Logiciel de traitement des DPSM

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

2 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…)

3 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

4 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

5 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

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

7 Example of quick-look Themis:

8 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 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

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

10 Exemple: Longueurs d'onde des Profils
ms.par cmr center 1 lmpr lbd1r lbpasr < *dlbd *dlbd cmr*.ps t2003.par (nbox) cented lmpd lbd1d center lmpr1 lbd1r1 lmpr3 lbd1r3

11 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)

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

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

14 Effet des nuages

15 Correction norma (norma=0289)

16 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

17 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)

18 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

19 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

20 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

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

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

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

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

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

26 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 / 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).

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

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

29 Sans correction I_290

30 Sans correction v_290

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

32 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 = milsigq = 2000 (10’’) (2 * s) I_0

33 I_290

34 v_290 Centre disque

35 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