2009.12/15
前回は標準星画像一枚だけを使ってzero点決めを行ったが、今日は標準星が写ってるflame全部を使ってzero点を決めてやる。
更にそのzero点を使ってSExtractorで測光も行う(等級を出す)。ここで注意しないといけないことは
・zero点の定義：magnitude=-2.5Log10(ADU/sec)+zero点
ということである。つまりSExtractorで認知するzero点とは１秒あたり１countが〜magに対応するかの値なのである。一方、今使ってるcl0024画像(omomi1201odd.fits,omomi1201even.fits)はexp time=150secで１秒ではない。よってSExtractorにかけるときに150秒分のzero点を設定してやらないといけない。具体的には
magnitude=-2.5Log10(ADU/150sec)+zero点
=-2.5Log10(ADU)+2.5Log10(150)+zero点
↓
150秒分のzero点=zero点+2.5Log10(150)
☆其の一 標準星のFlux(count)を測光し、それと等級からチップ毎のzero点を決めてやる
◎標準星の写ってる画像はチップ１かチップ２のどちらかなので探す。displayで１枚１枚探す。
前回作った一次処理済の標準星画像(subsky38???.fits)一枚一枚を見た結果
FS27(subsky38343.fits〜subsky38356.fits):subsky38344.fits,346,348,350,351,353,355
FS103(38361〜38378):362,364,366,367,371,373,375,377
FS103(38597〜38616):598,600,602,611,613,615
案外少ない→試し撮り(2秒)は入れてない＋38603〜38608で標準星見失ってる
◎これらのfitsファイルにSExtractorかけて標準星のflux(count)求める
・そのためのパラメータファイルをつくる
→zero1215.sex
出力リストzero1215.paramは
NUMBER,FLUX_ISO,FLUXERR_ISO,FLUX_APER(1),FLUX_AUTO,FLUXERR_AUTO,X_IMAGE,Y_IMAGE,FLAGS
だけコメントアウト
→zero1215.param
・天体検出→標準星のデータだけ選び出す
上記のsexファイルで標準星画像に対して天体検出を行う
$ sex subsky38346.fits -c zero1215.sex
結果ファイルとfitsファイルをdisplayさせたのを見比べて多数の検出天体から標準星と思われるものを取り出す
cl> display subsky38344.fits 1
$ more zero1215.cat
# 1 NUMBER Running object number
# 2 FLUX_ISO Isophotal flux [count]
# 3 FLUXERR_ISO RMS error for isophotal flux [count]
# 4 FLUX_APER Flux vector within fixed circular aperture(s) [count]
# 5 FLUX_AUTO Flux within a Kron-like elliptical aperture [count]
# 6 FLUXERR_AUTO RMS error for AUTO flux [count]
# 7 X_IMAGE Object position along x [pixel]
# 8 Y_IMAGE Object position along y [pixel]
# 9 FLAGS Extraction flags
1 1704.259 157.8125 2097.145 2496.681 386.5602 287.069 91.805 0
2 6596.157 249.5235 5594.679 9340.313 611.2054 600.193 892.513 0
3 15083.11 338.4702 10038.08 17868.83 631.2502 311.608 878.372 0
4 11042.83 307.6333 8273.426 12413.03 446.3613 599.853 839.768 0
5 2625.421 193.2801 2867.727 3511.323 392.9501 747.514 790.392 0
6 10727.73 380.063 4762.563 20835.65 1080.757 728.512 746.061 0
7 3601.905 239.3346 2612.785 7218.853 838.0425 440.750 723.192 0
8 95713.38 575.5292 53387.98 96024.49 675.0984 670.090 605.594 0
9 12592.19 319.5461 9268.648 14086.14 460.0987 184.355 602.070 0
10 298144.9 761.7623 156841.3 297138.1 766.6507 525.120 527.736 0
11 399052.2 211.7278 -2.344532e+07 -2.545524e+07 331.030 829.377 440.731 4
12 3534.256 211.7278 2882.256 8166.738 731.7466 19.814 433.320 0
13 26158.21 435.0592 14382.86 28019.01 569.0012 5.205 422.872 24
14 2474.84 165.5152 2343.972 1988.662 268.7451 247.995 329.580 0
15 8212.14 286.6807 6614.125 10904.21 564.6073 712.694 311.392 0
16 32291.83 440.7465 18746.23 33967.5 689.6968 768.530 243.020 0
17 6991.293 268.7451 4923.449 8798.772 566.8085 369.539 204.756 0
18 3985.354 193.2801 3469.164 4664.133 303.5585 354.838 198.329 0
19 2444.823 179.934 2151.025 2334.572 383.3253 127.100 181.973 0
20 3735.974 234.0738 2601.638 6239.223 571.1855 725.046 163.565 2
21 2101.406 157.8125 1993.33 3222.01 437.912 45.543 115.432 0
22 2344.393 165.5152 2188.85 2698.196 268.7451 279.116 113.704 0
23 2348.004 157.8125 2203.467 2050.965 249.5235 100.333 104.264 0
→fluxが一番明るい＋x=525,y=527＋flagの少なさなどから考えてNo.10が標準星データと考えられる。
・以下subsky38348〜355fitsに対しても同様の作業を行い、検出された標準星のIsophotal flux,Aperture flux,Auto fluxをメモっとく。あとstandardodd,evenリストから積分時間、http://www.jach.hawaii.edu/UKIRT/astronomy/calib/phot_cal/fs_izyjhklm.datからK等級もメモっとく。
それらまとめると↓
No FLUX_ISO FLUX_APER FLUX_AUTO 積分時間 K等級
344 298144.9 156841.3 297138.1 ８ 13.135
346 297328.9 154871.4 296026.9 ８ 13.135
348 301275.2 145789.9 300120.3 ８ 13.135
350 305350.4 153632.7 303378.2 ８ 13.135
351 240579.7 121570 239284.9 ８ 13.135
353 230067.2 95908.72 230075.7 ８ 13.135
355 225675 77545.9 228050.8 ８ 13.135
・FS103(38361~38378)とFS103(38597~38616)に対しても同様の作業を行い、標準星のfluxを得る。zero1215.sexは使い回し
No FLUX_ISO FLUX_APER FLUX_AUTO 積分時間 K等級
362 430134.7 174183.1 425662.9 3 11.724
364 418722.6 188571.1 415515.2 3 11.724
366 441908.6 188820.8 434434.1 3 11.724
367 356146.8 145472.4 352289.1 3 11.724
371 346065.2 115707.3 342864.4 3 11.724
373 352108.7 136774.3 348173.8 3 11.724
375 344193.6 139515.1 341358 3 11.724
377 339227.7 114720.6 336885.3 3 11.724
No FLUX_ISO FLUX_APER FLUX_AUTO 積分時間 K等級
598 434691.3 207411.5 421549.3 3 11.724
600 432130.2 169489.3 424636 3 11.724
602 436572.6 192142.2 429115.7 3 11.724
611 342862.4 133600.1 335514.7 3 11.724
613 328086.2 86742.41 327017.3 3 11.724
615 325874.2 96856.87 324547.8 3 11.724
◎zero点決め
・まず必要なデータを上記メモから切り貼りしたzero1215.txtをつくる→zero1215.txt
(１列目から標準星ファイルNo下３桁、Isophotal flux,Aperture flux,Auto flux,積分時間、K等級)
・標準星の等級($6)と1秒あたりのIsophotal flux($2/$5)からzero点を求める
$ awk '{print $1,$6+2.5*log($2/$5)/log(10)}' zero1215.txt
・結果のzero点をメモる
FS27
No FLUX_ISO FLUX_APER FLUX_AUTO 積分時間 K等級 zero点
344 298144.9 156841.3 297138.1 ８ 13.135 24.5633
346 297328.9 154871.4 296026.9 ８ 13.135 24.5604
348 301275.2 145789.9 300120.3 ８ 13.135 24.5747
350 305350.4 153632.7 303378.2 ８ 13.135 24.5893
351 240579.7 121570 239284.9 ８ 13.135 24.3304
353 230067.2 95908.72 230075.7 ８ 13.135 24.2819
355 225675 77545.9 228050.8 ８ 13.135 24.261
FS103(38361~38378) 362,364,366,367,371,373,375,377
No FLUX_ISO FLUX_APER FLUX_AUTO 積分時間 K等級 zero点
362 430134.7 174183.1 425662.9 3 11.724 24.6152
364 418722.6 188571.1 415515.2 3 11.724 24.586
366 441908.6 188820.8 434434.1 3 11.724 24.6445
367 356146.8 145472.4 352289.1 3 11.724 24.4103
371 346065.2 115707.3 342864.4 3 11.724 24.3791
373 352108.7 136774.3 348173.8 3 11.724 24.3979
375 344193.6 139515.1 341358 3 11.724 24.3732
377 339227.7 114720.6 336885.3 3 11.724 24.3574
FS103(38597~38616) 598,600,602,611,613,615
No FLUX_ISO FLUX_APER FLUX_AUTO 積分時間 K等級 zero点
598 434691.3 207411.5 421549.3 3 11.724 24.6266
600 432130.2 169489.3 424636 3 11.724 24.6202
602 436572.6 192142.2 429115.7 3 11.724 24.6313
611 342862.4 133600.1 335514.7 3 11.724 24.369
613 328086.2 86742.41 327017.3 3 11.724 24.3212
615 325874.2 96856.87 324547.8 3 11.724 24.3138
（→フォーマット小さいFS103方がzero点くらい？フォーマットによる系統誤差もあるかもしれないが今はそれを無視して進む。）
・チップ毎にzero点の平均値を出す
どんな方法でもいいのでチップ毎のzero点の値入ったファイルzero1215odd.txt,zero1215even.txtを作る
$ awk '{print $1,$6+2.5*log($2/$5)/log(10)}' zero1215.txt | awk '$1%2==1{print $2}' > zero1215odd.txt
→zero1215odd.txt
$ awk '{print $1,$6+2.5*log($2/$5)/log(10)}' zero1215.txt | awk '$1%2==0{print $2}' > zero1215even.txt
→zero1215even.txt
(平均求める１手段、fitsファイル形式にしてimstatでmean見る)
テキストファイル→fitsファイルの変換
cl> epar rtext
I R A F
Image Reduction and Analysis Facility
PACKAGE = dataio
TASK = rtextimage
input = zero1215odd.txt Input text file
output = zero1215odd.fits Output image file
(otype = ) Pixel type on output
(header = no) Read FITS header preceding pixels?
(pixels = yes) Read pixels?
(nskip = 0) Number of lines to skip
(dim = 11) Image dimension string（inputテキストファイルの行数）
(mode = q)
(:go)
imstatで平均値見る
cl> imstat zero1215odd.fits fields="mean,stddev"
24.34502 0.04747717
↓
チップ１のzero点の平均値、ばらつき
24.34502、0.04747717
同様にチップ2のzero点の平均も見る
cl> epar rtext
I R A F
Image Reduction and Analysis Facility
PACKAGE = dataio
TASK = rtextimage
input = zero1215even.txt Input text file
output = zero1215even.fits Output image file
(otype = ) Pixel type on output
(header = no) Read FITS header preceding pixels?
(pixels = yes) Read pixels?
(nskip = 0) Number of lines to skip
(dim = 10) Image dimension string（inputテキストファイルの行数）
(mode = q)
(:go)
cl> imstat zero1215even.fits fields="mean,stddev"
24.60115 0.03010926
↓
チップ２の平均値、ばらつき
24.60115、0.03010926
→以後チップ１のzero点=24.34502,チップ２のzero点=24.60115とする！
(チップ２のほうが0.3等級くらいzero点が暗い→同じ等級の天体を見てもチップ２の方がcount高い→あとでチップ１と２の画像くっつけるときはその効果の重みづけしなければいけない・・・)
☆ 其の二 以前作った精度の良い天体画像の天体の等級を求める
今zero点が決まったので、それを使えばcl0024画像(omomi1201odd.fits,omomi1201even.fits)の測光→天体の等級を測れる。また同時に天体のFWHMも測っといてやれば、星(FWHM小)と銀河(FWHM大)の区別をはっきり可視化できる。
◎150秒用のzero点
其の一で求めたzero点はあくまで1秒あたりのzero点で今から測光していく画像は150秒の積分時間なので、先に150秒用のzero点を求めておく
チップ１(奇数)
新しいzero点=24.34502+2.5Log10(150)=29.785
チップ２(偶数)
新しいzero点=24.60115+2.5Log10(150)=30.041
◎測光のためのパラメータファイルphoto1215odd.sex,photo1215even.sexをつくる
適当なsexファイルおよびparamファイルを以下のように書き換え新しい名前で保存
→photo1215odd.sex
photo1215.param
photo1215even.sex
◎WEIGHT_IMAGEをつくる
上記のパラメータファイルの中に今まで出てこなかったWEIGHT_TYPEやWEIGHT_IMAGEといった項が追加されている。これはS/N比で重みづけして天体検出を行うことでノイズを天体として検出する危険を回避する目的である。ポアソン統計に従えばS/N=t^0.5なのでexposure mapをWEIGHT_IMAGEに指定すればこの目的は達成されるはず。
ただし前回作ったexposure mapはexpomomi1201odd.plとexpomomi1201even.plなので、拡張子を.fitsに直しとく。
cl> imcopy expomomi1201odd.pl expomomi1201odd.fits
cl> imcopy expomomi1201even.pl expomomi1201even.fits
◎実行
・チップ１について
$ sex omomi1201odd.fits -c photo1215odd.sex
・結果を確認
$ more photo1215odd.cat
# 1 NUMBER Running object number
# 2 MAG_ISO Isophotal magnitude [mag]
# 3 MAG_APER Fixed aperture magnitude vector [mag]
# 4 MAG_AUTO Kron-like elliptical aperture magnitude [mag]
# 5 X_IMAGE Object position along x [pixel]
# 6 Y_IMAGE Object position along y [pixel]
# 7 FWHM_IMAGE FWHM assuming a gaussian core [pixel]
# 8 FLAGS Extraction flags
1 14.9011 15.8563 14.9248 1962.373 101.400 4.79 0
2 16.4007 18.3028 16.2663 436.772 35.963 8.86 0
3 17.0487 18.9630 16.9726 1745.810 35.945 15.43 16
4 17.7137 19.0865 17.6257 1843.595 22.495 9.22 0
5 17.1111 18.2544 17.0009 1942.405 17.247 5.67 16
6 20.3414 20.9883 19.8711 415.476 1.679 8.79 24
7 21.7784 21.4327 20.9019 1271.302 10.782 5.17 0
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・（略）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
てな感じでたくさんデータ、検出天体の等級出るがこれを見てても何も見えてこないので統計的にgnuplotで見てみる
$ gnuplot
横軸にAuto mag,縦軸にFWHMとってプロット
gnuplot> plot [] [0:20] 'photo1215odd.cat' u 4:7 →こんなのが出てくるはず(epsファイル)
→magに関係なくFWHM=5のあたりにプロットされてるのが星、明るくなるにつれてFWHMも大きくなってるのが銀河だということが大体分かる
・チップ２について
同様にexpomomi1215even.fitsにも天体検出をかけてやると
$ sex omomi1201even.fits -c photo1215even.sex
こちらもgnuplotで可視化してやると
$ gnuplot
gnuplot> plot [] [0:20] 'photo1215even.cat' u 4:7 →こんなのが出てくるはず(epsファイル)
これで偶奇それぞれの画像ファイルに対する測光は出来るようになった。
次回、今日求めたzero点を使ってチップ１画像とチップ２画像を足し合わせる。それで画像の一次処理は完了するはず