Logiciel de traitement des DPSM THEMIS, Pic-du-Midi, VTT Tenerife, Meudon Principaux Paramètres Pierre MEIN Atelier DPSM de Tarbes, décembre 2003

Organigramme des programmes IDL et FORTRAN Comment traiter plusieurs séquences, et à quel niveau modifier les paramètres ? Correction des défauts instrumentaux et d’interpolation 4) Intérêt des divers niveaux de traitement (inversion, destretching…)

MSDP DATA PROCESSING /data/ /data/auto/ t*fts sequence.par tyyyy.par N=sb=seq. N, L, S L=cm=line msdpauto S=qv=Stokes key1 ms.par /data/auto/dirN_L key.par Parameters Conversion b*.fts Option /no_fort ms1 Computation

Fichiers Paramètres Themis Pic VTT Meudon tyyyy.par Themis Pic VTT Meudon t2000.par p2001.par v2002.par m2003.par t2001.par p2002.par t2002.par p2003.par t2003.par Dans le soft sequence.par A remplir, modèle et commentaires dans le soft 1 ligne par séquence et par raie Caractérise la séquence et la raie, entrée du Fortran ms1 A contrôler éventuellement 4 parties: ms.par télescope, date, séquence, raie + mots-clés lus dans le header FILE obs.par paramètres observation / instrument FILE exe.par paramètres de traitement FILE fix.par paramètres de base généralemnt inchangés

ms1 x*L* z*L* y*L*S c*L*S d*L*S q*L*S r*L*S p*L*S geo.ps g*L flat.ps f*L*S grid.ps cmd*.ps quick.ps j*L*S cmr*.ps prof.ps sq*L*S.ps sp*L*S.ps ms.lis scan.lis Averages Calib. Channels Bisect. Quick-look Profiles Spectroheliog readmsdp IDL files

Standard Quick-look output files Array index q* sq*.ps Themis: Polarvoies B,C 5896 8542 1 Intensity close to line centre I0 2 Stokes V 3 Bisector +/-1.5d:intensity I1 4 cospatiality test 5 velocity v1 6 long. mag. Field B1 7 Bisector +/- 3d :intensity 8 cospatiality test 9 velocity 10 long. Mag. field No polar voie A 6563 Intensity Close to line centre I0 2 Bisector +/-d : intensity I1 3 velocity v1 4 Bisector +/-2d : intensity I2 5 velocity v2 d = wavelength distance between channels

Example of quick-look Themis:

Comment traiter à la suite plusieurs séquences, plusieurs raies, plusieurs polarisations Les paramètres de Stokes sont supposés observés dans l'ordre Q, U, V. Sequence.par ------------------------------------------------------------------------------ tl sb sx sy sz cm bs yy mm dd lbd go stx dt sty ny ng nq qv nb bt qp sd 1 2 2 2 2 1 16 03 10 17 0 0 0 60 0 0 4 3 0 1 0 0 2 1 3 5 5 5 2 16 03 10 17 0 0 0 60 0 0 4 3 0 1 0 0 2 1 5 5 5 5 2 16 03 10 17 0 0 0 60 0 0 4 3 3 1 0 0 2 end Le code crée dir2_1 qui contient q*101, q*102, q*103 dir3_2 qui contient q*201, q*202, q*203 dir5_2 qui contient q*203 séquence Raie Raie Stokes

A quel niveau modifier les paramètres de traitement? Exemple: Longueurs d'onde des Quick-looks ms.par nm lbda dlbd . . . 8 5896 80 . . . cmd cented . . . 1 <--- centre raie lmpd lbd1d lbpasd 0 0 0 0 0 0 2 1500 1500 <--- bissecteur +/-1.5*dlbd, +/-3*dlbd cmd*.ps t2003.par (nbox) cented lmpd lbd1d . . . 1 1 2 1000 2 1 2 1500

Exemple: Longueurs d'onde des Profils ms.par cmr center - - - 1 lmpr lbd1r lbpasr 7 500 500 <--- -3.5*dlbd . . . 0 . . . +3.5*dlbd 0 0 0 cmr*.ps t2003.par (nbox) cented lmpd lbd1d center lmpr1 lbd1r1 lmpr3 lbd1r3 1 1 2 1000 1 4 500 2 1000 2 1 2 1500 1 7 500 0 0

Correction de défauts des données Mise au point, canaux mal définis: positions non détectées interpolées automatiqt (voir aussi nleft,nright) distorsions prises en compte (distor=1) Dérive entre flat-field et field-stop: recentrage automatique à l’étape ¨flat¨ Décentrage de grille: recentrage par caldeb=1, ideb=0 Absence de dark current: idc=0 Absence de field stop: calfs=-1 (fs remplacé par ff) Données bruitées: ijlis=2 Faible résolution spatiale/grand champ augmenter le pixel (milsec) Lumière diffusée: taux scatter/1000 (calculée sur courbe à lambda constant)

Cospatialité incorrecte Introduction manuelle d’une erreur de 0.5 arcsec (itana+500) Test de cospatialité

Correction. calana. (calana=1, interpol. quadratique Correction calana (calana=1, interpol. quadratique entre dx = +/-1’’ et dy = +/-0.5’’) Test de cospatialité

Effet des nuages

Correction norma (norma=0289)

Cannelures dues aux Interpolations des Profils de Raies entre Canaux Cannelures dues aux Interpolations des Profils de Raies entre Canaux Themis, voie B sans correction I_0 I_120 v_120 B_120

l= L + n Dl + y * (dl/dy) intercanal y P x P= Dl*(dy/dl) Themis : voies B,C(5896, 8542,…) P ~ 1.4 arcsec voie A (6563) P ~ 4.1 arcsec Dans ce qui suit, on suppose que, localement, l ne dépend que de y (On néglige, pour les corrections, l’inclinaison et la courbure des lignes l = cte)

Corrections sans perte de résolution spatiale 1) Fonctions puissance I’=(I-Iz)**a a= milalp / 1000 Iz=Imin * milzero / 1000 Interpolation I = Iz + I’**(1/a) 2) Lissage en l canaux n-1, n, n+1 poids ¼, ½, ¼ nlisd = 2 nlisr = 2

Courbure déduite de profils voisins curvd = 4 (curvr = 4) 3) Courbure déduite de profils voisins curvd = 4 (curvr = 4) I’(3) Z I’ y P/2 I -P/2 I’’ I(3) x I ’’(3) Themis B,C 0.7 ’’ A 2’’ Intervalle 4-5: Z = polynome de degré 4 Z(3)=I(3) Z(4)=I(4) Z(5)=I(5) Z(6)=I(6) Z(3.5)+Z(5.5)-2*Z(4.5) = (I’(4)+I’’(3)+I’(6)+I’’(5)-2*(I’(5)+I’’(4)))/2

Filtrage Fourier Crecd (w1d) w2d (w3d) Crecr (w1r) w2r (w3r) 0/1 0/1 0/1 L = 2P P P/2 y P M x j crecd i Correction = - Cte* <<I(x,y)*apod(x)>-crecd,+crecd *cos(2py/L)*apod(y)>-P,+P

Themis, voie B: Courbure curvd = 4, Fourier crecd = 2000, w2d = 1

Fichiers p* Profils I et Paramètres de Stokes Profils V 5896 Profils V 8542 Unité l = 0.5 * intercanal dlbd (= 40 et 60 mA respect.) ( lbd1r = lbpasr = 500)

Themis, voie A, Ha, 14 mai 2000 sans correction 150 * 125’’

Themis, voie A curvd = 4 crecd = 10000 w2d = 1 20’’ I_235 v_235

Cannelures + inégalités fonctions de y Pic du Midi, 1er oct 2002 NaD1 sans correction 1er canal I_290 v_290 93 * 46 arcsec

Moyenne des Ecarts sur les Images Successives d'un scan q* (ou p*) M Champ fichier d y lcrecq x Chaque grandeur I ou v des fichiers d (ou r) d'un même scan définit une fonction F(x,y,t): 1) Calcul de la moyenne A de F avec réjection ( écarts > sigma * milsigq /1000 ) sur x,y,t 2) Pour chaque pixel x,y, calcul de la moyenne D des écarts à A au cours du temps t 3) Lissage D' de D(x,y) par rapport à x sur –L,+L autour de M (L = lcrecq / 1000 arcsec) 4) Correction = - D' avec crecq = 2 (repliement de période P avec crecq = 1) La correction ne dépend que de x et y. Elle ne dégrade pas la résolution spatiale. Mais elle n’est pas valable pour la polarimétrie (sensible à la dérivée du profil).

Pic du Midi Ecarts moyens crecq = 2 lcrecq = 10000 milsigq = 2000 1er canal I_290 v_290

VTT, 23 oct 2002 Ha sans correction 460 * 180 arcsec

Sans correction I_290

Sans correction v_290

quick.ps Dépointages Ecarts moyens P La grande période P exclut le filtrage Fourier

VTT Ha Correlations 2D lcorq = 2 icormq = 4000 copasq = 2000 milcoq = 300 ( 2ème tableau) (4’’) (2’’) (0.3) Corrections par écarts moyens crecq = 2 lcrecq = 10000 milsigq = 2000 (10’’) (2 * s) I_0

I_290

v_290 Centre disque

b c d q r p Etapes Corrections Fichiers Applications Input de ms1 geo flat bmc géom calib c Images des canaux alignés et calibrés Possibilité d’inversion directe évitant les corrections Fcts puissance Lum diffusée Normalisation Lissage l Courbure profils Filtrage Fourier Cospatialité cmd d Cartes élém I, v, B// Possibilité de destretching quick Correl 2D Ecarts moyens q Grandes cartes I, v, B// Idem cmd sauf cospatialité cmr Cartes élém de Profils I, Q, U, V centrés en l r Idem quick sauf correl 2D prof p Grands spectrohéliog. I,Q,U,V Inversions à l constants