Programm FITSMAG V. 2.2

Otmar Nickel, Mainz, März 2006

Kurzanleitung

Das Programm FITSMAG kann CCD-Bilddateien im Fits-Format (16/32-Bit Integer) einlesen und darstellen, sowie Photometrie von Sternen und Asteroiden durchführen. Ausserdem kann eine Serienphotometrie (zur Erstellung von Lichtkurven) mit einer beliebigen Anzahl Dateien ausgeführt werden. Die Ergebnis-Daten werden als Textdatei gespeichert und können mit einem Tabellenkalkulationsprogramm weiterverarbeitet werden.

Neu in Version 2.1: Stern/ Hintergrund-Markierungen (ROIs) können gespeichert und wieder abgerufen werden. 32-Bit Integer Dateien können gelesen werden. Hintergrund-Markierungen können wahlweise als Umrandung des Objekt-Messfelds oder als separates Messfeld gesetzt werden. Falls mehrere Hintergrund-Markierungen gesetzt sind, kann eine Untergrund-Subtraktion mit örtlich variablem Hintergrund durchgeführt werden, das Bild kann als Fits-Datei gespeichert werden.

Neu in Version 2.2: Helligkeit des Himmelshintergrunds wird angezeigt in Mag/arcsec2

Voraussetzungen: Windows 95/98/NT/2000/XP, PC ab 486/66, 64 MB oder mehr Speicher

Installation: Neuen Ordner erstellen (z.B. c:\Programme\Fitsmag), Dateien aus Zip-File (fitsmag2.zip) in diesen Ordner extrahieren; Verknüpfung auf Datei fitsmag2.exe auf dem Desktop erstellen.

Benutzung als Fits-Viewer:

Laden von Bildern mit File/ Load series oder durch Anklicken des Dateiordner-Symbols. Es können beliebig viele Dateien eines Verzeichnisses markiert werden. Kontrasteinstellung mit den Schiebereglern ("Contrast levels") der oberen Leiste. Das Bild kann durch Anklicken der Checkbox "Flip" bei Bedarf gespiegelt werden. Mit dem Schieberegler ("Image slider") rechts oben kann man ein Bild nach dem anderen darstellen, durch die ganze Serie hindurch. Wird die Checkbox "Blink" aktiviert, wird die Serie automatisch durchgefahren.

Vorbereitung der Daten für die Photometrie:

Eine Serie von Bilddaten, die analysiert werden soll, muss in einem Dateiverzeichnis gespeichert sein. Die Bilder müssen Flatfield- und Darkfield-korrigiert sein. Die Bildgröße muss für alle Bilder gleich sein, die Sternpositionen müssen innerhalb einiger Pixel konstant bleiben (kleinere Nachführungsfehler spielen keine Rolle). Die Dateien müssen im Fits-Format (16Bit oder 32Bit Integer) gespeichert sein, Aufnahme-Datum und –Uhrzeit (möglichst UT) muss im Fits-Header vorhanden sein. Als Dateinamen werden beliebige Namen mit einer aufsteigenden Nummer erwartet, z.B. xyz001.fits, xyz002.fits, usw. (die Nummern müssen nicht fortlaufend sein). Die Extension (.fits, .fit oder sonstige) spielt keine Rolle.

Die zur Messung benötigten Helligkeiten von Referenzsternen in der Umgebung des zu messenden Objekts müssen mit einem zusätzlichen Programm (z.B. "Guide" ) aus einem geeigneten Sternkatalog (z.B. GSC oder besser USNO A2.0) ermittelt werden.

Aufnahmeparameter der Kamera: Im Hauptmenü „Setup“/ „Setup“ anwählen. Der Wert für „Electrons/ADU“ ist erforderlich für die korrekte Anzeige des Signal/Rauschverhältnisses, die Angabe der Pixelgröße („Arcseconds/Pixel“) ist erforderlich zur korrekten Anzeige der Himmels-Hintergrund-Helligkeit.

Auswertung:

  1. Die Dateien der Serie laden mit File/ load series (oder durch Anklicken des Dateiordner-Symbols). Es können beliebig viele Dateien aus einem Verzeichnis markiert werden (Markierung mit Strg oder Shift / linke Maustaste). Das erste Bild der Serie wird angezeigt. Dateiname, Datum und Uhrzeit werden in der Titelleiste des Bildfensters angezeigt.
  2. Messfeld für Referenzstern markieren mit Photometric/ New marker : Es erscheint ein Fenster mit Einstellmöglichkeiten und einer Tabelle für die Messergebnisse. Die Größe des quadratischen Messfeldes in Pixeln kann mit einem Schieberegler angepasst werden. "Autozentrieren" kann aus- bzw. eingeschaltet werden, d.h. die automatische Anpassung des Messfeld-Zentrums an das jeweilige Maximum eines Sterns oder Asteroiden.
  3. In der unteren Statusleiste des Programm-Hauptfensters wird eine Anleitung zur Markierung gegeben. Zuerst wird ein Stern mit dem Mauszeiger und der linken Maustaste markiert; für den Himmels-Hintergrund kann anschließend ein in der Nähe liegendes Gebiet ohne Sterne markiert werden. Ein Doppelklick auf den Stern erzeugt ein Hintergrund-Messfeld als Umrandung des Stern-Messfelds. Im Tabellenfenster „ROI information“ (ROI=Region of interest oder Messfeld) im Bereich "Reference stars" kann die Sternhelligkeit (z.B. aus dem GSC-Katalog) angegeben werden, indem zuerst die Stern-Nr. angewählt wird (z.B. 1), dann die Größenklasse im Fenster Mag eingetragen und schliesslich der Button "Set mag" angeklickt wird. Optional kann der Stern auch mit einem Namen im Feld "Name" bezeichnet werden (z.B. mit der GSC-Nummer). Sobald mindestens 1 Stern als Referenzstern markiert ist, wird ein Kalibrierungsfaktor bestimmt, mit die Helligkeit berechnet werden kann. Sind mehrere Referenzsterne vorhanden, wird ein mittlerer Kalibrierungsfaktor bestimmt; die Genauigkeit der Helligkeitsmessung erhöht sich dadurch.
  4. Im Tabellenfeld werden die Pixelsummen des Sterns (Counts A) und des Hintergrunds (Counts B) angezeigt sowie die Helligkeit Mag. Falls für den Stern eine Referenz-Helligkeit eingegeben wurde, ist die Helligkeit mit einem Sternchen (*) versehen, in der Spalte dMag wird die Abweichung der berechneten von der Kataloghelligkeit angegeben. In der Spalte "A-B" ist die Differenz der Pixelsummen des Sterns minus Untergrund angegeben, in der Spalte "Max(A)" der maximale Pixelwert des Sterns. In der Spalte S/N wird das Signal/Rausch-Verhältnis angegeben, dazu muss allerdings die Kamera-Verstärkung in Elektrons/Count korrekt angegeben werden (im Hauptmenü unter „Setup“).
  5. Weitere Vergleichs- oder Referenzsterne (insgesamt bis zu 15) können mit der Funktion "Photometric/ new marker " markiert werden, der zu messende Stern oder Asteroid in gleicher Weise. Die Reihenfolge ist beliebig.
  6. Wenn alle Messfelder markiert sind, kann die Serienmessung durchgeführt werden mit: "Photometric/ Analyse series ". Es erscheint ein Fenster zur Speicherung der Ergebnisdatei, in dem das Dateiverzeichnis und der Dateiname der zu speichernden Textdatei angegeben wird. Anschließend wird automatisch ein Bild nach dem anderen gemessen. Falls die Messung an einem einzelnen Bild ausgelassen werden soll, muss der Dateiname dieses Bildes in der Dateiliste gelöscht werden (mit der Funktion File/ show/edit file list), die Serienmessung kann dann wiederholt werden. Nach dem letzten Bild sind alle Messdaten in der Ergebnisdatei gespeichert und können mit einem Tabellenkalkulationsprogramm (z.B. MS Excel) weiterverarbeitet werden.
  7. Laden der Messdaten mit Excel: Datei/ Öffnen, Dateityp=Textdateien, mit Fitsmag erstellte Datei anwählen; Dateityp=getrennt; Trennzeichen=Semicolon; Fertigstellen.

Weitere Hilfsmittel:

Um die Bewegung eines Asteroiden zu sehen, kann die Blink-Funktion benutzt werden. Zum Markieren von Sternen sollte die Blink-Funktion allerdings ausgeschaltet sein.

Photometrie-Funktionen:

Photometric/ shift marker: ein Messfeld kann durch Ziehen mit der linken Maustaste verschoben werden.

Photometric/ reset markers: die Position aller Messfelder wird auf den Anfangszustand zurückversetzt (ist z.B. erforderlich, wenn eine Serienanalyse wiederholt werden soll).

Photometric/ save markers: alle Messfelder werden in einer Datei gespeichert (Dateiname.roi)

Photometric/ load markers: in einer Datei gespeicherte Messfelder werden geladen

Photometric/ clear markers: alle Messfelder werden gelöscht

Bildverarbeitungs-Funktionen:

Anmerkung: die mit folgenden Funktionen bearbeiteten Bilder sind nicht zur Photometrie geeignet.

Processing/ Background subtraction: Falls mehrere Hintergrund-Markierungen gesetzt sind, kann eine Untergrund-Subtraktion mit örtlich variablem Hintergrund durchgeführt werden, das Bild kann als Fits-Datei gespeichert werden (mit File/ Save image).

Processing/ Eliminate line artefacts: Funktion zur Elimination von horizontalen Streifen-Artefakten (experimentell)

 

Fehlermeldungen und Verbesserungs- bzw. Erweiterungsvorschläge bitte an:

Otmar.Nickel@web.de