Сборник научных трудов выпуск 36 Основан в 1995 году the problems of educational physical experiment

ПЕРВИЧНАЯ ОБРАБОТКА ПЗС–ИЗОБРАЖЕНИЙ
В этом тезисе рассматривается первичная обработка изображений, по-
лученных с помощью астрономических телескопов.
Ключевые слова:
ПЗС, изображения, FITS, темновой ток, космические
частицы, IRAF, приложения.
ПЗС–прибор с зарядовой связью (CCD, charge–coupled device) —
общее обозначение класса полупроводниковых приборов, в которых
применяется технология управляемого переноса заряда в объеме полу-
проводника. Наиболее ярким представителем приборов данного класса
является ПЗС–матрица.
ПЗС–изображения делятся на два вида: вспомогательные изображе-
ния, рабочие изображения. Вспомогательные изображения включают в
себя: bias, dark, flat: bias изображения — изображение без времени
экспозиции (exp = 0); dark — темновой ток, испускание неупорядочен-
ных электронов полупроводниками под действием тепла (exp = t); flat
изображения — изображение части неба без звезд.
Изображения, полученные в астромических телескопах, сохраняют-
ся в формате FITS (Flexible Image Transport System). Они будут со-
стоять из данных в графическом представлении и данных в табличном
представлении. В таблице будут указаны время экспозиции, данные
обсерватории, из которой было получено изображение, какой фильтр
использовался и другие подобные данные. Изображение в графическом
виде будет состоять из:
Xij = F ij
·
I ij + Aij + Mij(Xij),
где Aij — dark; Fij — f lat; Mij — bias; I ij — световой поток, исходя-
щий из исследуемых объектов.
Этапы первичной обработки ПЗС–изображений: 1) вычитание ну-
левого уровня (bias); 2) вычитание потока тьмы (dark); 3) коррекция
плоскости поверхности (разделить на f lat); 4) очистка изображений от
космических частиц:
I ij = (Xij
−
Aij
−
Mij(Xij))/(F ij
−
Mij).
Для обработки ПЗС–изображений используется множество программ-
ных средств. IRAF (Image Reduction and Analysis Facility) — про-
грамма, созданная группой национальных оптических астрономических
обсерваторий США. Эта программа предназначена для операционных
систем Linux. Программа запускается с помощью терминала xgterm
операционной системы.
85

---

Компьютер в учебном физическом эксперименте
Чтобы начать обработку, запускается программа. После откры-
тия программы выполняется следующая последовательность команд:
noao
−→
imred
−→
ccdred. Затем в терминале появляется несколько
команд. С помощью команд суперизображения создаются из изображе-
ний bias, dark, flat. С помощью этих суперизображений разделяется
световой поток, исходящий от объектов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Grisetti R. A Student’s Guide to CCD Photometry Data Processing using
IRAF with Dr. Fern´andez at the University of Central Florida // USA. 2006.
2. Brian D. Warner. A Practical Guide to Lightcurve Photometry and Analysis
// Springer. USA. 2006.
Чирчикский государственный
педагогический институт
Ташкентской области
Поступила в редакцию 14.01.22.
В. В. ШАМШУТДИНОВА, Ю. Б. МОРЖИКОВА, С. В. ОБУХОВ