Logiciel de traitement des DPSM

THEMIS, Pic-du-Midi, VTT Tenerife, Meudon

Principaux Paramètres

Pierre MEIN

Atelier DPSM de Tarbes, décembre 2003

1) Organigramme des programmes IDL et FORTRAN

2) Comment traiter plusieurs séquences, et à quel niveau modifier les paramètres ?

3) Correction des défauts instrumentaux et d’interpolation

4) Intérêt des divers niveaux de traitement (inversion, destretching…)

t*fts sequence.par

/data/ /data/auto/

msdpauto

tyyyy.par

N, L, S

/data/auto/dirN_Lkey1

key.par

b*.fts

ms.par

Parameters

Conversion

ms1Computation

Option /no_fort

MSDP DATA PROCESSING

N=sb=seq.

L=cm=line

S=qv=Stokes

Fichiers Paramètres

tyyyy.par

Dans le soft

Themis Pic VTT Meudon

t2000.par p2001.par v2002.par m2003.par

t2001.par p2002.par

t2002.par p2003.par

t2003.par

sequence.parA remplir, modèle et commentaires dans le soft

1 ligne par séquence et par raie

ms.par

Caractérise la séquence et la raie, entrée du Fortran ms1

A contrôler éventuellement

4 parties:

1) télescope, date, séquence, raie + mots-clés lus dans le header

2) FILE obs.par paramètres observation / instrument

3) FILE exe.par paramètres de traitement

4) FILE fix.par paramètres de base généralemnt inchangés

ms1

x*L*z*L*

y*L*Sc*L*Sd*L*Sq*L*Sr*L*Sp*L*S

geo.ps g*Lflat.ps f*L*Sgrid.pscmd*.ps quick.ps j*L*Scmr*.psprof.pssq*L*S.pssp*L*S.ps

ms.lisscan.lis

readmsdp

IDL files

Quick-look

Spectroheliog

Averages

Channels

Bisect.

Profiles

Calib.

Standard Quick-look output filesArray index q* sq*.ps

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

1 Intensity Close to line centre I02 Bisector +/-d : intensity I13 velocity v14 Bisector +/-2d : intensity I25 velocity v2

d = wavelength distance between channels

Themis:

No polar voie A 6563

Example of quick-lookThemis:

Comment traiter à la suite plusieurs séquences, plusieurs raies, plusieurs polarisations

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

Les paramètres de Stokes sont supposés observés dans l'ordre Q, U, V.

séquence Raie StokesRaie

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

t2003.par (nbox) cented lmpd lbd1d . . .

1 1 2 1000

2 1 2 1500

cmd*.ps

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 0 0 0

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

cmr*.ps

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 incorrecteIntroduction manuelle d’une erreur de 0.5 arcsec (itana+500)

Test de cospatialité

Correction calana (calana=1, interpol. quadratiqueentre x = +/-1’’ et y = +/-0.5’’)

Test de cospatialité

Effet des nuages

Correction norma (norma=0289)

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

I_0 I_120

v_120 B_120

P= y

Py

x

Themis :voies B,C(5896, 8542,…) P ~ 1.4 arcsec

voie A (6563) P ~ 4.1 arcsec

n y * (y)

intercanal

Dans ce qui suit, on suppose que, localement, ne dépend que dey

(On néglige, pour les corrections, l’inclinaison et la courbure des lignes = cte)

Corrections sans perte de résolution spatiale

Fonctions puissance I’=(I-Iz)**milalp / 1000

Iz=Imin * milzero / 1000

Interpolation

I = Iz + I’**(1/)

1)

Lissage en canaux n-1, n, n+1

poids ¼, ½, ¼ nlisd = 2

nlisr = 2

2)

Courbure déduite de profils voisins curvd = 4 (curvr = 4)

I’(3)

I(3)

I ’’(3)

ZI’

I

I’’

P/2

-P/2

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

Themis B,C 0.7 ’’

A 2’’

Intervalle 4-5: Z = polynome de degré 4

3)

x

y

Filtrage Fourier Crecd (w1d) w2d (w3d)Crecr (w1r) w2r (w3r)

0/1 0/1 0/1L = 2P P P/2

M

y

xj

i

Correction = - Cte* <<I(x,y)*apod(x)>-crecd,+crecd *cos(2y/L)*apod(y)>-P,+P

P

crecd

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

I_0 I_120

v_120 B_120

Fichiers p* Profils I et Paramètres de Stokes

Profils V 5896

Profils V 8542

Unité = 0.5 * intercanal dlbd (= 40 et 60 mA respect.)

( lbd1r = lbpasr = 500)

Themis, voie A, H, 14 mai 2000 sans correction

I_0 I_235

v_235

150 * 125’’

Themis, voie A curvd = 4 crecd = 10000 w2d = 1

I_0 I_235

v_235

20’’

Pic du Midi, 1er oct 2002 NaD1 sans correction

Cannelures + inégalités fonctions de y

1er canal I_290

v_290

93 * 46 arcsec

Moyenne des Ecarts sur les Images Successives

d'un scan q* (ou p*)

lcrecq

My

x

Champ fichier d

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 Hsans correction

I_0

460 * 180 arcsec

I_290

Sans correction

v_290

Sans correction

quick.ps

La grande période P exclut le filtrage Fourier

P

Dépointages Ecarts moyens

VTT H 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 * )

I_0

I_290

v_290

Centre disque

Etapes Corrections Fichiers Applications

géom calib

Fcts puissanceLum diffuséeNormalisationLissage Courbure profilsFiltrage FourierCospatialité

Correl 2DEcarts moyens

geoflatbmc

cmd

b

c

d

q

r

p

Input de ms1

Images des canaux alignés et calibrésPossibilité d’inversion directeévitant les corrections

Cartes élém I, v, B//Possibilité de destretching

Grandes cartes I, v, B//

Cartes élém de Profils I, Q, U, V centrés en

Grands spectrohéliog. I,Q,U,V

Inversions à constants

quick

cmr

prof

Idem cmd sauf cospatialité

Idem quick sauf correl 2D