چکیده:

دراین مطالعه، محتوای مقاله‌‏ی پیشین با عنوان ” آشکارسازیِ هلالِ ماه با کمکِ تصویرِ زمینه ” اصلاح شده است. بدین صورت که با توجه به الگوی استانداردِ کالیبراسیونِ تصاویرِ نجومی، فریمِ Flat و Dark Flat به صورتِ اصولی تهیه می‌شود. همچنین، نشان داده می‌شود که قرار گرفتنِ تصویرِ زمینه در جایگاهِ فریمِ Dark کاملاً صحیح است، اما در جایگاه Flat خیر. با انجامِ این اصلاح، تغییرِ نتیجه با حالتِ پیشین مقایسه می‌شود.

داده گیری:

زمانی که برای رؤیت هلال در رصدگاه هستید، پس از آنکه هلال را در پخش زنده‌ی دوربین عکاسی دیدید و از آن عکاسی کردید، کمی قابِ تصویر را در راستای افقی جابجا کنید تا هلال از کادر خارج شود و چند عکس (مثلاً 4 عکس) بگیرید. این تصاویر، عکسِ زمینه‌ی آسمانِ شما هستند و در صورتی که میدانِ دیدِتان کوچک باشد و سریع عمل کنید، این تصاویر، تقریبِ خوبی از زمینه‌ی عکسِ اصلی را برای شما فراهم می‌کند. بعد از آمدن به خانه، ابزار را از نو سرهم کنید و در مقابل یک منبع نور سفید و یکنواخت بگذارید و تعدادی فریمِ Flat بگیرید. بعد برای همان تنظیمات، دربِ تلسکوپ را ببندید و تعدادی هم فریمِ Dark Flat بگیرید.

مبانیِ نظریِ این فرایند:

در حالتِ کالیبراسیونِ کامل، عکس‌های اصلی و زمینه با توجه به روابطِ زیر کالیبره می‌شوند.

که L_R و B_R به ترتیب، فریمِ اصلی و زمینه‌ی تصحیح شده است. Bi فریمِ بایاس، F فریمِ فلت، D فریمِ دارک و DF هم فرمِ دارک فلت است. ولی آیا نیاز است که تمامیِ فریم‌های تصحیحی استفاده شود؟ جواب این سؤال خیر است. چرا که خواسته‌ی نهاییِ این فرایند، رسیدنِ به تصویرِ هلال است که از رابطه‌ی زیر بدست می‌آیند.

بنابراین، تنها به سه فریمِ اصلاحی نیاز است.

کار با نرم افزار:

در این مرحله، تصویرِ اصلی را به عنوانِ فریمِ لایت، 4 عکسِ زمینه را با عنوانِ فریمِ دارک، 4 عکسِ فلت و 4 عکسِ دارک فلت را به نرم افزار می‌دهید. تا اینجای کار محیطِ نرم افزار به مانندِ شکل 1 است.

نرم افزارِ DeepSkyStacker، برای عکس‌های خام، تنظیماتِ از پیش تعیین شده هم دارد، که برای اینکه رنگِ زمینه به هم نریزد، تنها لازم است که Set the Black point to 0 غیر فعال شود.

بعد از اجزای برنامه و گرفتنِ فایل کالیبره شده، واردِ نرم‌افزار PIPP شوید. فایلِ را داخل این نرم‌افزار آورده و از برگه‏‌ی input options گزینه‌ی باینینگِ 2×2 را انتخاب کنید. سپس، در برگه‌ی Processing Options هم دو گزینه‌ی Stretch Histogram White Point To: 95 و Set Histogram Black Point to 0% را فعال نمایید. در ادامه گزینه‌ی Equalise R, G, and B Channels Individually را غیرفعال نمایید. با انجامِ این کار درواقع موفق به تنظیم روشناییِ تصویر شده‌اید.

یک نکته‌ی مازاد هم انتخابِ قابِ نهایی برای تصویر است. این کار را می‌توانید با کمکِ بخشِ Crop همین برگه انجام بدهید. برای نمونه در شکل 2، تصویری از این برگه را ببینید. درنهایت هم از نرم‌افزار خروجیِ Tiff می‌گیرید.

تمامیِ عملیاتِ کالیبراسیون (پیش‌پردازش) و تنظیماتِ نهایی به اتمام رسید.

موارد مطالعاتی:

مورد یک:

هلالِ شامگاهیِ شعبانِ 1442 که روزِ یکشنبه 24 اسفندماه 1399 از بامِ سبزِ شیراز عکاسی گردید، برای این موضوع انتخاب شد. این هلال بعد از گذشت 39 دقیقه از غروبِ ظاهریِ خورشید، با چشمِ غیرمسلح دیده شد. اما این عکس 16 دقیقه زودتر از رؤیتِ با چشمِ غیرمسلح عکاسی شده است.

تصویرِ کالیبره شده در اینجا با حالتی که در مقاله‌ی پیشین انجام گرفت، در شکل 3 مقایسه شده است.

تفاوت با توجه به شکل 3 بسیار ناچیز است و تنها کمی زمینه در تصویرِ سمت چپ یکنواخت‌تر است. دلیل این اختلاف کم این است که هلالِ ماه جدایی زاویه‌ای حدود 14 درجه داشت و زمان رصد در ناحیه‌ی آبی آسمان بود. گرادیانِ نوری آن منطقه ناچیز است. ازینرو تصویرِ زمینه تقریب خوبی برای فریمِ Flat است.

مورد دو:

در این قسمت، هلالِ شامگاهیِ رجب 1442، که روز 24 بهمن 1399 از منطقه‌ی کودیان نزدیک شهرِ شیراز رصد شد، موردبررسی قرار می‌گیرد. این هلال توسطِ گروه تنها در پخش زنده‏‌ی دوربین مشاهده شد. زمانِ اولین رصدِ آن ساعت 18:13 دقیقه بود که تنها 26 دقیقه از غروب ظاهریِ آفتاب می‌گذشت.

به‌مانند موردِ یک، تصویرِ کالیبره شده در اینجا با حالتی که در مقاله‌ی اول معرفی شد، در شکل 4 مقایسه شده است.

با توجه به شکل 4، در ظاهر ممکن است به نظر تفاوتی نداشته باشند. اما، دقت در مرز مشترک دو تصویر نشان می‌دهد که روشناییِ زمینه‌ی تصویر متفاوت دارد. تصویر (ب) صحیح است. چراکه زمینه‌ی آسمان در محلِ هلال ماه گرادیانِ روشناییِ زیادی دارد و این موضوع کاملاً اثرش را در فریم فلت نشان داده است و پایینِ تصویر را به‌طور اشتباه کمی تاریک‌تر از بالای آن کرده است. در این حالت جدایی زاویه‌ای ماه 11 درجه بود و ماه در ناحیه‌ی نارنجی‌رنگ آسمان مشاهده شد.

با توجه به این دو بررسی، به نظر می‌رسد هرچه جداییِ زاویه‌ای هلال کمتر باشد، تصویرِ زمینه تفاوتِ بیشتری از عکس Flat پیدا می‌کند. ازینرو ضروری است که به جای تنها یک فرم اصلاحی، مدلِ دارای سه فریمِ اصلاحی استفاده شود. مدل تک فریمی، استفاده از تصویرِ زمینه در جایگاهِ دارک و فلت است و مدل اصلاحیِ سه فریمی، استفاده از زمینه در جایگاه دارک و تهیه‏‌ی مستقل فریم‌های فلت و دارک فلت است.

نتیجه‌گیری:

در این مطالعه، الگویِ معرفی‌شده با عنوانِ “آشکارسازیِ هلالِ ماه با کمکِ تصویرِ زمینه” از نو بررسی گردید. به‌منظور صحت سنجیِ آن، از شیوه‌ی کالیبراسیونِ سه فریمی (دارک، فلت و دارک فلت) به‌عنوان مرجع استفاده شد. این بررسی نشان داد که هرچه جدایی زاویه‌ای هلال کمتر باشد و هلال در بخش قرمزتر آسمان مشاهده شود، تصویرِ زمینه، فاصله‌ی بیشتری از فریمِ فلت پیدا می‌کند. ازینرو نمی‌توان در حالتِ کلی این جایگزینی را پذیرفت.

تشکر و قدردانی:

از آقای محسنِ شریفی بابت توصیه‌های ایشان در بازبینیِ این شیوه کمال تشکر را دارم.