CHARON fonctionne avec GUIDE. Ces logiciels sont développés par :
Project Pluto
168, Ridge Road
Bowdoinham ME 04008 USA
Tél. : (1) 207 666 5750
Tél. : (1) 800 777 5886
E-mail :
pluto@projectpluto.com
Site Web :
http://www.projectpluto.com
Ce qui suit est une version HTML brute de ce que deviendra un jour le manuel d'utilisation pour CHARON en français. C'est une version provisoire, si vous trouvez des erreurs, s'il vous plaît, faites-le-moi savoir, je les corrigerai
jnmoreau at club-internet dot fr
CONTENU
Vous devez avoir GUIDE 5.0 ou une version ultérieure de GUIDE.
CHARON Fait une utilisation intense des données du GSC
du CD-ROM GUIDE, ainsi que des éléments orbitaux des astéroïdes
et d'autres bases de données de ce CD-ROM. Une version plus autonome
de ce logiciel avec des fonctions beaucoup plus restreintes aurait pu être
faite, mais, il est à craindre que des fonctions aient été
trop restreintes pour qu'il soit vraiment utile.
CHANGEMENTS RECENTS DE CHARON
(21 Avr 2000) Utilisation des données de l' UCAC (USNO CCD Astrograph Catalog) : (Cliquez ici pour avoir des informations sur l'UCAC.) Vous pouvez maintenant utiliser comme catalogue astrométrique l'UCAC dans CHARON. Pour faire cela, copiez et extraire les données du CD-ROM UCAC sur votre disque dur (il n'est malheureusement pas possible de travailler directement à partir du CD-ROM comme on procède avec les autres catalogues). Ensuite, quand vous lancez CHARON utilisez l'option '-G' pour spécifier le chemin d'accès aux données du catalogue, terminez avec un caractère '\'. (La terminaison '\' indique à CHARON qu'il doit chercher un répertoire et non un fichier).Par exemple, si vous avez mis les données du catalogue dans le répertoire c:\ucac , vous devez utiliser :
charon (options habituelles) -Gc:\ucac\Les fichiers UCAC ont des noms de la forme z###. Actuellement, ceux-ci vont de z001 (le fichier contenant les données pour la zonz de déclinaisons entre -90 et -89.5 degrés) à z169 (il contient la zone de -6 à -5.5 degrés).
Vous pouvez cliquer
ici pour voir la zone couverte par l'UCAC1. Comme vous pouvez le voir,
la couverture est si australe (vers le Sud) que ces données vont
surtout être utiles à ceux qui se trouvent dans l'hémisphère
Sud; et même eux n'échapperont pas au message un peu décevant
"Il y a 0 étoile UCAC1 dans cette région". Mais lorsque que
des données UCLA1 sont disponibles pour la réduction, en
général vous verrez les résidus de la réduction
diminuer sensiblement.
(24 Déc 1999) Manipulation de l'en-tête des rapports au MPC: Par le passé, lorsque vous frappiez une touche pour générer un rapport MPC (ou IOTA), CHARON simplement ajoutait la donnée au fichier du rapport. L'en-tête 'détails observationels' ou vous êtes sensé donner quelques informations (en anglais) sur votre observatoire, était totalement négligée par CHARON.
Maintenant, vous pouvez faire un fichier avec les 'détails observationels'
que vous nommerez HEADER.MPC. Toutes les fois que vous ferez un
nouveau rapport, CHARON copiera les données de ce fichier
pour les mettre en en-tête. Par défaut, HEADER.MPC contient
des informations à titre d'exemple. Il devrait être facile
de modifier ces informations pour qu'elles représentent vos propres
informations. (Des directives sont données dans HEADER.MPC,
vous pouvez aussi cliquer
ici pour lire la page du MPC sur 'détails observationels')
(24 Déc 1999) Mise à jour en français: Jean-Noël
Moreau a envoyé un fichier avec la version française
à jour de cette page.
(24 Déc 1999) Quelques 'bugs' ont été réparés:
CHARON stoppait mystérieusement quand les chemins d'accès
aux fichiers devenaient un peu longs; maintenant ils peuvent avoir jusqu'à
120 caractères. Le code des observatoires avait auparavant trois
digits; maintenant, ce peut être trois caractères. (Ceci n'était
pas spécialement important jusqu'à maintenant, mais il va
y avoir bientôt plus de 1000 observatoires et le bug du millième
observatoire 'O1K' va être contourné en utilisant trois caractères.)
(24 Déc 1999) Code source C/C++ de CHARON: C'est l'intention
de Project Pluto de faire de CHARON un programme dont le code source est
ouvert. Quelques pas (éventuellement encore maladroits) ont été
faits dans cette direction. Cliquez ici pour
plus de détails.
(22 Déc. 1999) Inversion d'image: Maintenant CHARON montre
les images avec l'orientation 'Nord vers le haut' correcte dans presque
tous les cas. (Il y a toujours des cas bizarres qui peuvent le perturber,
et il ne peut faire beaucoup pour les images où l'Est ou l'Ouest
est en haut de l'image. Mais la grande majorité des images devrait
s'afficher correctement.)
(22 Déc. 1999) Possibilité de choisir la bande photométrique:
Le menu de paramétrage contient deux nouvelles entrées. L'une
permet de choisir la bande photométrique figurant dans les rapports
au MPC ou à l'IOTA.
Dire quelle bande il faut prendre peut être assez délicat.
La difficulté vient du fait que l'astrométrie est faite le
plus souvent sur des images non-filtrées en utilisant le GSC.
Il y a eu des débats récemment sur la
liste Minor Planet pour dire telle bande doit être utilisée
dans tels cas. Je me garderai bien de donner mon avis car si j'ai quelques
idées sur le procédé de réduction, je
l'ai très peu pratiqué.
Cependant, presque tout le monde est d'accord sur un point. Si vous
n'annoncez pas une bande photométrique, par défaut, le Minor
Planet Center va supposer que l'image est B. Et à moins que
vous n'utilisiez un des nouveaux détecteurs CCD sensibles dans le
bleu, ceci est immanquablement faux. Choisir V R ou I évite
cette erreur.
Les catalogues USNO A1.0 et A2.0
donnent les magnitudes B et R. On peut, avec une précision modeste
en déduire les magnitudes V (cliquez
ici pour des détails). Quand vous utilisez CHARON avec l'Ax.0,
il prendra en compte la bande photométrique que vous avez choisi,
magnitudes B, R ou bien V qu'il aura calculées.
Cela n'est pas encore aussi simple si on utilise le Tycho/ACT.
Ce catalogue a les magnitudes BT et VT, a.k.a. Btycho
et Vtycho. Celles ci peuvent être transformées
avec une bonne précision en magnitudes B et V standards avec une
bonne précision; en fait, GUIDE fait cela depuis pas mal de
temps. (On peut aussi calculer les magnitudes R, mais là la
précision n'est pas vraiment terrible.) Mais actuellement
CHARON utilise seulement les magnitudes VT. C'est une chose à modifier.
(22 Déc. 1999) Possibilité de mettre un 'angle d'inclinaison max.: Le menu de paramétrage a une autre nouvelle entrée pour l'angle d'inclinaison maximum. Par défaut, CHARON considère n'importe quelle rotation pour faire correspondre les étoiles de l'image à celles du catalogue. Certaines personnes font des images en drift-scann, ou inclinent l'image de façon particulière, ou ont un CCD fixé à un certain angle, donc ce mode est nécessaire.
Mais les images alignées Nord-Sud sont très courantes. Dans ce cas, CHARON passe du temps à chercher à considérer des possibilités de correspondance qui ne peuvent pas se produire. Le nouveau paramètre vous permet de contrôler ce comportement. Supposez que vous êtes certain que l'image est alignée Nord-Sud disons à 5 degrés prés. Dans ce cas, entrez la valeur '5' sur cette ligne du menu de paramétrage. CHARON va simplement sauter un nombre important de 'possibilités' de correspondance qui sont tout simplement 'impossible'. Il en résulte une plus grande vitesse d'exécution.
Il y a un second avantage à ceci. Pour des 'images marginales' CHARON pourrait normalement obtenir une fausse correspondance. Si cette correspondance est en dehors de la fourchette CHARON ne la considérera pas. En mettant une contrainte sur l'image qui doit être sensiblement Nord-Sud, CHARON est moins enclin à donner de fausses solutions.
(27 Août 1999) Nouveau menu de paramétrage : CHARON est en train de se faire modifier pour ne pas nécessiter de paramètres entrés par une commande en ligne. (Vous pouvez continuer d'introduire ces paramètres par des commandes en ligne si vous le souhaitez, et des gens qui traitent des centaines d'images trouvent cela pratique, mais il est maintenant possible de faire autrement.)
Si vous lancez CHARON sans paramètres de commande en ligne, vous arrivez directement dans un menu de paramétrage avec des nouvelles options pour le nom de la cible, le nom du fichier image, la magnitude limite et la dimension utilisée pour le centroïde. Le bouton 'Aide' en bas de la fenêtre permet maintenant de se déplacer dans l'aide qui a été quelque peu étendue. Il devrait maintenant être possible qu'un nouvel utilisateur, démarre CHARON, examine le menu de paramétrage et choisisse les paramètres en se servant du texte de l'aide.
Ceci est un précurseur à une nouvelle fonctionnalité
(presque prête de GUIDE, 'aller à' un objet (le plus souvent
un astéroïde ou une comète pour la majorité des
astrométristes) et de cliquer sur le bouton de la barre de menu
pour lancer CHARON. GUIDE affichera la fenêtre normale de dialogue
sous Windows et transmettra toutes les données à CHARON.
(8 Avr. 1999) Utilisation de MPCORB : A partir de la version du 17 Mars 1999, GUIDE peut utiliser la base de données orbitales du Minor Planet Center, MPCORB, (cliquez ici pour plus d'informations). Bien sûr, il aurait été souhaitable que CHARON puisse aussi utiliser cette base de données, il le peut maintenant.
Si vous avez MPCORB.DAT ou MPCORBCR.DAT dans le répertoire
GUIDE, vous pouvez utiliser une désignation d'objet tel que "-oA
4179" ou "-oA 1997 XF11" pour indiquer les objets 4179 Toutatis ou 1997
XF11, calculés en utilisant les données MPCORB. L'entête
'-oa' (avec deux minuscules) de la commande continuera de donner accès
aux calculs avec les données incorporées dans le CD GUIDE,
exactement comme avant. L'un et l'autre mode a ses avantages et ses inconvénients
suivant l'application. Voir le lien ci dessus pour plus d'explication.
(24 Mars 1999) La fonction 'blink' pour CHARON!: Une des limites de CHARON jusque là était qu'il n'avait pas de mode 'blink' (affichage successif de deux images d'un même champ). Il le peut maintenant.
Pour afficher successivement deux ou plusieurs images, il faut d'abord les charger dans CHARON par la méthode habituelle, obtenir une bonne réduction astrométrique pour chacune des images. Comme on le fait pour afficher les images dans GUIDE, vous devez pour chaque image frapper 'z' pour ajouter chacune des limages à la liste des images de CHARON que vous pouvez afficher dans GUIDE (cliquez ici si vous n'êtes pas familier de cette procédure). Chaque fois que vous pressez la touche 'z', CHARON ajoute les informations nécessaires à l'affichage de cette image, par exemple l'ascension droite et la déclinaison de chaque coin de l'image, dans le fichier IMAGES.DAT.
Quand vous avez chargé ainsi la dernière image, pressez la touche 'b' (pour 'blink'). La première fois que vous faites ceci, il va y avoir une pause pour que GUIDE cherche les images du fichier IMAGES.DAT qui peuvent se superposer, en principe celles que vous venez juste de charger. Une fois qu'il a retrouvé ces images vous verrez le message "Blink image(s) loaded" ("Images de 'blink' chargées"). Si la recherche de CHARON dans les images de IMAGES.DAT ne donne aucune image qui se superpose il va alors afficher le message "No blinkable image found" ("Pas d'image 'blinkable'")
Lorsque vous avez fait ceci est qu'il y a des images 'blinkable' pressez la touche 'b' pour 'blinker' les images. Supposons que vous aillez chargé trois images 'blinkables', en frappant la touche 'b' trois fois, vous allez effectuer un cycle de l'affichage de ces trois images, en indiquant le nom de chacune d'elle. Les images vont se mettre à l'échelle si vous n'avez pas exactement la même focale pour chacune d'elle et les images vont s'aligner correctement en partant des données astrométriques. Cette fonction a été testée entre autre en utilisant six images de différentes sources de M-57 (une des images était le DSS). Les images avaient une grande différence d'échelle, d'alignement, de temps d'exposition et ainsi de suite ; CHARON a été capable de les superposer très correctement. (Au passage cela pourrait être une façon de visualiser des images en trichromie. Mais l'utilisation la plus courante est de visualiser le déplacement d'astéroïdes ou de confirmer des super novae.
Quand les images sont chargées pour la première fois, CHARON les visualise avec le contraste et la luminosité en cours et les applique à toutes les nouvelles images. Ensuite, vous pouvez régler le contraste et la luminosité séparément pour chacune des images lorsqu'elle s'affiche à l'écran. Vous n'aurez pas toujours à faire cela, mais si vous voulez 'blinker' des images de temps de pose ou d'ouvertures très différentes cela sera utile.
(24 Mars 1999) Plus de palettes : Jusqu'à maintenant, le menu de paramétrage de CHARON vous permettait de choisir des "étoiles blanches sur fond noir" ou des "étoiles noires sur fond blanc". Il était aussi possible de commuter ces deux modes avec la touche "r" lorsque l'image était affichée à l'écran. Maintenant, CHARON continue d'offrir ces deux modes d'affichage, mais il offre aussi quatre modes supplémentaires : deux modes d'affichage en pseudo-couleurs, un mode "étoiles rouge sur fond noir" (préserve la vision nocturne) et un mode "étoile noir sur fond rouge" (mode lampe de poche). En frappant la touche 'r' vous allez commuter cycliquement d'un mode palette à l'autre ; le menu de paramétrage permet de la même façon de définir le mode d'affichage par défaut.
Les palettes pseudo-couleurs peuvent mettre en évidence de subtiles, mais il faut un peu de temps pour les utiliser efficacement. Le mode vision nocturne est utile pendant les observations nocturnes pour ne pas perdre complètement l'adaptation à l'obscurité de vos yeux. Le mode 'lampe de poche' pourra vous être utile si vous voulez avoir un écran tout rouge par exemple pour retrouver un objet perdu pendant les observations.
Pour ceux qui voudraient ajouter une palette personnalisée ou supprimer l'une ou l'autre des palettes de base, il suffit de modifier le fichier texte PALETTE.DAT. A la fin de ce fichier se trouvent les instructions pour procéder à ces modifications.
(17 Fév. 1999) Meilleur prise en compte des extensions des fichiers : Jusque là, CHARON ne reconnaissait les fichiers SBIG que s'ils avaient les extensions .ST6, .ST7, etc. Ceci a changé, maintenant CHARON peut reconnaître ces fichiers quelle que soit l'extension que vous leur avez donnée (quelques logiciels insistent pour leur accoler une extension inhabituelle.)
(17 Fév. 1999) Détection d'incohérences : CHARON maintenant va indiquer l'élévation et l'azimut de l'objet visé ainsi que l'élévation Soleil. Si l'élévation du Soleil est plus grande que -12 degrés ou, si l'élévation de l'objet est sous l'horizon, CHARON vous préviendra. (Cela n'est pas rare. Le plus souvent cela vient du fait que le temps indiqué dans l'entête du format du fichier n'est pas correct ou que le temps est le temps local plutôt que le temps TU ou que les coordonnées de l'observateur, latitude/longitude sont fausses. Cette petite procédure ne va pas éliminer toutes les erreurs mais elle va en déceler quelques-unes.)
(16 Déc. 98) utilisation de l'USNO A2.0 : Nous venons juste de recevoir la série des 11 CDs de l'US Naval Observatory A2 de Dave Monet. (Cliquez ici si vous ne savez ce qu'est l'USNO A2.0.) . GUIDE et CHARON ont été étendus pour être compatible de ce nouveau catalogue d'étoiles (Cliquez ici pour avoir des informations à ce sujet).
Pour utiliser l'A2.0 avec CHARON il vous faut télécharger une nouvelle version de CHARON et télécharger et dézipper un fichier pour l'A2.0. Quand vous aller lancer CHARON le menu de paramétrage vous permettra de commuter deux nouvelles possibilités : "Catalogue A2.0 (extraction des données du CD)" et "Catalogue A2.0 (données déjà sur le disque dur)"
A part cela, utiliser CHARON avec A2.0 devrait être très
similaire à l'utilisation de A1.0. Vous pouvez aussi télécharger
des parties de l'A2.0 depuis le Lowell Observatory, les sauvegarder
sur votre disque dur comme le fichier A10.DAT dans le même répertoire
que GUIDE. (Oui, c'est bien A10.DAT; il n'y avait pas de besoin réel
de changer le nom du fichier contenant ces données.
DESCRIPTION DU LOGICIEL D'ASTROMETRIE 'CHARON'
Avec CHARON, on doit fournir une image, indiquer soit l'objet sur l'image soit la position approximative du centre de l'image dans le ciel. CHARON va alors examiner l'image que vous avez prise, et va chercher dans les catalogues de référence (comme le GSC et le catalogue Tycho sur le CD-ROM de GUIDE) les étoiles qui sont dans cette région du ciel. Il va alors calculer la transformation qui fait correspondre les étoiles de l'image à des étoiles du catalogue (position en AD J2000 et déclinaison).
Lorsqu'il a fait ceci, c'est à dire qu'il a registré l'image sur le ciel. La registration est l'opération qui 'aligne' les étoiles de l'image et du champ correspondant des catalogues de référence (facteur d'échelle, orientation etc.), CHARON va afficher l'image avec les étoiles de référence apparaissant en surimpression. Vous pouvez déplacer le curseur sur l'image et collecter les informations concernant l'ascension droite, la déclinaison et la magnitude des objets de l'image. Si vous frappez la touche Tab, vous recentrez l'image sur l'objet cible; CHARON va montrer à la fois la position calculée ou la position attendue de l'objet cible et la position réellement observée sur l'image ainsi que la différence entre les deux. (observé - calculé, ou "O-C", ou "résidu").
Vous pouvez alors produire un rapport de mesure de la position des objets dans un format convenable pour une soumission de mesure au Minor Planet Center (MPC) à l'International Occultation and Transit Association (IOTA). Ces données peuvent aussi être utilisées pour calculer les éléments orbitaux des objets du système solaire, en utilisant le logiciel FIND_ORB disponible au site Project Pluto; il peut aussi servir en mode "astronomie à la dernière minute-last-minute astronomy", pour obtenir une prédiction accrue pour les occultations d'étoile par un astéroïde.
Enfin, si vous avez chargé une image dans CHARON avec succès,
qu'elle vous convient, vous pouvez, dans CHARON, demander que cette image
soit montrée dans GUIDE superposée à la carte du ciel
de cette région, de la même façon que GUIDE affiche
les images RealSky/DSS.
POURQUOI CHARON A-t-il ETE ECRIT ?
Il y a un sérieux besoin de mieux suivre les astéroïdes récemment découverts. Lorsqu'un astéroïde il faut, au moins trois observations pour commencer de déterminer sont orbite, en réalité il faut beaucoup plus d'observations faites sur une longue période de temps, pour diminuer les incertitudes. Un certain nombre d'utilisateurs de GUIDE ont posé des questions au sujet de ce logiciel d'astrométrie. Dans l'état actuel des choses, beaucoup d'observateurs passent plus de leur temps à analyser les données qu'a les collecter. Un logiciel qui effectue la plupart des choses 'barbantes' devrait permettre de passer plus de temps aux choses intéressantes.
Cela semblait une tâche logique à entreprendre; la plupart
des composantes logicielles existaient déjà dans GUIDE ainsi
que toutes les données de référence compressées
sur un seul CD-ROM. L'auteur bill Gray, a pensé que ce serait une
contribution utile à la collection de données astronomiques
et tout simplement pour faire des projets intéressants.
ETAT COURANT DU LOGICIEL CHARON
Au moment où ces lignes sont écrites, CHARON est utilisé très largement. Dans la mesure où l'image contient au moins trois ou quatre étoiles du GSC (avec trois cela marche souvent, avec quatre toujours), CHARON va trouver une adaptation entre la disposition des étoiles de l'image et des étoiles de référence, et il va la déterminer au mieux en utilisant la méthode des moindres carrés avec toutes les étoiles de référence de cette zone. En général cela prend de 1 à 3 secondes avec un 486 DX2/66, dépendant du nombre d'étoile du catalogue de référence qu'il a à essayer.
CHARON est assez tolérant à des données d'entrée médiocre. En général, les images ont des étoiles que les catalogues de référence (le GSC par exemple) ne donne pas, et le catalogue de référence peut donner quelques étoiles qui n'apparaissent pas dans l'image. Donner en entrée une direction peu précise ne le perturbe le logiciel, il faudra seulement un peu plus de temps, de même les images penchées ou inversées ne pose pas de problème. On doit donner au début une indication approximative de la focale et la taille des pixels qui détermine l'échelle. (Comme vous le verrez cela n'est pas absolument nécessaire, mais, si vous ne le faites pas, le logiciel mettra beaucoup plus de temps). Par chance, la plupart des images donnent dans l'entête des informations sur al taille des pixels et la distance focale de l'instrument qui a été utilisé pour prendre l'image; l'échelle approximative de l'image peut être calculée très simplement à partir de ces données.
CHARON a été testé avec diverses images SBIG (ST4,
ST5, ST6, et ST7), ainsi qu'avec des fichiers .PIC générés
par les logiciels MIPS et QMIPS (il ne s'agit pas la du fichier "standard
image" .PIC). Il a été testé avec quelques FITS, et
leur utilisation est décrite dans l'un des chapitres qui suit. Récemment
des images CCD de la camera Cookbook (extension .PA, .PB, .P1, .P2, et
.P3) ont été ajoutées à la liste, et l'essai
a aussi été fait avec quelques images Starlight Xpress and
MIRA. Et la procédure pour étendre CHARON à d'autres
formats d'images continue; si CHARON ne fonctionne pas avec votre format
d'images, envoyer quelques images par E-mail ou sur disquette a Project
Pluto avec les indications nécessaires relatives à l'instrument,
la caméra et à l'image, le support pour ces images sera rajouté
à la liste. En fait, toutes les images que vous enverrez seront
les bienvenues les essais avec une grande variété d'images
sont toujours souhaitables. Un échantillonnage d'image se trouve
sur le CD-ROM GUIDE 7.0 dans le répertoire IMAGE.
DEMARRAGE ET UTILISATION DE CHARON
Pour démarrer, il faut commencer par "dézipper" le fichier CHARON.ZIP dans le répertoire ou se trouve GUIDE. Le fichier CHARON.ZIP peut, soit venir du CD-ROM GUIDE, soit d'une disquette, soit être téléchargé sur le site Project Pluto. Le résultat et la procédure sont les mêmes, la seule différence est qu'avec la version téléchargée vous êtes certain d'avoir la dernière version. CHARON utilise le même driver de souris que la version DOS de guide et le CD-ROM de GUIDE 6.0 ou une version plus récente (GUIDE 7.0) doit être sur le lecteur de CD-ROM.
Avant s'essayer sur vos propres images, il est suggéré de voir ce que CHARON donne sur des images où l'on sait qu'il donne de bons résultats. Dans ce but, B. Gray a demandé à Dan Kaiser quelques échantillons de ses images .ST6, et déjà elles se trouvaient sur le CD-ROM de GUIDE 6.0. Pour voir CHARON en action sur une de ces images, lancez
charon d:\image\ngc4565.st6 -ongc4565
où d: doit être remplacé par la lettre du lecteur
de CD-ROM ou se trouve le CD GUIDE avec le fichier ngc4565.st6 dans le
répertoire Image. ngc4565.st6 est bien sur le nom du fichier ST6
qui contient la galaxie NGC4565.Et -ongc4565 indique à CHARON que
l'image en question est plus ou moins centrée sur NGC 4565.
Plusieurs modes de sélections de la direction du centre approximatif de l'image sont possibles :
Si on frappe une touche, CHARON va effacer l'écran et vous montrer la totalité de l'image. Superposé à l'image il y a des croix vertes, donnant la position des étoiles du GSC et des cercles rouges indiquant la position des étoiles que CHARON a trouvées sur l'image. Le curseur de la souris apparaît comme une croix jaune. Une grande croix rouge barrant tout l'écran est centrée sur les coordonnées de l'objet ayant servi à la désignation.
Si vous déplacez le curseur de la souris sur l'image, sa position AD/déc. s'affiche en jaune en haut de l'écran (de la même couleur que le curseur). L'identifieur, la magnitude, et la position de l'étoile GSC la plus proche du curseur s'affiche en vert et la position, et la magnitude de l'étoile la plus proche détectée sur l'image (qui éventuellement correspond à une étoile du GSC) s'affiche en rouge.
La position calculée de l'objet cible est donnée par les grands réticules rouges qui barrent l'écran. En théorie, l'objet visé devrait apparaître très proche de cette position, il n'en est pas moins vrai que le centre de NGC 4565 se trouve un peu à droite de la croix. (il se peut que vous ayez à ajuster le contraste pour bien le voir). Un petit cercle rouge indique la ou CHARON placerait le centre de la galaxie NGC 4565 sur l'image; déplacez le curseur à cette position et en haut à gauche s'affiche la position du centre de la galaxie déterminée à partir de la position des étoiles avoisinantes du GSC.
Vous pouvez recentrer l'image à l'écran en cliquant avec le bouton gauche de la souris ou en utilisant les flèches du clavier. (Une touche flèche correspond à un déplacement d'un quart d'écran, si on presse simultanément la touche Ctrl et la flèche, on se déplace d'un seul pixel à la fois.
Les touches de commande sont les suivantes:
Comme dans GUIDE, il est aussi possible de zoomer sur une partie de l'image en cliquant et tirant avec le bouton gauche de la souris appuyé.
Maintenant que vous avez vu CHARON en action, le pas suivant et de l'utiliser
pour vos propres images CCD et non sur des images contenues dans le CD
de GUIDE.
PARAMETRAGE DE CHARON
Lorsque CHARON sera initialisé pour vos images, son utilisation en astrométrie sera extrêmement simple, mais il faut d'abord donner à CHARON quelques informations sur votre télescope et vos images CCD. Ceci est fait au travers du menu de paramétrage de CHARON.
La façon la plus simple d'obtenir le menu de paramétrage de CHARON est de le lancer suivi d'aucune commande en ligne. Dans le menu WINDOWS "Démarrer" faire "Exécuter", "c:guide7\Charon". En supposant que CHARON se trouve sur votre disque dur, dans le répertoire de GUIDE qui est Guide7. (On peut aussi double-cliquer sur Charon.exe dans l'explorateur Windows.)
Une fenêtre DOS affichant les différents paramètres de CHARON vous est proposée. Lorsque vous avez fait les changements nécessaires, il suffit de frapper la touche "Echap" pour sauvegarder les nouveaux paramètres d'initialisation.
Lorsque CHARON est actif sur une image, vous pouvez aussi accéder au menu de paramétrage à l'aide de la touche Entrée.
Dans tous les cas, une liste d'une vingtaine de paramètre vous sont présenté pour une éventuelle mise à jour. Les touches-flèches permettent de se déplacer d'une ligne à l'autre pour se positionner sur les différents paramètres, il suffit de frapper ou de commuter les entrées en utilisant la touche Entrée. Des explications vous sont proposées dans la moitié inférieure de la fenêtre. Si GUIDE est configuré en français et si vous avez le fichier Cstringf.dat, le dialogue sera en Français.
Nom du fichier :
Cette ligne définit le chemin et le nom du fichier ASCII où les positions vont être sauvegardées pour le 'Minor Planet Center' (MPC) ou l''International Occultation & Transit Assn',(IOTA). Par défaut ils sont sauvegardés sous MPC.LOG.
Il n'y a pas de rapport sauvegardé dans le fichier avant que vous ne pointiez le curseur sur l'objet cible (celui pour lequel vous voulez un rapport) et que vous frappiez la touche 'o' (pour le format MPC) ou 'i'(pour le format IOTA). Le rapport est alors ajouté au fichier que vous avez spécifié. Assurez-vous que vous avez le bon code observateur!
La seule différence entre les rapports IOTA et MPC est que le rapport IOTA comporte un digit de plus pour les données en AD, déclinaison et la datation. Il en résulte une résolution de 0.001 seconde en AD, 0.01 seconde d'arc en déclinaison et 0.000001 jour pour le temps (environ 1/12 de seconde). Il faut garder présent à l'esprit que la précision effective de vos mesures probablement ne sera pas très supérieure à quelque chose de l'ordre de 0.02 seconde d'arc.
Limite du seuil :
Cette entrée définit les "limites de seuil" pour trouver les ‚toiles. Par défaut, il est mis à 0.98, cela signifie que CHARON suppose que 98% de la surface de l'image correspond au fond du ciel et que 2% à des étoiles. Si ce paramètre est choisi trop grand, CHARON va ignorer des étoiles qu'il aurait du prendre en compte; s'il est trop bas il va considérer le bruit de fond de l'image comme des étoiles.
En général, 0.98 devrait vous donner à peu près satisfaction. Mais il se peut que vous vouliez l'augmenter sur une image bruitée où CHARON trouve de fausses étoiles ou le diminuer sur des images avec un bon rapport signal / bruit et où CHARON ne détecterait pas toutes les étoiles.
ATTENTION: Ce paramètre est utilisé au démarrage
du programme. Donc tout changement n'aura un effet effectif que la prochaine
fois que vous lancerez le programme!
Offset de l'image :
Ce paramètre définit l'offset de l'image. Il est utilisé dans deux circonstances. D'abord si le prétraitement de l'image vous a laissé avec des pixels avec une valeur négative. Par exemple, si dans l'image, la valeur la plus faible des pixels est -95, un offset de 100 (cette valeur est ajoutée à tous les pixels) résultera en une image où tous les pixels sont positifs.
Ensuite, à l'opposé, certains logiciels donnent des images "biasées" par 32768; même un pixel complètement "vide" et mis à cette valeur. Dans ce cas, en appliquant un offset de -32768 à l'image il sera possible de revenir à une image avec des valeurs dans une plage "normal".
ATTENTION: Ce paramètre est utilisé au démarrage
du programme. Donc tout changement n'aura un effet effectif que la prochaine
fois que vous lancerez le programme!
Tolérance d'échelle :
La tolérance d'échelle définit quelle erreur CHARON va tolérer dans l'échelle telle que calculé à partir de la focale et de la taille des pixels. Par défaut cette valeur est 0.01.
Cela signifie que même s'il y a une erreur de 1 % dans la distance focale entrée, CHARON va se débrouiller pour faire correspondre l'image aux étoiles de références. Si vous augmentez ce paramètre, par exemple le mettez à 1, (100% c.a.d. que la distance focale peut être deux fois plus grande ou la moitié de celle entrée), CHARON va fonctionner, mais pour examiner toutes les possibilités d'adaptation il va être un peu plus lent. On doit quelquefois procéder ainsi pour des images pour lesquels on n'a pas la moindre idée de la distance focale et de la taille des pixels, CHARON se comporte très bien, il est juste un peu plus lent.
Au contraire, si CHARON met effectivement longtemps pour adapter la réduction de vos images. Il vous suffira de réduire ce paramètre en utilisant des dimensions correctes.
ATTENTION: Ce paramètre est utilisé au démarrage
du programme. Donc tout changement n'aura un effet effectif que la prochaine
fois que vous lancerez le programme!
Zone de recherche :
Par défaut, CHARON prend en compte les étoiles qui se trouvent à 0.5 degrés de la direction de la cible. Si vous couvrez un champ très large ou si vous pensez que la direction du champ est assez imprécise, vous pouvez augmenter cette valeur. En faisant ainsi, la vitesse d'adaptation de CHARON va ralentir (CHARON a plus de possibilités à considérer et plus de données à charger du CD-ROM), et à partir d'une certaine taille cela pourra même causer un dépassement de capacité mémoire.
ATTENTION: Ce paramètre est utilisé au démarrage
du programme. Donc tout changement n'aura un effet effectif que la prochaine
fois que vous lancerez le programme!
Code Observatoire :
Si vous voulez faire un rapport au MPC ou à l'IOTA, CHARON devra connaître votre code d'observatoire à trois (ou quatre) digits du MPC. Celui-ci sera automatiquement utilisé pour tous les rapports que vous allez générer.
Ainsi, quand vous allez utiliser CHARON à nouveau, il va rechercher
votre code dans la liste du MPC et trouver votre latitude /longitude et
l'utiliser. En l'absence de code il utilise la latitude /longitude de votre
fichier STARTUP.MAR.
Décalage en temps :
Quelques observateurs ont mentionné que leur logiciel d'acquisition images datait les images de façon erronée. (C'est même le cas général lorsque l'horloge du PC d'acquisition n'est pas régulièrement remise à l'heure sur une horloge de référence TU).
Par exemple elle peut systématiquement donner un temps qui est 13.1 secondes en avance sur le temps TU. Dans ce cas, il faudrait entrer -13.1 pour le paramètre 'Décalage en temps' pour compenser cette erreur. Pour la majorité des objets cela n'a pas grande importance mais pour les objets du système solaire et pour les astéroïdes en particulier cela est très important.
Et pour faire un rapport au MPC ou a l'IOTA il faut donner une bonne datation. En dehors de ces cas, on pourra laisser ce paramètre à 0.
ATTENTION: Ce paramètre est utilisé au démarrage
du programme. Donc tout changement n'aura un effet effectif que la prochaine
fois que vous lancerez le programme!
Ecart maximum résiduel :
Par défaut, ce paramètre est à 1. Cela signifie que si la direction des étoiles trouvées sur l'image ne correspond pas à 1 seconde d'arc à la direction prévue par le catalogue, CHARON suppose qu'il n'y a pas coïncidence et ne prend pas en compte cette étoile dans l'évaluation de l'écart quadratique moyen. Dans quelques rares cas, par exemple avec une image à champ assez grand, prise à faible élévation, vous pourrez être amené à augmenter un peu cette valeur. Naturellement, on peu aussi la diminuer; mais la nécessité d'utiliser une valeur plus faible ne semble pas utile à grand chose.
ATTENTION: Ce paramètre est utilisé au démarrage
du programme. Donc tout changement n'aura un effet effectif que la prochaine
fois que vous lancerez le programme!
Nombre d'étoiles utilisées :
Par défaut, CHARON trouve les sept objets les plus brillants de l'image et essaie de trouver dans le GSC un motif d'étoile qui correspond à celui de l'image. D'ordinaire cela suffit pour trouver la correspondance; si l'un des sept objets, est l'astéroïde ou la comète cible, et que peut être deux autres sont des parasites, il ne reste plus que quatre étoiles pour trouver la correspondance avec le GSC, d'ordinaire CHARON va encore réussir à faire la correspondance. Mais en continuant dans ce sens il est clair qu'à un moment il faudra augmenter le nombre des étoiles utilisées.
ATTENTION: Ce paramètre est utilisé au démarrage
du programme. Donc tout changement n'aura un effet effectif que la prochaine
fois que vous lancerez le programme!
Etoiles blanches sur fond noir
Etoiles noires sur fond blanc
En frappant 'Entrée' sur cette option, il est possible d'alterner
entre l'affichage étoiles noires sur fond blanc (négatif
photo) et étoiles blanches sur fond noir (l'option par défaut).
AD/déc. en degrés décimaux
AD/déc. en minutes décimales
AD/déc. en secondes décimales
En frappant 'Entrée' sur cette option, le format d'affichage à l'écran des ascension droite et déclinaison est commuté cycliquement de degrés décimaux à minutes décimales puis secondes décimales. Par défaut, c'est ce dernier format qui est utilisé, et c'est toujours le format des rapports MPC et IOTA.
Des exemples de chacun des trois formats:
Secondes décimales: 11h44m15.0s +38 18' 36.0"
Minutes décimales: 11h44.2500m +38 18.600"
Degrés décimaux: 176.06250 +38.31000
Mode vidéo: 320 x 200
Mode vidéo: 640 x 480
Mode vidéo: 800 x 600
Mode vidéo: 1024 x 768
Mode vidéo: 640 x 480, 16 couleurs
Mode vidéo: 800 x 600, 16 couleurs
Mode vidéo: 1024 x 768, 16 couleurs
En frappant 'Entrée' sur cette option, le mode d'affichage écran est commuté cycliquement entre les quatre modes vidéo: 320 x 200; 640 x 480, 800 x 600,1024 x 768, 640 x 480-16 couleurs, 800 x 600-16 couleurs, et 1024 x 768-16 couleurs..
Le mode par défaut est 320 x 200; il n'est pas très raffiné
et conduit à de gros pavés pour les pixels, mais il fonctionne
avec toutes les cartes VGA. Si CHARON ne trouve aucune compatibilité
avec les modes à résolution plus grande, il va revenir au
mode 320 x 200.
Linéaire (premier ordre)
Quadratique (deuxième ordre)
Cubique (troisième ordre)
Par défaut, CHARON utilise une réduction linéaire standard (premier ordre).
Cela demande d'avoir au moins quatre étoiles appairées avec le GSC et convient parfaitement dans tous les cas ou le champ de vue est faible comme c'est le cas d'ordinaire avec les images CCD utilisées avec une focale un peu grande.
Des images grand champ peuvent demander une réduction quadratique (deuxième ordre); et des images d'encore plus grand champ ou avec une optique produisant certains types de distorsion géométriques, une réduction cubique (troisième ordre). Ces trois options sont commutées cycliquement en frappant la touche 'entrée'.
Les réductions quadratiques et cubiques doivent être utilisées
avec beaucoup de précautions et une 'bonne pincée de sel'.
Elles peuvent donner par erreur une 'amélioration' de la précision
apparente. Il est très déconseillé d'utiliser autre
chose que la réduction du premier ordre à moins que vous
ne sachiez que l'image contient effectivement des distorsions du deuxième
ou troisième ordre!
Taille du centroïde :
Par défaut, CHARON détermine le centre des objets (étoiles) en utilisant une cellule carrée de 5x5 pixels. Vous pouvez choisir une nouvelle valeur pour la grille; ce doit être un nombre impair, 3 ou plus. C'est ce qu'on appelle la taille du centroïde.
La taille du centroïde doit être adaptée à la résolution de votre image. Elle doit être proportionnelle à la largeur à mi-hauteur de vos étoiles en pixels (2 à 3 fois). Si elle est choisie trop grande, CHARRON ne pourra faire la différence entre deux objets très proches séparables sur l'image, la précision s'en trouvera affectée. Si elle est trop étroite la précision de détermination du centre sera également réduite car toute l'énergie de l'étoile considérée ne sera pas prise en compte.
Le choix nécessite un certain doigté si vous voulez en
tirer le maximum.
Niveau de saturation :
La numérisation des images implique qu'il y ait une valeur maximum par pixel, appelée niveau de saturation au-delà duquel le détecteur cesse d'être linéaire. Les détecteurs CCD ont la propriété de rester linéaire jusqu'à une certaine valeur, ensuite ils ne vont pas en changer, ils pourront par contre déborder sur les pixels voisins. Ce niveau est affecté par les prétraitements subis par l'image.
Le niveau de saturation indique à CHARON le niveau à partir
duquel les valeurs indiquées pour certains pixels d'une étoile
ne sont plus fiables et qu'il vaut mieux ne pas considérer cette
étoile.
Distance focale (pouces) :
Pour démarrer, CHARON a besoin d'une estimation, au moins grossière, de la distance focale équivalente de l'instrument utilisé pour la prise d'image. L'entrée se fait en pouces. (Par exemple un instrument de 8 pouces, avec un F/D de 10 à une distance focale de 80 pouces environ. Il faut noter que la distance focale sur les très populaires Schmidth-Cassegrain varie avec la mise au point faite par déplacement du miroir principal. Avec ces instruments, ne vous étonnez donc pas de voir la distance focale varier d'un jour à l'autre avec une même combinaison optique).
En partant de cette estimation de la focale équivalente, CHARON va calculer très précisément la focale équivalente de l'instrument basée sur la dimension des pixels.
ATTENTION: Ce paramètre est utilisé au démarrage
du programme. Donc tout changement n'aura un effet effectif que la prochaine
fois que vous lancerez le programme!
Largeur pixel (microns):
Cette ligne doit contenir la largeur, exprimée en micron, des pixels de la caméra qui a pris l'image en tenant compte éventuellement le mode de binning.
Dans bien des cas, CHARON va extraire cette information de l'entête des données images; par exemple les images issues d'une caméra SBIG la fournissent généralement.
Cette information n'est pas donnée dans certains fichiers image, dans ce cas vous devrez la rentrer ici.
ATTENTION: Ce paramètre est utilisé au démarrage
du programme. Donc tout changement n'aura un effet effectif que la prochaine
fois que vous lancerez le programme!
Hauteur pixel (microns):
Cette ligne doit contenir la hauteur, exprimée en micron, des pixels de la caméra qui a pris l'image en tenant compte éventuellement le mode de binning.
Dans bien des cas, CHARON va extraire cette information de l'entête des données images; par exemple les images issues d'une caméra SBIG la fournissent généralement.
Cette information n'est pas donnée dans certains fichiers image, dans ce cas vous devrez la rentrer ici.
ATTENTION: Ce paramètre est utilisé au démarrage
du programme. Donc tout changement n'aura un effet effectif que la prochaine
fois que vous lancerez le programme!
L'image est inversée
Pour faire correspondre les étoiles de votre image aux étoiles des catalogues, CHARON doit savoir si votre image est du type image dans un miroir (inversion impaire) ou non inversée (ou inversée sur les deux axes).
Si CHARON n'arrive pas à trouver la coïncidence des images, avec une tolérance d'échelle suffisante, il faut relancer CHARON après avoir commuté ce paramètre.
Comme la plupart des formats d'image ne spécifient pas quelle partie est en haut quelle partie est à gauche, CHARON peut avoir quelques confusions. De plus la notion d'inversion est différente pour GUIDE et pour CHARON. Il ne faut donc pas hésiter à commuter ce paramètre; il n'y a que deux possibilités.
ATTENTION: Ce paramètre est utilisé au démarrage
du programme. Donc tout changement n'aura un effet effectif que la prochaine
fois que vous lancerez le programme!
Catalogue GSC 1.1
Catalogue A1.0 (extraction des données du CD)
Catalogue A1.0 (données déjà sur le disque dur)
Catalogue Tycho/Hipparcos
Catalogue A2.0 (extraction des données du CD)
Catalogue A2.0 (données déjà sur le disque dur)
Catalogue GSC-ACT
Cette option commute entre sept possibilités de catalogue: GSC, Tycho/Hipparcos, GSC-ACT A1.0 ou A2.0 (pour l'extraire du CD-ROM) et A1.0 ou A2.0 (si déjà sur le disque dur)
Le catalogue Tycho/Hipparcos donne la meilleure précision malheureusement, à moins d'avoir une image avec un très grand champ, il est peu probable d'avoir assez d'étoiles Tycho sur l'image pour faire une réduction astrométrique.
Le catalogue GSC est le choix par défaut. Il convient à la plupart des applications.
Si vous disposez du catalogue ACT et que le champ et suffisamment grand, il permettra de recalibrer les positions du GSC1.1 pour cette partie du ciel est ainsi d'éliminer en principe toutes les erreurs systématiques du GSC 1.1.
Si vous choisissez 'Catalogue A1.0 (extraction des données du CD-ROM)' ou 'Catalogue A1.0 (extraction des données du CD-ROM)' CHARON va vous demander d'insérer un des CD-ROM de l'A1.0 ou du A2.0 suivant la région du ciel qui est considéré.
Les données utiles de l'A1.0/A2.0 vont être sauvegardées sur votre disque dur dans le fichier A10.DAT ou A20.dat Ainsi si vous voulez analyser d'autres images de cette même région du ciel il suffira d'activer l'option 'Catalogue A1.0 (données déjà sur le disque dur)' ou 'Catalogue A2.0 (données déjà sur le disque dur)'
Vous pouvez aussi utiliser l'option 'Catalogue Ax.0 (données déjà sur le disque dur)' si vous avez déjà sauvegardé les données Ax.0 de cette région du ciel sur votre disque dur soit en utilisant GUIDE ou en les téléchargeant sous forme binaire à partir d'un des serveurs où elles sont disponibles.
Enfin l'option 'Catalogue Ax.0 (données déjà sur
le disque dur)' permet d'utiliser le catalogue SAx.0 à condition
d'avoir chargé les données du SA1.0 pour la région
du ciel considérée à l'aide de GUIDE.
La date indiquée est le début
La date indiquée est le milieu
La date indiquée est la fin
Suivant le logiciel utilisé pour l'acquisition image, la date donnée dans l'entête correspond soit au début de la pose, soit au milieu de la pose, soit à la fin de pose (QMIPS date la fin de pose). Pour une astrométrie précise, (exp: astéroïdes) il est fondamental d'avoir une datation précise du milieu de la pose. En choisissant correctement cette option vous éviterez une erreur de datation systématique. Suivant votre choix et en prenant en compte les données de l'entête, CHARON va faire les corrections de temps nécessaires.
Sauvegarder le paramétrage
Après avoir fait vos changements, choisissez cette option pour
sortir du menu de paramétrage.
LOCALISATION INITIALE DE L'OBSERVATION/POUR FAIRE DES RAPPORTS AU MPC
Si vous souhaitez corriger les effets de parallaxe dus à la position sur la Terre, il faut vous assurer que GUIDE à la longitude et la latitude du lieu d'observation dans son menu de paramétrage. Ceci n'est en général pas très important, mais cela peut donner des erreurs considérables pour des objets proches. Par exemple, environ 20 secondes d'arc pour un objet à 1UA, et plus encore si l'objet est plus proche de la Terre.
Si vous voulez fournir un rapport au Minor Planet Center (MPC) ou à l'International Occultation and Transit Association (IOTA), il vous faudra donner à CHARON votre code d'observateur MPC. Vous ferez cela dans le menu de paramétrage (le menu de paramétrage est obtenu comme cela a été dis plus haut ou à l'aide de la touche Entrée).
Le problème suivant est d'obtenir réellement la direction de l'objet. En général, la façon la plus simple de procéder est de frapper la touche Tab. Cela fait que CHARON se recentre sur l'objet cible ou la direction désignée, (direction indiquée par la grande croix rouge et augmente l'échelle). L'objet intéressant ne devrait pas se trouver très loin entouré d'un cercle rouge. Déplacez le curseur sur l'objet que vous voulez mesurer, l'ascension droite et la déclinaison de l'objet ainsi que la différence O-C (Position observée - position calculée) entre l'objet cerclé de rouge pointé par le curseur et l'objet cible désigné en centièmes de secondes d'arc et la magnitude estimée par comparaison de l'image avec les magnitudes du catalogue de référence.
Si vous frappez la touche 'o' CHARON va ajouter la position de cet objet ainsi que d'autres données dans le fichier ASCI MPC.LOG au format MPC. Si vous frappez la touche 'i' les mêmes données seraient ajoutées au fichier mais au format IOTA. Vous pouvez alors envoyer ces fichiers comme rapport Au MPC ou à l'IOTA. (Les deux formats sont pratiquement identiques, mais le format IOTA comporte un digit supplémentaire pour trois champs de données).
Trois remarques méritent d'être mentionnés :
(1) Le système de recherche automatique d'objets sur l'image peut échouer. Dans ce cas, il ne sera bien évidemment pas entouré d'un cercle rouge. Ceci se produit assez souvent lorsqu'on a affaire à un objet faible et diffus. Dans cette situation il vous faudra déplacer le curseur sur l'objet et frapper la touche 'c' (pour centroïde). En faisant cela vous indiquez à CHARON qu'il y a un objet approximativement dans cette direction et qu'il doit en déterminer la direction. Il va le faire et ajouter un rond rouge. A partir de là, vous pouvez faire un rapport au MPC comme précédemment.
(2) Le rapport MPC pour les comètes ne contiendra pas la désignation de la comète. Le fichier COMET.DAT du -ROM ne contient pas les désignations au nouveau format. Ce sera pour une version ultérieure.
(3) Comme il se doit, les rapports MPC ou IOTA ne sont pas corrigés
de la parallaxe. Les deux organisations demandent des données brutes,
la correction de la parallaxe fait intervenir la position orbitale estimée
de l'objet.
L'UTILISATION DE DIFFERENTS CATALOGUES DE REFERENCE
Par défaut, CHARON utilise le GSC (Hubble Guide Star Catalog), version 1.1, comme catalogue d'étoiles de référence. Le catalogue d'étoiles de référence est l'une des options du menu de paramétrage. Les autres options sont : l'utilisation du catalogue Tycho, l'utilisation des catalogues USNO A1.0 ou A2.0, l'utilisation des données du GSC 1.2 à partir d'un serveur Web, et l'utilisation des données GSC-ACT.
L'avantage du catalogue Tycho est que ce sont les données les plus précises disponibles en ce moment. C'est la seule base de données assez précise pour faire de l'astrométrie de dernière minute pour donner une bonne précision de l'occultation des étoiles par des astéroïdes. De plus, les données photométriques sont bonnes et une bonne photométrie peut être faite avec une précision acceptable. Par défaut, à partir du GSC, les données de photométrie données par GUIDE ne le sont qu'à titre d'information.
Le problème du catalogue Tycho est qu'il ne contient qu'environ 1/15 du nombre d'étoiles du GSC. Donc si vos images n'ont pas un champ assez large (# 0.5 deg;), il est très peu probable de trouver dans votre image le nombre d'étoile suffisant de Tycho pour faire une bonne réduction astrométrique.
Ainsi, les étoiles du catalogue Tycho sont autour de la magnitude
10.5 plus brillantes. Si vous recherchez des objets faibles, vous risquez
de vous trouver dans une situation délicate; si vous posez assez
longtemps pour avoir une bonne image des objets que vous recherchez, les
étoiles du catalogue Tycho risquent d'être complètement
saturées. Cela signifie que vous ne pouvez pas utiliser la catalogue
Tycho.
A l'autre extrémité, les catalogues USNO, A1.0 ou A2.0 sont l'idéal pour les champs très étroit (quelques minutes d'arc), ils contiennent 25 fois plus d'étoiles que le GSC. Le catalogue A2.0 est une version mise à jour du A1.0, recalibrée en utilisant le catalogue ACT. Celui-ci enlève les erreurs astrométriques les plus importantes de l'A1.0, et peut-être quelques uns de ses problèmes d'astrométrie. Du point de vue de CHARON les deux versions sont très similaires, dans ce manuel ils sont quelques fois appelé sous le nom générique de A1.0 sans préciser qu'il peut aussi s'agir du A2.0. (Mais il faut que vous choisissiez bien la bonne version dans le menu de paramétrage! De plus, le catalogue A2.0 est sorti après que les CD de GUIDE 7.0 soient gravés; Aussi pour utiliser les CD A2.0 il faut télécharger une nouvelle version de CHARON and télécharger et dézipper le fichier A20.idx )
Il y a deux problèmes avec A1.0/A2.0. la première est que pour avoir une copie vous devez contacter Dave Monet, dgm@nofs.navy.mil, pour lui demander si c'est possible. Les données sont sur onze CD-ROM, ils sont gratuits. Cela signifie que c'est une ponction non négligeable dans le budget de l'USNO, et donc l'USNO s'efforce de distribuer au mieux les copies disponibles. Il faut donc avoir de bonnes raisons pour demander les 11 CD-ROM du catalogue USNO. La disponibilité des CD change avec le temps, cela dépend du stock de CD de l'USNO et du rythme des demandes.
En utilisant l'A1.0/2.0, le menu de paramétrage offre deux possibilités suivant que vous avez ou non téléchargé les données sur le disque dur. (Voir option de paramétrage A1.0/A2.0).
Il y a une version à un seul CD-ROM des catalogues USNO A1.0 et A2.0, elle s'appelle l'USNO SA1.0 ou SA2.0. CHARON peut brutalement utiliser ces catalogues. Pourquoi brutalement ? La raison est que dans les catalogues SAx.0 environ 90 % des étoiles des catalogues complets ont été écartées. Les 10% restantes ont été choisies pour remplir la voûte céleste avec une densité aussi régulière que possible; vous êtes presque sur d'avoir plusieurs de ces étoiles sélectionnées dans les SAx.0 dans le champ de votre CCD s'il fait quelques dizaines de minute d'arc carrée. (Contrairement au GSC qui a quelques régions assez peu denses.). Mais les 10% retenues pour le SA1.0 ou le SA2.0 ne sont pas nécessairement les plus brillantes, ce qui peut mettre CHARON dans l'embarras quand il essai de faire coïncider les champs, et cela est pratiquement impossible à faire avec les SA).
Il est possible et important de faire les comptes.
D'abord vous pouvez avoir gracieusement les CD SA1.0/2.0 de US Naval Observatory; par contre, il est plus difficile d'avoir les A1.0/A2.0, (un nombre limité de disques ont été pressé).
Deuxièmement, l'A2.0 a été calibré en utilisant le catalogue ACT . Cela signifie que les erreurs systématiques du GSC ont été éliminées, cela résulte en une importante amélioration de la précision. (L'A1.0 avait été calibré en utilisant le GSC, et donc il partage les mêmes erreurs de systématiques.)
Troisièmement l'A1.0/A2.0 contiennent environ 50 millions chacun, presque trois fois plus que le GSC; et la densité d'étoiles par degrés carré de ciel est plus régulière. Il arrive que certaines images CCD tombent dans un trou du GSC, il n'y a pas assez d'étoile dans le GSC pour effectuer la réduction astrométrique. Cela est extrêmement rare avec les catalogues SA.
Alors, comment utiliser les catalogues SA avec CHARON? D'abord tester l'image avec le GSC pour vérifier que tous les paramétrage important ont bien été positionnés (distance focale, dimension des pixels, inversé ou non, nom de la cible et ainsi de suite - notez que tous ces paramètres, sauf le nom de la cible, peuvent être vérifiés sur une autre image prise dans les même conditions dans une autre direction). lorsque l'image se charge correctement avec le GSC, vous pouvez continuer avec les catalogues SA1.0/SA2.0.
Si vous utilisez SA2.0 pour la première fois avec GUIDE ou CHARON, vous devez d'abord, télécharger et dézipper ce fichier (environs 14 KØ). Il contient les données nécessaires pour que CHARON accède au donnée A2.0 et SA2.0 (l'équivalent pour A1.0 et SA2.0 est sur le CD GUIDE.)
Entrer dans le menu de paramétrage de CHARON, et commutez le paramètre "Catalogue GSC-ACT" jusqu'à ce qu'il affiche "Catalogue A1.0 (données sur CD-ROM)" ou "Catalogue A2.0 (données sur CD-ROM )", suivant que vous utilisez le SA1.0 ou le SA2.0. (Si ces choix ne vous sont pas proposés, c'est que vous utilisez une version antérieure de CHARON, téléchargez le fichier CHARON.ZIP , c'est la dernière version.) Augmentez le nombre d'étoiles utilisées jusqu'à 40 en espérant qu'au moins 4 de celles ci vont passer à travers la sélection du catalogue SA. Le point noir est qu'en procédant ainsi le temps de recherche va être très long. Lorsque vous serez arrivé à réduire l'image avec le catalogue SA, alors vous pourrez essayer de réduire ce nombre.
Et maintenant nous allons ajuster un paramètre crucial pour l'utilisation des SA, et un qu'il est particulièrement délicat à bien ajuster, c'est le niveau de saturation. Dans les catalogues SA, les étoiles brillantes sont le plus souvent omises; elles forment sur les plaques de si grosses tâches que leur qualité astrométrique sont moins bonnes que celle d'étoiles moins brillantes. Par défaut, CHARON va tenter de faire la coïncidence en utilisant les quarante étoiles les plus brillantes de l'image aux étoiles du SA. Mais très peu des étoiles du SA sont brillantes, en conséquence votre chance de trouver la coïncidence est donc faible.
Pour résoudre ce problème, vous pouvez disqualifier les
étoiles brillantes en diminuant le niveau de saturation. Ceci se
fait empiriquement par essais successifs. Si vous faites toujours vos images
dans les mêmes conditions (ouverture et temps de pose équivalents)
cela vous prendra un peu de temps la première fois mais par la suite
vous pourrez réutiliser la valeur de saturation trouvée.
Il y a aussi la possibilité d'utiliser la dernière version du GSC, le GSC 1.2. il est fourni par le Space Telescope Science Institute (STScI); cliquez ici pour avoir plus d'informations sur le GSC 1.2.
Le GSC 1.2 est essentiellement une re-réduction du GSC 1.1. comme cela est décrit dans le site appelé ci-dessus, le GSC 1.1 a quelques erreurs de position assez horribles en particulier près des bords des plaques photographiques. Dans le GSC 1.2, les données ont été analysées en utilisant quelques termes supplémentaires dans le polynôme d'adaptation et en utilisant le catalogue PPM comme référence alors que le GSC 1.1 utilisait des catalogues de références plus anciens.
Dans un monde idéal, le STScI devrait mettre le GSC 1.2 accessible librement sur CD-ROM, ou via FTP. Mais le STScI ne veut pas faire cela. On peut seulement obtenir le GSC 1.2 en faisant la demande en due forme au STScI portion du ciel par portion du ciel. Le formulaire pour la demande SC 1.2 est fourni pat le STScI.
Pour utiliser CHARON avec le GSC 1.2, il vous faudra d'abord accomplir les étapes suivantes. Remplir le formulaire de demande de données GSC 1.2 pour la portion du ciel couverte par votre image CCD au site qui vient d'être indiqué. Stocker ces données sur votre disque dur en format texte (CHARON ne comprend pas le format HTML.)Si vous avez sauvegardé ces données dans le fichier gsc_12.txt; il vous faudra lancer CHARON par la commande exécute suivante :
charon (nom_de_l'image) (nom_de_l'objet) (autres_options) -Ggsc_12.txtL'option '-G' va obliger CHARON à prendre les données du champ de référence dans ce fichier en outrepassant les autres spécifications de catalogues qui sont faites dans le paramétrage.
CHARON peut aussi utiliser le catalogue GSC-ACT. Celui-ci est une re-calibration du catalogue GSC 1.1 utilisé par GUIDE et la plupart des autres logiciels d'astronomie. Il devrait éliminer toutes les erreurs systématiques de position du GSC 1.1. (Il n'y a pas de changements (hélas) pour les magnitudes, la photométrie).
Pour utiliser le GSC-ACT avec CHARON, vous devez d'abord
télécharger
et dé-zipper ce fichier (environs 590 KØ) dans votre
répertoire GUIDE. Alors, démarrer CHARON, entrez dans le
menu de paramétrage et commutez les catalogues de référence
pour choisir "Catalogue GSC-ACT." C'est tout. il n'est pas besoin de données
ou de CD supplémentaire car CHARON va utiliser les données
extraites du fichier GSC_ACT.ZIP pour "ajuster" les données
du GSC 1.1. (Le code source et la documentation détaillée
en anglais peuvent être fournis sur demande à Project Pluto,
mais il ne sont pas vraiment nécessaire si vous voulez simplement
utiliser ce catalogue).
Depuis Mai 1999, CHARON a été étendu pour utiliser les données des fichiers ACR (Sloan Astrometric Calibration Region). l'ACR couvre seize degrés autour du plan équatorial, chaque région fait approximativement 7.6 par 3.2 degrés. Il couve une région trop étroite pour être général, mais il est absolument merveilleux pour tester votre astrométrie. Les erreurs de l'ACR sont si faibles que les erreurs du catalogue sont pratiquement négligeables comparées aux erreurs du GSC ou des Ax.0. C'est en effet une situation assez exceptionnelle que, quand vous utilisez les données du GSC ou d'un catalogue USNO Ax.0, les erreurs systématiques de ces catalogues sont presque toujours le facteur limitant de la qualité de votre réduction astrométrique.
Vous pouvez cliquer ici pour avoir des informations sur l'ACR, telles que où télécharger les données et comment les afficher avec GUIDE. Dans CHARON, il s'utilise exactement de la même façon que le GSC 1.2; par exemple, si vous avez une image qui se tient en partie dans la région J du Sloan ACR Region J, et que vous avez téléchargé ce fichier dans le fichier regionJ.dat du répertoire C:\SLOAN, il vous faudra lancer CHARON par la commande exécute suivante :
charon (nom_de_l'image) (nom_de_l'objet) (autres_options) -Gc:\sloan\regionj.dat
L'UTILISATION DE FITS ET DE QUELQUES AUTRES FORMATS
Une des raisons d'utiliser la caméra ST6 (et les autres SBIG) est que leur format est extrêmement simple et rigoureusement standardisé. La plupart des données nécessaires à la réduction astrométrique comme la date et l'heure de l'image, la taille des pixels, la focale équivalente et ainsi de suite sont contenues dans l'entête.
Malheureusement, la standardisation des fichiers FITS n'est pas aussi rigoureuse. Toutes les données ci dessus peuvent être incluses dans l'entête FITS, mais le plus souvent elles ne le sont pas. De plus, les données FITS se présentent sous différents transcodages binaires; CHARON actuellement sait manipuler seulement le format de données codées en entiers sur 16 bits le plus courant.
De la même façon, les fichiers de la caméra "multipartie" Cookbook ne contiennent pas la date, l'heure ni la focale équivalent. (Par contre la taille des pixels, en microns, est bien définie alors que les caméras Cookbook utilisent soit des CCD TI211 ou TI242.)
Certaines images FITS contiennent la date et l'heure de l'observation avec les indicatifs DATE-OBS et TIME-OBS. (En théorie, _tous_ les_fichiers au 'standard' FITS devrait contenir cette information; en réalité, on ne peut pas compter dessus). Si l'image ne contient pas ces indicatifs ou s'ils sont mal renseignés, vous devrez les entrer en lançant CHARON avec l'option -b :
-b(jour/mois/année heure:minute:seconde)Par exemple, si votre image crzywd.fit de NGC 7001 a été prise le 28 Août 1995 à 3:14:16 UT, on doit utiliser:
charon crzywd.fit -b28/8/1995 3:14:16 -ongc7001Ceci devrait permettre de s'en sortir avec des images dont les données sont codées en entiers sur 16 bits. Mais nous n'avons pas un grand nombre d'images pour le vérifier; si vous avez des difficultés, n'hésitez pas à le faire savoir à Project Pluto et a envoyer un ou deux échantillons d'images. Ainsi on va se rendre compte qu'il y a un champ ou deux pas encore rencontré jusque là qui seront ajouté à CHARON.
POUR AFFICHER LES IMAGES DANS GUIDE
Lorsque vous avez chargé et visualisé une image avec CHARON avec succès, alors, sa position, sont orientation et ses facteurs d'échelle dans le ciel sont des quantités connues. Ces quantités peuvent être utilisées pour afficher l'image en arrière plan des cartes de GUIDE, comme GUIDE le fait pour les images RealSky ou DSS. Pour faire cela, effectuez la procédure suivante :
D'abord, confirmez que l'image à été convenablement traité par CHARON. (Autrement, vous aurez une image qui va montrer des bizarreries dans GUIDE, ou simplement ne pas correspondre à la bonne orientation dans le ciel ou la bonne partie du ciel). Ajuster le contraste et la luminosité, ce seront ces valeurs qui seront automatiquement choisies pour l'affichage dans GUIDE. Quand vous avez fait cela frapper la touche 'z' du clavier.
CHARON va afficher "Entrée ajoutée à IMAGES.DAT". Vous pouvez sortir de CHARON, démarrer GUIDE, et le re-centrer dans la direction de votre image.
Par défaut, GUIDE ne va pas l'afficher. Frapper Alt-J; une petite fenêtre va vous demander "Numéro du 'flag' de test:" Entrez 10. Le 'flag' de test 10 commute l'affichage des images définies par l'utilisateur (ainsi en refaisant exactement la même chose vous pouvez supprimer l'affichage de vos images en arrière-plan de GUIDE).
Le système des images définies par l'utilisateur fonctionne
en ajoutant une ligne pour chacune des images dans le fichier en format
texte: IMAGES.DAT. Chaque ligne contient l'ascension droite et la déclinaison
des quatre coins de l'image en degrés décimaux, la plage
de contraste, la hauteur et la largeur de l'image en pixels, et quelques
données utilisées par GUIDE pour reconnaître les différents
formats de fichier. La chose importante à retenir est que vous pouvez
éditer le fichier IMAGES.DAT et enlever une image individuellement
en supprimant une ou plusieurs lignes. Le nom du fichier image placé
en fin de ligne vous aidera à vous y retrouver. C'est le seul moyen
de désélectionner sélectivement quelques images définies
par l'utilisateur.
LA DETERMINATION D'ORBITE
Immédiatement après la réduction astrométrique vient, pour les objets du système solaire la détermination de l'orbite en utilisant le logiciel FIND_ORB; cela nécessite un autre manuel d'utilisation. La page HTML sur le site Project Pluto tente de définir et de discuter comment on peut utiliser efficacement FIND_ORB. Ici, seule une vue générale du sujet est présentée. Pour plus de détails téléchargez FIND_ORB et visitez
http://www.projectpluto.com/find_orb.htm
Le seul objet du logiciel FIND_ORB est de prendre les résultats de réduction astrométrique des observations d'un objet nouveau, de les analyser et de déterminer les paramètres orbitaux de cet objet. Le plus souvent, cela n'est pas vraiment nécessaire car on peut obtenir des paramètres orbitaux parfaitement valable du MPC (Minor Planet Center). Le MPC a accès à plus de données que vous et donc il pourra calculer une meilleure orbite.
Il y a trois raisons pour déterminer une orbite par vous-même en utilisant FIND_ORB. D'abord, si vous avez trouvé un nouvel objet potentiel et avez les données astrométriques de deux ou trois nuits, vous pouvez, en utilisant FIND_ORB calculer une orbite extrêmement préliminaire qui vous donnera un estimé de l'endroit ou il faut regarder les nuits suivantes. (Une orbite de cette sorte est d'ordinaire guère mieux que de supposer que l'objet se déplace sur une droite.)
La seconde est pour évaluer la qualité de votre travail astrométrique. Si vous rassemblez des données pour un objet, que vous les donnez en entrée à FIND_ORB, et que vous trouvez des erreurs résiduelles assez petites, alors vous pouvez avoir confiance que vous avez obtenu de bonnes données..
Et le troisième est l'assouvissement d'une simple curiosité
à propos de la "magie noir" de la détermination d'orbite.
Avec une utilisation de GUIDE pour produire des cartes, CHARON pour produire
des données astrométriques et de FIND_ORB pour déterminer
les paramètres orbitaux qui servent à GUIDE pour faire les
cartes du ciel, la boucle est bouclée. Vous avez en main un système
complet pour transformer des données brutes dans un résultat
élaboré que sont les paramètres orbitaux et la prévision
des éphémérides, vous pouvez expérimenter chaque
étape du processus. Un des résultats est que ces logiciels
peuvent être utilisés comme outils éducatifs, (et,
à en juger par les E-mail à Project Pluto il est sans doute
pas mal utilisé dans ce domaine.)
LE FUTUR
S'il vous plaît, faites connaître vos problèmes avec CHARON à PROJECT PLUTO (en anglais) ou à J.N. MOREAU (en Français) qui transmettra. Faites part aussi des points positifs que vous trouvez à ce logiciel. Il y a des points qui sont considérés comme absolument impératifs avant de considérer ce logiciel comme complet. La liste suit pour vous indiquer que ces points ne sont pas oubliés :
Autoriser d'ajouter ou de supprimer une étoile à la liste des étoiles prises en compte dans l'adaptation.
Autoriser de retoucher le niveau de fond déterminé automatiquement.
Corriger la manipulation des désignations de comète nouveau style.
La fonction "blink" est maintenant possible avec CHARON pour des images simples, elle pourrait être étendue à la construction de mosaïques d'images, ou à la détection automatique d'objet se déplaçant légèrement entre deux images ou la détection d'intrus.
METHODE UTILISEE POUR TROUVER LES ETOILES D D'UNE IMAGE
Ce chapitre décrit les algorithmes internes de CHARON pour localiser les étoiles dans l'image. Pour la plupart des gens cela n'a pas un grand intérêt mais de temps en temps il y a des discussions sur ce sujet.
La méthode actuelle "courante" pour trouver la position d'une étoile est la méthode du centroïde. On définit la taille de la cellule, habituellement des carrés de 5*5 ou 7*7 pixels. Après avoir trouvé le pixel le plus brillant d'une étoile, cette cellule, fenêtre de centroïde est centré sur ce pixel. Dans le menu de paramétrage on peut ajuster la taille de la fenêtre de centroïde prise en compte par CHARON. On comprendra d'après ce qui vient d'être dit qu'il est préférable de prendre taille de fenêtre carrée dont le coté présente un nombre impair de pixels.
Avec la méthode du centroïde simple, on effectue une pondération des valeurs des pixels dans la fenêtre de centroïde telle que :
x_étoile = y_ étoile = intensité_totale = 0;
for( i=0; i < nombbre_de_pixels_dans_la_fenêtre; i=i+1)
(
x_ étoile = x_ étoile + intensité[i] * x[i];
y_ étoile = y_ étoile + intensité[i] * y[i];
intensité_totale= intensité_totale +intensité[i];
)
x_ étoile = x_ étoile / intensité_totale;
y_ étoile = y_ étoile / intensité_totale;
Cette méthode a été utilisée par CHARON pendant assez longtemps avant de se décider à passer à quelque chose de plus élaboré. Pour qu'elle soit rigoureuse, il faut que l'étoile soit modelisable par une Gaussienne. Le plus souvent, ce n'est pas le cas; la différence est qu'il y a aussi un niveau moyen de fond, c'est à dire que l'étoile est modélisée par une Gaussienne plus une constante.
Cependant la méthode simple de centroïde a des problèmes si quelques pixels sont saturés ou morts, ou si le niveau moyen de fond est haut par rapport à l'intensité de l'objet, ou si l'objet et dans le voisinage immédiat d'un autre objet. Toutes ces objections peuvent être détournées simplement en rejetant ces objets ou la restitution pourrait être douteuse, il reste, en général, encore un nombre important d'étoiles parfaitement utilisables pour la réduction astrométrique. La raison principale de passer à une méthode plus élaborée est que la méthode simple ne fonctionne pas bien avec les comètes.
Supposons que l'intensité du pixel (x, y) est donnée par :
I(x,y) = Ifond_moyen + Iétoile * exp(-dist²/sigma²)
où
dist = Racine_carrée((x-x_étoile)²+(y-y_étoile)²)
(Ceci est mathématiquement équivalent à l'hypothèse de la constante plus la Gaussienne). Pour une étoile particulière, il y a cinq inconnues : les coordonnées x_étoile et Y_étoile, l'intensité de l'étoile, Iétoile, l'intensité du fond Ifond_moyen et 'la taille de l'étoile' sigma. Nous pouvons avoir une première approximation de la position et de l'intensité de l'étoile par la méthode du centroïde simple. Si nous partons avec une intensité du fond estimée à zéro et une valeur de sigma choisie à priori, nous pouvons, par une méthode d'approximation des moindres carrés obtenir une estimation précise des cinq inconnues.
Cette procédure porte de nom d'ajustement sur la PSF "Point-Spread Function ", ou "PSF fitting". Cette méthode donne des résultats fiables même dans le cas de couples serrés d'étoiles, de données médiocres, et surtout elle donne de bons résultats pour les comètes où Ifond_moyen peut s'avérer élevé. Elle donne aussi de résultats satisfaisant si l'image contient des pixels saturés ou mort; la difficulté principale étant d'identifier ces pixels défaillant pour ne pas les prendre en compte dans l'ajustement sur la PSF.
La 'taille du centroïde' dans le menu de paramétrage vous
permet de choisir la fenêtre que CHARON utilise pour l'ajustement
PSF. Par défaut il utilise une fenêtre de 5*5; en théorie
une fenêtre de 7*7 ou même de 9*9 devrait donner de meilleurs
résultats. En pratique, dans les fenêtres plus larges, on
inclue des contributions d'étoiles autres que l'étoile qui
doit être mesurée.
METHODE DE REDUCTION ASTROMETRIQUE & DETERMINATION DES CONSTANTES DE LA PLAQUE
De temps en temps, des personnes travaillant sur leur propre logiciel d'astrométrie ou de futurs utilisateurs qui veulent être certains que ce logiciel fait bien ce qu'il doit faire, posent des questions sur la méthode mathématique qui sous-tend CHARON. Ce qu'un logiciel d'astrométrie doit faire, c'est utiliser des méthodes d'astrométrie standard et d'en tirer la meilleure précision possible. Si vous ne faites pas partie des deux catégories de personnes citées plus haut, vous pouvez passer la discussion qui suit sans aucun problème et il ne vous en sera pas tenu rigueur.
CHARON utilise la méthode la plus courante de réduction astrométrique. La première étape consiste à identifier les coordonnées des objets dans l'image exprimées en pixels. CHARON effectue ce pas en supposant que la luminosité de chaque objet dans l'image suit une courbe Gaussienne. Ceci donne un estimé de la position (exprimée en pixel x.x, y.y) et de la magnitude de l'objet comme cela est expliqué dans le chapitre précédent.
De cette façon, CHARON calcul la position (x.x, y.y) en pixel de tous les objets de l'image qui sont identifiés comme une étoile. Ensuite il faut faire la correspondance entre quelques étoiles de l'image et des étoiles du catalogue de référence, le plus souvent le GSC mais CHARON peut aussi utiliser le catalogue TYCHO/ACT ou les USNO A1.0, A2.0, et avec une procédure un peu particulière l'USNO SA1.0 ou SA2.0. Si on veut faire l'adaptation sur N étoiles, on a alors :
x(i), y(i) correspond à l'ascension droite (AD) et la déclinaison de la ième étoile sur le catalogue (AD(i), déclinaison(i), i=1, 2, à N)
On commence avec un centre d'image estimé (AD0, déclinaison0), et on calcule des pseudo coordonnées dans l'image (xi, eta) pour chaque AD(i), déclinaison(i). Alors on peut supposer que :
xi(i) = A x(i) + B y(i) + C + résidu_de_xi(i)
eta(i) = D x(i) + E y(i) + F + résidu_de_eta (i)
Les six constantes A, B, C, D, E, and F sont appelées "Constantes
de la plaque" (en souvenir du temps où on effectuait la réduction
de photographies). Si vous avez trois étoiles (N=3), alors vous
avez six équations et six inconnues (les constantes de la plaque).
Vous pouvez alors résoudre le système linéaire et
avoir une solution_prétendue_exacte, c'est à dire que les
résidus seront nuls.
Ajoutez des étoiles et cette solution simple va disparaître : les nouvelles étoiles ne vont pas avoir des résidus nuls, d'une part parce qu'il y a des erreurs de mesure (une mesure n'est jamais parfaite) et parce que la supposition que l'on peut tout modéliser par une équation linéaire à six termes n'est pas tout à fait exact (nous reviendrons là-dessus). La solution est de partir des valeurs A à F déterminées avec les trois étoiles et de les ajuster par la méthode des moindres carrés pour l'ensemble des étoiles. La méthode des moindres carrés trouve les valeurs des six constantes de la plaque qui minimise :
somme(résidu_de_x(i) ^ 2 + résidu_de_y(i) ^ 2), i = 1, 2, à N.
('^' signifie 'élever à la puissance', comme on l'écrit en FORTRAN **). Il y a d'excellantes raisons, élaborée d'abord par Carl F. Gauss, pour considérer "le minimum de la somme des carrés des erreurs" comme un bon critère dans ce cas. La même méthode est utilisée pour la détermination des orbites, pour analyser les erreurs de pointage d'une monture de télescope, et encore dans bien d'autres domaines, c'est un outil puissant et très largement utilisé.
En utilisant ces six constantes de la plaque vous pouvez transformer les couples de coordonnées ascension droite / déclinaison en pseudo-coordonnées (xi, eta), et alors obtenir les coordonnées en pixel (X,Y). C'est ce que l'on appelle une transformation linéaire du premier ordre, et c'est l'une des trois formes de réduction qui est proposé dans le menu de paramétrage.
Si vous connaissez la taille des pixels en microns, vous pouvez aussi calculer la distance focale équivalente de l'instrument qui a pris l'image CCD. CHARON affiche la distance focale qu'il trouve en prenant la hauteur et la largeur des pixels; ceci donne un autre test de cohérence. La distance focale fournie au début sert seulement à initialiser CHARON pour faire une première comparaison de l'image avec les étoiles du GSC.
S'il y a au moins 7 étoiles, on peut envisager de faire une adaptation quadratique. Dans ce cas :
xi = Ax + By + C + Gx^2 + Hy^2 + Ixy + résidu_de_xi
eta = Dx + Ey + F + Jx^2 + Ky^2 + Lxy + résidu_de_eta
Ici on considère 12 constantes pour la plaque et non plus 6 comme pour une réduction du premier ordre; les sept étoiles donnent quatorze équations. (Exact, on pourrait se contenter de six étoiles pour avoir une adaptation exacte du second ordre puisqu'on aurait 12 équations à 12 inconnues, mais ceci est dangereux, vous obtiendriez alors toujours une adaptation exacte même avec des données complètement fausses). Pour aller plus loin, s'il y a au moins 11 étoiles, CHARON peut considérer une réduction du troisième ordre (cubique), alors les composantes en x^3, xy^2, yx^2, and y^3 sont introduites et il faut 20 constantes par plaque.
Les réductions du second et du troisième ordre permettent de prendre en compte les corrections d'aberration optique et de réfraction différentielle dans le champ de vue. (La réduction utilisée à la création du GSC inclue même un terme (faible) du quatrième ordre pour prendre en compte les aberrations symétriques des chambres de Schmidt.). Avec un télescope d'amateur à champ faible et pour des images prises à une élévation assez grande, l'adaptation du premier ordre devrait donner les meilleurs résultats avec le moins de risques d'erreur. Si le champ est grand (chambre de Schmidt) et/ou si les images sont prises à faible élévation, les adaptations du second ordre ou du troisième ordre peuvent donner une meilleure précision que l'adaptation du premier ordre.
Tous ces types d'adaptations sont disponibles dans le menu de paramétrage de CHARON. Il est recommandé de toujours utiliser une adaptation du premier à moins que vous sachiez que vous avez une bonne raison pour utiliser un ordre supérieur. Par exemple si votre optique dans le champ de vu du CCD produit des aberrations géométriques d'ordre deux ou trois dans le champ de l'image CCD. C'est un jugement qui est difficile à faire : les réductions d'ordre supérieur donneront toujours des résidus plus faibles, mais cela ne veut pas dire nécessairement que la précision est meilleure. Et donc cela peut vous conduire à augmenter vos erreurs par une fausse interprétation de la valeur des résidus.
