Odredjivanje optimalnog Odredjivanje optimalnog vremena ekspozicije za snimanje vremena ekspozicije za snimanje

spektra EMZ Suncaspektra EMZ Sunca

[na talasnim duzinama H[na talasnim duzinama Hαα, H, Hββ, D3, Ca u , D3, Ca u vidljivom delu EMS]vidljivom delu EMS]

Sonja Vidojevic i Neda StojkovicSonja Vidojevic i Neda Stojkovic

Letnja praksa 2007. u Ondřejov Opservatoriji, Ceska Republika

Mentor: Prof. Dr. Pavel Kotrč

Instrument: HSFA-2Instrument: HSFA-2 (Horizontal Sonnen (Horizontal Sonnen Forschungs Anlage – “horisontal device for solar Forschungs Anlage – “horisontal device for solar

research”research”

► Originalno postavljen 1980. Originalno postavljen 1980. kao horizontalni teleskop kao horizontalni teleskop (Carl Zeiss Jena) sa solarnim (Carl Zeiss Jena) sa solarnim spektrografom Czerny-spektrografom Czerny-TurnerTurner

► Obnovljen nedavno I Obnovljen nedavno I prepravljen u multikanalni prepravljen u multikanalni spektrograf sa simultanim spektrograf sa simultanim snimanjem 4 linije vid. dela snimanjem 4 linije vid. dela spektra i slit jawspektra i slit jaw

Parametri:Parametri:► Precnik glavnog ogledala: Precnik glavnog ogledala:

DT=500mmDT=500mm► Fokalna duzina glavnog Fokalna duzina glavnog

ogledala: fmirr=35mogledala: fmirr=35m► Fokalna duzina kolimatora: Fokalna duzina kolimatora:

Fcoll=10mFcoll=10m► Glavna tal. duzina I reda Glavna tal. duzina I reda

difrakcije: 500nmdifrakcije: 500nm► Sirina dif. resetke: W=206mmSirina dif. resetke: W=206mm► Duzina dif. resetke: H=154mmDuzina dif. resetke: H=154mm► Kamera: VDS Vosskuehler - Kamera: VDS Vosskuehler -

CCD1300LNCCD1300LN► Velicina piksela: 6.7Velicina piksela: 6.7μμm X m X

6.76.7μμm m ► Velicina chipa: 1280px X Velicina chipa: 1280px X

1024px1024pxOpticka shema

► HSFA-2 snima simultano sa svojih pet CCD kamera cetiri linije HSFA-2 snima simultano sa svojih pet CCD kamera cetiri linije spektra: Hspektra: Hαα (656.3nm), H (656.3nm), Hββ (486.13nm), D3 (587.56nm), Ca (486.13nm), D3 (587.56nm), Ca (430.77nm) i slit jaw.(430.77nm) i slit jaw.

► CCD kamere snimaju slike u .fits formatu – osvetljenost cipa 0-CCD kamere snimaju slike u .fits formatu – osvetljenost cipa 0-40964096

► Snimanje je automatsko za svaku seriju slika, rucno se unosi Snimanje je automatsko za svaku seriju slika, rucno se unosi vreme ekspozicije za svaku kameru ponaosob, i to po proceni vreme ekspozicije za svaku kameru ponaosob, i to po proceni snimatelja.snimatelja.

► Ne postoji automatsko popravljanje vremena ekspozicije u Ne postoji automatsko popravljanje vremena ekspozicije u toku snimanja, tako da moze da se desi da cela serija bude toku snimanja, tako da moze da se desi da cela serija bude neupotrebljiva jer je pre- ili podeksponirana.neupotrebljiva jer je pre- ili podeksponirana.

► Sem odluke snimatelja, vaznu ulogu imaju meteoroloski uslovi Sem odluke snimatelja, vaznu ulogu imaju meteoroloski uslovi (temperatura, pritisak, vlaznost vazduha koji svi imaju uticaja (temperatura, pritisak, vlaznost vazduha koji svi imaju uticaja na optimalno vreme ekspozicije)na optimalno vreme ekspozicije)

Zadatak:Zadatak:

►Na osnovu eksperimentalnih podataka Na osnovu eksperimentalnih podataka odrediti optimalno vreme ekspozicije za odrediti optimalno vreme ekspozicije za svih pet kamera (za svaku ponaosob) u svih pet kamera (za svaku ponaosob) u zavisnosti od meteo uslovazavisnosti od meteo uslova

►Napraviti program kojim ce se vrsiti Napraviti program kojim ce se vrsiti test optimalne vrednosti ekspozicije u test optimalne vrednosti ekspozicije u toku snimanjatoku snimanja

Rezultati:Rezultati:

► Ideja: ukoliko pri odredjenim vremenskim uslovima Ideja: ukoliko pri odredjenim vremenskim uslovima snimamo seriju slika sa odredjenim korakom vremena snimamo seriju slika sa odredjenim korakom vremena ekspozicije, mozemo dobiti gotovo linearnu zavisnost, ekspozicije, mozemo dobiti gotovo linearnu zavisnost, koju cemo linearno fitovati funkcijom: koju cemo linearno fitovati funkcijom:

ADU=f(ExT)=A+B*ExTADU=f(ExT)=A+B*ExT Kalibraciona kriva za CCD kameru ce biti bas ova Kalibraciona kriva za CCD kameru ce biti bas ova

linearna funkcija, za te meteo uslove.Sa ove linearna funkcija, za te meteo uslove.Sa ove kalibracione krive mozemo procitati gornju I donju kalibracione krive mozemo procitati gornju I donju granicu ekspozicije.granicu ekspozicije.

Cvorovi funkcije koja se fituje ce biti (xCvorovi funkcije koja se fituje ce biti (x i i , y, yii)=(ExT)=(ExTi i , , ADUADUii))

Rezultati:Rezultati:

► Predlozen je eksperiment kojim ce se prikupiti podaci Predlozen je eksperiment kojim ce se prikupiti podaci za kalibraciju – veliki broj serija za svaku liniju i za za kalibraciju – veliki broj serija za svaku liniju i za razne meteo uslove koje ce biti programski razne meteo uslove koje ce biti programski analizirane i odakle cemo dobiti veliki broj analizirane i odakle cemo dobiti veliki broj kalibracionih krivih.kalibracionih krivih.

► Problem analize serija i odredjivanja koeficijenata Problem analize serija i odredjivanja koeficijenata kalibracione krive resili smo u programskom jeziku kalibracione krive resili smo u programskom jeziku IDL (“ev.pro”).Program se moze naci na adresi:IDL (“ev.pro”).Program se moze naci na adresi:

http://www.asu.cas.cz/~pkotrc/index5.htmlhttp://www.asu.cas.cz/~pkotrc/index5.html pod pod odrednicom odrednicom Software.Software.

Korak ExT: - 1ms za ExT od 1 do 10msKorak ExT: - 1ms za ExT od 1 do 10ms - 5ms za ExT od 10 do 100ms- 5ms za ExT od 10 do 100ms

Programsko resenje:Programsko resenje:

Acrobat Document

Kalibracione krive:

Acrobat Document Acrobat Document Acrobat Document Acrobat Document Acrobat Document

Kod:

Rezultati:Rezultati:► Kao test za optimalnu vrednost ekspozicije, razvili smo malu Kao test za optimalnu vrednost ekspozicije, razvili smo malu

aplikaciju u IDL-u koriscenjem WIDGET rutina, sposobnu da racuna aplikaciju u IDL-u koriscenjem WIDGET rutina, sposobnu da racuna srednju vrednost osvetljenosti piksela po celoj slici ili po delu slike srednju vrednost osvetljenosti piksela po celoj slici ili po delu slike (sto je bitno, jer se na ovom instrumentu uglavnom prate (sto je bitno, jer se na ovom instrumentu uglavnom prate protuberance I uopste aktivnosti na suncu), I u kojoj ce (uz buduca protuberance I uopste aktivnosti na suncu), I u kojoj ce (uz buduca poboljsanja) biti moguce vizuelno uociti preeksponirane I poboljsanja) biti moguce vizuelno uociti preeksponirane I podeksponirane piksele.podeksponirane piksele.

► Ovaj program bi trebalo koristiti da se testira prva slika u seriji, pa Ovaj program bi trebalo koristiti da se testira prva slika u seriji, pa ako na njoj ima neodgovarajucih oblasti, izmeniti vreme ekspozicije u ako na njoj ima neodgovarajucih oblasti, izmeniti vreme ekspozicije u skladu sa kalibracionim krivama.skladu sa kalibracionim krivama.

► Da bi se izbegle nagle promene u kvalitetu snimaka (npr. kada iznad Da bi se izbegle nagle promene u kvalitetu snimaka (npr. kada iznad celostata predje oblak), trebalo bi testirati ne samo prvu sliku, vec celostata predje oblak), trebalo bi testirati ne samo prvu sliku, vec svaku petu ili desetu, I u skladu sa tim, menjati vreme ekspozicije.svaku petu ili desetu, I u skladu sa tim, menjati vreme ekspozicije.

► Ovaj program (“exposice.pro”) takodje se moze naci na adresi:Ovaj program (“exposice.pro”) takodje se moze naci na adresi: http://www.asu.cas.cz/~pkotrc/index5.htmlhttp://www.asu.cas.cz/~pkotrc/index5.html pod odrednicom pod odrednicom

Software.Software.

Rad programa “exposice.pro”Rad programa “exposice.pro”

Programsko resenje:Programsko resenje:

Kod:

Acrobat Document

Otkrivanje uzroka lose obrade Otkrivanje uzroka lose obrade pojedinih snimaka spektra i pojedinih snimaka spektra i

popravka programa za obradupopravka programa za obradu

Sladjana Nikolic i Kristina RackovicSladjana Nikolic i Kristina Rackovic

Zadatak:Zadatak:

►Prilikom obrade pojedinih snimaka Prilikom obrade pojedinih snimaka spektra uoceno je da vec postojeci spektra uoceno je da vec postojeci program “redat.pro” ne daje dobre program “redat.pro” ne daje dobre rezultate.Zadatak je bio da se otkrije rezultate.Zadatak je bio da se otkrije uzrok ovom problemu, I u skladu sa uzrok ovom problemu, I u skladu sa tim greska u programu ispravi.tim greska u programu ispravi.

Resenje:Resenje:► Testiranjem programa “redat.pro” uoceno je da je razlog loseg Testiranjem programa “redat.pro” uoceno je da je razlog loseg

funkcionisanja pomeranje repernih linija (konaca) na snimcima – funkcionisanja pomeranje repernih linija (konaca) na snimcima – vertikalno za nekoliko piksela, kao i za neki ugao kada se posmatra vertikalno za nekoliko piksela, kao i za neki ugao kada se posmatra jedna u odnosu na drugu nit.Prvi problem je resen programski, jedna u odnosu na drugu nit.Prvi problem je resen programski, uklanjanjem losih slika iz serije, dok je za drugi problem uzrok bio uklanjanjem losih slika iz serije, dok je za drugi problem uzrok bio komplikovaniji – naime, jedno od cilindricnih sociva sistema je bilo pod komplikovaniji – naime, jedno od cilindricnih sociva sistema je bilo pod losim uglom u odnosu na opticku osu.Ovaj problem moze da otkloni losim uglom u odnosu na opticku osu.Ovaj problem moze da otkloni samo ekipa za kalibraciju optickog sistema.samo ekipa za kalibraciju optickog sistema.

► Neodgovarajuce slike su otklonjene iz serija na sledeci nacin: pomocu Neodgovarajuce slike su otklonjene iz serija na sledeci nacin: pomocu programa “poluautomatski.pro” pronalazili smo tacnu poziciju repernih programa “poluautomatski.pro” pronalazili smo tacnu poziciju repernih linija I tu poziciju uporedjivali sa pozicijom linija na slikama koje linija I tu poziciju uporedjivali sa pozicijom linija na slikama koje zadovoljavaju.One slike na kojima je vertikalno pomeranje bilo vece od zadovoljavaju.One slike na kojima je vertikalno pomeranje bilo vece od dozvoljene granice su izbacene iz serije.dozvoljene granice su izbacene iz serije.

► Ovaj program (“poluautomatski.pro”) takodje se moze naci na adresi:Ovaj program (“poluautomatski.pro”) takodje se moze naci na adresi: http://www.asu.cas.cz/~pkotrc/index5.htmlhttp://www.asu.cas.cz/~pkotrc/index5.html pod odrednicom pod odrednicom Software.Software.

Programsko resenje:Programsko resenje:

Kod:

Acrobat Document

Linkovi:Linkovi:► Astronomski Institut, Ceska Akademija Nauka: Astronomski Institut, Ceska Akademija Nauka:

http://www.asu.cas.cz/english/http://www.asu.cas.cz/english/

► Na stranici: Na stranici: http://www.asu.cas.cz/~pkotrc/index5.htmlhttp://www.asu.cas.cz/~pkotrc/index5.html mogu se naci tehnicki detalji za HSFA-2 (odrednica HSFA-2), svi nasi mogu se naci tehnicki detalji za HSFA-2 (odrednica HSFA-2), svi nasi

programi (odrednica Software), najnoviji snimci HSFA-2 (odrednica programi (odrednica Software), najnoviji snimci HSFA-2 (odrednica Latest Data).Latest Data).

Na stranici:Na stranici: http://www.asu.cas.cz/~pkotrc/summer_practice_2007.htmlhttp://www.asu.cas.cz/~pkotrc/summer_practice_2007.html je nase malo parce sajta je nase malo parce sajta , sa galerijom slika., sa galerijom slika.