Bildauswertung mit IRIS, Teil 1
Die freie Bildauswertungssoftware IRIS ist hier zu finden: http://www.astrosurf.com/buil/us/iris/iris.htm
Bereitstellung der Aufnahmen
Die zusammengehörenden Bilder einer Serie (zum Beispiel die Aufnahmen eines Veränderlichen, die zu einer Komposit-Aufnahme addiert werden sollen) werden in ein Arbeitsverzeichnis gestellt. Es sind im Beispiel die Aufnahmen IMG_1514.jpg bis IMG_1519.jpg - sechs Aufnahmen, die eine Helligkeitsmessung für Alpha Her liefern sollen.
Abbildung 1) Inhalt des Arbeitsverzeichnisses: Immer nur die Aufnahmen, die zusammengehören. Zu bearbeitende Aufnahmen sind im Unterverzeichnis "todo", fertig bearbeitete Aufnahmen sind im Unterverzeichnis "fertig".
Für die folgende Verarbeitung mit IRIS ist es sinnvoll, die Dateien umzubenennen - ich kopiere sie unter einen anderen Namenm und zwar immer als a1.jpg, a2.jpg usw bis zum Ende der zusammengehörenden Serie, hier a6.jpg.
Abbildung 2) Verzeichnisinhalt unmittelbar nach dem Kopieren der Dateien mit der Benennung a1.jpg, a2.jpg, usw. Die Originaldateien können nun in das Verzeichnis "fertig" verschoben werden.
Start von IRIS
Settings festlegen
Jetzt kann IRIS gestartet werden. Nach dem Start muss ein Arbeitsverzeichnis festgelegt werden:
Abbildung 3) Aufruf des Menüpunktes Settings in "IRIS"
Abbildung 4) Auswahl des Arbeitsverzeichnisses ("Working path"). Im rechten Fenster mit "OK" bestätigen, dann im linken Fenster mit OK bestätigen - das sind alle "Settings", die zu treffen sind.
Umwandlung der Dateien
Die Weiterverarbeitung geschieht nicht mehr mit dem Dateiformat jpeg. Daher müssen nun alle Aufnahmen in das IRIS-interne Dateiformat PIC umgewandelt werden. Dieses Dateiformat ist unkomprimiert und eine etwa 1,5-2 MB große jpeg-Datei einer 7-Megapixel-Kamera wird plötzlich zu einer Datei von über 42 MB! Zum Glück können diese riesigen Dateien am Ende wieder gelöscht werden.
Die Umwandlung ist in Sekunden erledigt. Zunächst öffnet man das "command"-window mit einem Click auf das unten markierte Icon. In das "command"-window können - wie der Name sagt - Kommandos eingegeben werden. Für die Umwandlung von jpeg zu PIC-Dateien stellt IRIS das Kommando jpg2pic bereit, das mit einigen Parametern gestartet wird:
Abbildung 5) Starten des "command"-window
Abbildung 6) Umwandlung der jpeg-Dateien zu PIC-Dateien mit dem Kommando jpg2pic
Die einzelnen Parameter des eingegebenen Kommandos jpg2pic a a 1 6 bedeuten:
| Parameter |
Bedeutung |
| jpg2pic |
Umwandlung von jpeg zu PIC |
| a |
die zu verarbeitenden jpeg-Dateien haben den generischen Namen a |
| a |
die zu erstellenden PIC-Dateien haben den generischen Namen a |
| 1 |
die erste zu verarbeitende jpeg-Datei des Namens a hat die Nummer 1 |
| 6 |
die letzte zu verarbeitende jpeg-Datei des Namens a hat die Nummer 6 |
Mit diesem Kommando werden nun die im Arbeitsverzeichnis befindlichen Dateien a1.jpg, a2.jpg, a3.jpg, a4.jpg, a5.jpg und a6.jpg in einem Rutsch umgewandelt in die PIC-Dateien a1.pic, a2.pic, a3.pic, a4.pic, a5.pic und a6.pic.
IRIS hat nun im Hintergrund die Datei a6.pic offen - die zuletzt umgewandelte Datei.
Aufnahmen addieren
Die einzelnen Beispiel-Aufnahmen sind nur 15 Sekunden belichtet, die Grenzgröße ist recht mager, das Bildrauschen recht hoch. Abhilfe schafft es, mehrere Aufnahmen zu einer Master-Aufnahme zu addieren. Das war der Grund, sechs Aufnahmen zu gewinnen.
Das Addieren mehrerer Aufnahmen ist nicht trivial: Die Digicams haben Zoom-Objektive, die gerade auch in ihrer Weitwinkeleinstellung starke kissenförmige Verzerrungen zeigen. Vor dem Addieren muss also geprüft werden, welche drei Anhaltssterne günstig um den Veränderlichen plaziert sind, um IRIS gute Bedingungen für eine rechnerische Lösung der notwendigen Bilddrehungen und -verschiebungen für die spätere Addition zu bieten.
Die folgende stark verkleinerte Abbildung (auf der man deswegen die einzelnen Sterne kaum erkennt, zeigt das gesamte Bildfeld und eingekringelt die Sterne, die zur Berechnung der Transformationsgleichungen ausgewählt wurden. Der zu messende Veränderliche Alpha Her ist gelb markiert, die Anhaltssterne rot. Grün nummeriert sind die Vergleichssterne, die später auf der Masteraufnahme zum Messen der Helligkeit von Alpha Her dienen sollen.
Abbildung 7) stark verkleinerte Originalaufnahme mit markierten Anhalts- und Vergleichssternen
Eine Aufnahme wird jetzt herausgesucht, auf die hin die anderen Aufnahmen so hinmanipuliert werden müssen, dass die Addition möglich ist. Sinnvollerweise ist das eine Aufnahme aus der Mitte des Zeitraums. Hier im Beispiel wird die Aufnahme a3 gewählt. Die Aufnahmen a1, a2, a4, a5 und a6 müssen also gedreht und verschoben werden, bis sich die drei ausgewählten Sterne optimal decken. IRIS bietet für diesen Prozess mehrere Kommandos an, im Beispiel verwende ich das Kommando qr2 (steht für quick register), welches erwartet, das auf jeder Aufnahme die drei ausgewählten Anhaltssterne manuell markiert werden müssen, und zwar Aufnahme für Aufnahme immer mit Aufnahme a3.
Mit der Eingabe von qr2 a3 a1 geht es los. Übersetzt bedeutet das: Die Aufnahme a1 soll so gedreht werden, dass sie zur Aufnahme a3 passt (die Referenzaufnahme wird als erste angegeben). IRIS lädt dann zunächst die Aufnahme a3 in den Speicher und gibt die Meldung aus, dass drei Sterne markiert werden sollen. Der Cursor ändert sich nach der Bestätigung zu einer etwas lustigen Zielscheibe.
Abbildung 8) Start des "Registerns"
Nun werden nacheinander die zuvor ausgewählten Anhaltssterne durch Anklicken markiert. Ein kleines Kreuz ist ein Zeichen, wo markiert wurde. Sind die drei Sterne markiert, wird sofort die zu transformierende Bilddatei (hier also a1) geladen und die Meldung ausgegeben, auch hier die drei Sterne zu markieren. Das Markieren muss in der gleichen Reihenfolge geschehen wie in der ersten Aufnahme.
Abbildung 9) Auf der zweiten Aufnahme muss markiert werden. Die Kreis-Markierung zeigt, wo der Stern auf der ersten Aufnahme war.
Sind auch hier die Sterne markiert, macht IRIS sofort die Umwandlungsrechnung und dreht und verschiebt die Aufnahme wie berechnet. Die Transformationskoeffizienten werden in einem weiteren Fenster ausgegeben. Nun kann gleich die Aufnahme gespeichert werden, sicherheitshalber (falls man den Schritt nochmal machen muss) unter einem anderen Namen. Ich verwende den Buchstaben b, die erste transformierte Bilddatei wird also unter den Namen b1 abgespeichert (und zwar im PIC-Format).
Abbildung 10) die erste umgewandelte Bilddatei wird als b1.pic abgespeichert.
Nun geht es nach dem gleichen Muster weiter mit
qr2 a3 a2
qr2 a3 a4
qr2 a3 a5
qr2 a3 a6
Selbsteverständlich wird qr2 a3 a3 ausgelassen. Dafür lädt man am Emde die Aufnahme a3.pic und speichert sie unter dem Namen b3.pic ab - ohne jede weitere Änderung. Als Ergebnis hat man die Dateien b1.pic, b2.pic, b3.pic, b4.pic, b5.pic und b6.pic.
Diese können nun innerhalb von Sekunden mit dem Kommando add2 b 6 aufeinander addiert werden. Die Bedeutung der Parameter: add2 ist die gewählte Additionsmethode, b ist der generische Name der zu addierenden Aufnahmen, 6 ist die Anzahl der zu addierenden Aufnahmen (IRIS erwartet, dass die Nummerierung der Bilder dann mit 1 beginnt).
Abbildung 11) Das Kommando zum Addieren der 6 Bilder wird eingegeben.
Abbildung 12) Ergebnis der Addition von sechs Aufnahmen - der Gewinn an Grenzhelligkeit ist augenfällig.
Nun glaubt man, dass hier photometriert werden kann...
Damit wäre der Ausgangspunkt zum Photometrieren erreicht. Die Aufnahme wird nun abgespeichert unter dem Namen her-20080805-23h28-n6.pic (her=grobe Objektbezeichnung, 20080805=Aufnahmedatum, 23h28=Aufnahmezeit der mittleren Aufnahme(MEZ), n6=Anzahl addierter Bilder). In der Fortsetzung dieses kleinen Tutorials wird dann die Photometrie schrittweise erläutert.
Abbildung 13) Identifikation der Sterne. Alpha Her ist der zu messende Veränderliche.
Alpha Oph, Kappa Oph und Iota Oph sind die Vergleichssterne.
Autor:
Béla Hassforther.
Letzte Änderung: 21.08.2008
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