco non trascurabile o con frames rumorosi (generalmente ottenuti con lunghezze focali alt i e/o con lunghi tempi di esposizione).

Utilizzando le due diverse routines si possono ottenere risultati molto differenti, è utile provarle entrambe, verificare i risultati e scegliere quella che meglio si adatta alle proprie immagini.

Da una stella standard :
- Reduc calcola l’orientamento dell’immagine
- Reduc calcola il campionamento

Occorre inserire :
- caratteristiche della stella di calibrazione

COME FORNIRE I PARAMETRI DI CALIBRAZIONE


Selezionare Calibrazione in modo da mettere Reduc in modalità Calibrazione
Fornire Theta e Rho della stella di calibrazione (Reduc ricalcola automaticamente nuovi parametri quando vengono inseriti nuovi valori).

Se si utilizzano più stelle standard di calibrazione ad ogni sessione di ripresa (cosa raccomandata), ripetere l’intera procedura di calibrazione per ogni stella e calcolare (manualmente) la media di D , E . Le medie saranno reintrodotte nel passaggio alla modalità Misura .

Calibrazione con una stella di riferimento

La procedure è identica a quella di riduzione .
- Caricare un set di immagini
- Elaborarle automaticamente o in manuale

Quando l'elaborazione è terminata :
- Selezionare Calibrazione nella finestra di calibrazione
- Inserire i valori di theta e rho della stella di calibrazione

Vengono calcolati i parametri e inseriti in D e E.

Non dimenticare di cliccare su Misura prima di partire con la sessione di misure !

NOTA : Il secondo foglio (tab Elaborati) non puòessere visualizzato in modalità Calibrazione

Costanti strumentali note

Si possono inserire D,E in ogni istante quando si è in modalità misura.

Reduc ricalcola tutto ciò che è necessario immediatamente quando vengono inseriti nuovi valori

Altre calibrazioni

Su richiesta di alcuni utilizzatori ho implementato due metodi di calibrazione sulle immagini di riferimento. Tali metodi si trovano nella sezione delle funzionalità avanzate .

Misura

Dopo la calibrazione sono noti con precisione l'orientamento dell'immagine e il campionamento dei pixel, si può, a questo punto, passare alla modalità Misura.

Se sono noti D,E per altre vie diverse dalla calibrazione di Reduc, possono essere inseriti in qualsiasi momento nelle appropriate caselle.

La sessione di misura è la fase di Reduc più semplice da imparare !!!
- Caricare un set di immagini
- Ordinarlo
- Cliccare sulla componente principale nel primo frame per ottenere il suo centroide, se il risultato è soddisfacente cliccare col tasto destro per memorizzare il dato.
NOTARE che normalmente Reduc individua automaticamente la prima componente dopo aver caricato le immagini, pertanto, se il risultato è soddisfacente si può cliccare direttamente col tasto destro per memorizzare il dato.
- Ripetere le operazioni per la seconda componente
- Selezionare il secondo frame della lista e così via... ci si può fermare quando si vuole.


Ogni nuovo frame elaborato causa un completo refresh dell'elaborazione. Entrambe le finestre di riduzione possono essere visualizzate in modalità misura. I risultati sono mostrati nella finestra di riduzione.

Ricordarsi di premere “Pulisci” prima dell'elaborazione di una nuova doppia :

Elaborazioni automatiche
Elaborare manualmente un grande numero di frames non è molto divertente ;o) Reduc lo può fare più facilmente.

Selezionare un buon frame nella lista dei files
- Cliccare sulla componente principale e modificare, se necessario, le dimensioni della finestra come nella elaborazione manuale ma NON CLICCARE col tasto destro
- cliccare su 'comp A'

Ovviamente saranno elaborati solo i frames della lista selezionati.

Attenzione : AutoReduc lavora perfettamente quando le stelle sono separate in maniera decisa e hanno una buona differenza di magnitudine. AutoReduc può commettere qualche errore se le stelle sono molto vicine o se la finestra di ricerca è troppo larga o se le stelle hanno magnitudine molto simile. Dare sempre un'occhiata al tab Elaborati prima di confermare. Le opzioni di ordinamento sono molto utili per effetuare un check. Errori evidenti danno valori di separazione pari a 0 o prossimi a 0 e in altri casi la differenza di magnitudine sarà molto alta oppure saranno alti i residui sulle distanze o gli angoli.

Allineamento e somma

Molte volte le stelle non hanno un rapporto segnale/rumore sufficiente e i frames non possono essere elaborati singolarmente. Il caso più comune è quello di una doppia che ha la componente primaria visibile e la secondaria molto debole. Reduc offre due funzioni che permettono di combinare i frames presenti nel set di immagini in modo da ottenere un’unica immagine misurabile:
- Auto allinea e somma: Reduc allinea e somma automaticamente il set di frames nella lista. Allo stesso modo di quanto visto per le elaborazioni è necessario modificare le dimensioni del quadrato di ricerca in modo da includere la componete principale prima di lanciare la funzione.
- Somma Elaborati: Reduc somma i frames dalla finestra di elaborazione. L’allineamento è fatto tenendo conto delle coordinate della componente principale, non è necessario modificare il quadrato di ricerca. Poiché si possono eliminare dei frames dalla finestra di elaborazione questa opzione permette di selezionare i frames da sommare.
- Allinea Lista : allinea senza sommare
- Somma Lista : somma senza allineare (è utile su liste già allineate)

Quando si clicca su Allinea o Somma si possono aggiustare le dimensioni dell’immagine finale ed anche il suo centraggio. Gli effetti degli aggiustamenti sono visualizzati dalla croce bianca e rossa.

NOTE:
- Reduc può combinare immagini di differenti dimensioni.
- La componente di riferimento per l’allineamento non compare necessariamente nell’immagine finale.

Dopo l’allineamento la lista dei files è blu.

Si possono eliminare le immagini che non hanno una qualità sufficiente. Ciò può risultare utile dopo aver elaborato in automatico un numero elevato di frames. Nella finestra di elaborazione selezionare Ordina>Rifiuto.
L’analisi è istantanea e le immagini sono eliminate dalle tabelle di elaborazione.

Calibrazione con il movimento della stella (singolo frame)
Alcuni pensano che il modo migliore per valutare l’orientamento dell’asse Est-Ovest sia mediante l’analisi delle strisciate delle stelle. In linea di principio tale tecnica sembra applicabile. La scia è tuttavia molto sensibile a problemi di turbolenza, se si desidera avere un dato significativo occorre operare ponendo massima attenzione sui tempi di cattura e sull’uso delle immagini catturate e seguendo le seguenti regole:

- Scegliere una stella brillante ma che non saturi il sensore
- Portarla sul bordo Est del sensore (appena fuori dal sensore se possibile)
- Avviare l’esposizione
- Spegnere il motore in AR
- Fermare l’esposizione quando la stella ha attraversato tutto il sensore.

Tre sono i fattori importanti: la lunghezza della scia, la sua durata nel tempo e la qualità intrinseca dell’immagine.
La lunghezza : deve essere maggiore possible, un completo attraversamento del sensore è la soluzione migliore, tuttavia si può optare per un valore leggermente inferiore se si ha paura di perdere la stella .
La durata : una scia di un paio di secondi non da valide informazioni, è necessario usare tempi lunghi, circa 10 secondi possono essere considerati sufficienti. In caso di incertezze si possono fare alcune misure ed usare il valore medio.
La qualità del frame :la stella deve essere sufficientemente brillante da imprimere un linea precisa sul sensore. Evitare stelle deboli e doppie orientate a 90° o 270°!
Il tempo di esposizione deve essere sufficiente a superare il rumore. È obbligatorio pre-processare il frame, i pixel caldi potrebbero incidere fortemente sull’elaborazione. È necessaria assolutamente la sottrazione del dark e del bias (in caso di cammini ottici particolarmente complessi può essere utile anche l’applicazione di un flat frame).

CALIBRAZIONE :

- Caricare i frames correttamente pre-processati e modificare i livelli in modo da vedere facilmente la scia.

- Cliccare su un punto vicino ad una estremità della scia. Scegliere un punto in cui la scia appare ben stabilizzata (fig. 1)


- Porre le dimensioni della finestra verde ad un valore maggiore della larghezza della scia (fig. 2)


- Cliccare su 'comp A' (fig. 3)

- Infine cliccare su 'Drift Analysis' per avviare l’analisi della strisciata (fig.6)

- I punti utilizzati per il calcolo vengono marcati con crocette verdi, la curva di regressione in rosso. Ora occorre dare a Reduc l’orientemento del quadrante. Cliccare sul riquadro contenente il giusto orientamento N,S,E,W. (fig.7)

- I valori calcolati saranno inseriti automaticamente nel foglio di calcolo. (fig. 8)

- Anche il pre-orientamento viene aggiornato. (fig.9)

E’ altamente consigliato catturare molte immagini di scie e considerare il valore medio come valore finale di calibrazione.

Calibrazione con il movimento della stella (frames multipli)
Questo metodo dovrà essere utilizzato nel caso in cui si utilizzino webcam senza la modifica per lunghe esposizioni. Restano valide le considerazioni e gli avvertimenti fatti nel paragrafo precedente. E’ essenziale, in questo caso, scegliere una stella brillante con un buon rapporto S/R durante tutto il movimento della stella. Naturalmente si deve evitare di saturare il sensore .
Le regole per la cattura sono state già esposte nel predente paragrafo .

La funzione QuadPx

Dimensioni originali

Surface lavora al meglio delle sue possibilità su immagini con alto rapporto segnale/rumore. Non è utilizzabile nelle elaborazioni automatiche. Dopo aver allineato e sommato le immagini la misura avviene in quattro passaggi :
1 - ciccare sul pixel più luminoso della componente principale e cliccare su 'comp A'
2 - ciccare sul pixel più luminoso della componente secondaria e cliccare su 'comp B'
Se la secondaria non ha un picco di luce facilmente individuabile cliccare su quello che sembra essere il centro della stella.
3 - selezionare Speciale/Surface
4 - alla fine dei calcoli, apparirà una finestra con parametri interni dell’elaborazione di Surface. Cliccare su OK e la misura sarà automaticamente riportata nella finestra Elaborazioni di Reduc.

Analizzeremo ora un caso pratico piuttosto complicato in cui si mostreranno le potenzialità di Surface insieme alle altre funzioni di Reduc :

L’immagine (1) è al di la delle potenzialità di Reduc. I centri delle stelle sono separati solo da quattro pixel e la componente secondaria non mostra picchi di luce.	(1)
E’ stato detto che è necessario cliccare sul più brillante pixel della componente principale. Reduc può aiutare nel cercare più rapidamente tale pixel. Innanzitutto fare in modo che le dimensioni della finestra di ricerca siano molto ampie (Centraggio è portato su ‘Automatico’)(2a)	(2a)
Ridurre le dimensioni delle finestra di ricerca al valore 3X3, Reduc si porta sul pixel più brillante della componente principale (2b).	(2b)
Cliccare su 'comp A' per identificare la componente (3)	(3)
La componente secondaria non presenta picchi, è impossibile ripetere l’operazione sopra descritta. Impostare ‘Centraggio’ su Manuale e cliccare sul centro della componente secondaria. (4)	(4)
Cliccare su 'comp B' per identificare la componente secondaria (5)	(5)
Avviare Surface (6).	(6)
La maggior parte delle volte Surface effettua l’elaborazione, vedremo ciò dopo. Qui è mostrato un messaggio di errore (7). Surface non può calcolare la posizione delle componenti.. I probabili motivi possono essere: - le stelle sono troppo vicine (sotto-campionamento) - il segnale è troppo debole - non è possibile effettuare la misura	(7)
Qui le stelle sono troppo “piccole” per permettere a Surface di elaborarle. Esiste in Reduc un’utile strumento, si possono ricampionare le immagini con QuadPx (8).	(8)
Ora le stelle hanno una dimensione ragionevole. Bisogna ora ripetere le operazioni prima descritte per identificare le due componenti.	Before After QuadPx
In questo caso Surface ha trovato le soluzioni alle sue equazioni. Le stelle sono state misurate. I valori mostrati nella finestra sono i parametri individuati da Surface per risolvere le sue quazioni interne. Sono mostrati: xA, yA, xB, yB ,luminosità di A e B, i parametri delle superfici, theta, separazione in pixels e la differenza tra la modellazione matematica e l’immagine. C’è una riga per ogni iterazione dell’algoritmo, generalmente più è grande il numero di righe minore sarà l’affidabilità della misura. Il programma si ferma automaticamente dopo 25 iterazioni. Theta è calcolato con un orientamento interno a Surface,sarà poi ricalcolato da Reduc in accordo con i dati di calibrazione
Cliccare su OK, I risultati sono inviati ai fogli di Elaborazione (9). In questo caso la coppia è separata di 2"62 ma occorre ricordare che è stata usata l’opzione QuadPx, la separazione reale è metà di quella calcolata (1"31). Le versioni V3.71 e successive tengono conto dell’uso di QuadPx e Reduc da direttamente il valore esatto di separazione.	(9)
Si può verificare il lavoro di Surface cliccando sulla riga nel foglio Elaborazione. La croce maggiore mostra il centro di A e quella minore il centro di B (10). Un leggero disassamento (1 or 2 pixels al massimo) tra il centro delle stelle e il centro delle croci non deve sorprendere, è un effetto di secondo ordine introdotto dalla modellazione matematica per migliorare i calcoli. Naturalmente un disassamento come quello nell’immagine (11) indica che qualcosa non ha funzionato!!!	(10) Immagine misurata cirrettamente (11) Qualcosa ha fallito !!!
Un’altra qualità di Surface è la sua stabilità, può effettuare elaborazioni anche se la componente B non è ben disegnata . In caso di dubbi si può verificare che la soluzione proposta sia riproducibile modificando leggermente la posizione individuata per B. - Richiamare l’immagine cliccando sulla riga nel foglio Elaborazione (12) - Cliccare su una posizione leggermente diversa dal centro di B (13) e memorizzare tale posizione (14). E’ inutile ri-identificare A, Reduc ricorda la sua posizione finchè è mostrata la sua immagine. - Riavviare Surface di nuovo e controllare i risultati	(12) (13) (14)
In questo esempio si è cliccato volontariamente su una posizione molto lontana dal centro calcolato per B. Anche in questo caso Surface restituisce un risultato uguale al precedente (15).	(15)
Math Image L’opzione Math Image ci consente di vedere la modellazione che Surface ha fatto delle stelle. Sulla destra c’è un esempio riferito a STF 644. - 16 è l’immagine originale - 17 è la modellazione matematica dopo le elaborazioni di Surface	(16) (17)

Lingua
Reduc è disponibile in Francese, Inglese, Spagnolo e Italiano.
Si può scegliere la lingua dal menu ?/Language/... nella finestra principale.

Si possono effettuare modifiche di precisione utilizzando i tasti dx-sx sulla tastiera

Max:, Min: Valori minimi e massimi attualmente disponibili |<-- Max Max è settato al massimo valore nelle immagini Min -->| Min è settato al minimo valore nelle immagini Max >> Aumenta Max << Max Diminuisce Max Min >> Aumenta Min << Min Diminuisce Min

Salvataggio immagini

Quando si salva nel formato BMP, l’immagine viene memorizzata così come visualizzata sullo schermo. Ciò vuol dire che i parametri di visualizzazione restano nell’immagine salvata, pertanto non sarà possibile effettuare future misure sull’immagine salvata in quanto le informazioni originali sono definitivamente perse.

ATTENZIONE : se il checkbox colorato è selezionato, il salvataggio nel formato FITS perde le informazioni astrometriche. L’immagine è salvata proporzionalmente ai livelli indicate nelle barre. In queso esempio I pixel di livello > 28265 saranno portati a 32767, quelli < 839 saranno portati a 0. Tra questi due valori sarà salvato un valore proporzionale nel range 0-32767. Ciò non ha niente a che vedere con la misura delle doppie ma si può utilizzare Reduc anche per la registrazione di immagini deep sky.

Save an image series You can save all the images selected in the list. Simply use the features : Save FITS ... or Save BMP...