CHIP 1 ほぼ同じカウント(12000ADU)を持つ両者同士で割り算してみた。

Twilight Flatが使えるかどうか考える
2005-02-19
田中壱
Twilightフラットが正しいかどうか見るため、Twilightデータと同じカウントを持つ天体フレームを
それで割り算してみた。どちらも空なので、多かれ少なかれ平らになるはずだが、かなり違った。
とりあえずTwilightはやめておこうと思った、というのが結論である。
*正しい評価法と言えるかどうかは疑問なので、ご意見ください(茶会ネタにでも)。
1日目の天体フレーム(GOODS試験データ:50秒露出)とTwilightフラット用データ (10秒露出)の比較
CHIP 1
ほぼ同じカウント(12000ADU)を持つ両者同士で割り算してみた。
0.9
1.1
1.3
1.5
MCSA0003801 / MCSA0003477の結果。
twilightフレームがグローバルな感度較正に使えるなら、両者を割り算した結
果はほぼ平らになるはず。しかし50%もの違いがある。
露出が違うのが本質的な問題なのか、twilightで迷光が入ってしまったのか。
1日目の天体フレーム(GOODS試験データ:50秒露出)とTwilightフラット用データ(10秒露出)の比較
CHIP 2
ほぼ同じカウント(12000ADU)を持つ両者同士で割り算してみた。
0.9
1.0
1.1
1.2
MCSA0003800 / MCSA0003486の結果。
chip2でも20%程度の違いが見られる。違うセットで割り算しても、グローバルパ
ターンには大きな違いがない。
考察:
Twilightデータをフラットフレームに使える前提として何を評価すれば良いかが良く分
からなかったので、とりあえず同じ様なカウントを示すTwilightデータ(K;露出10秒)と天
体データ(露出50秒)同士を割り算し、グローバルなパターンがどの程度違うのかを見
てみた。結果は非常に大きな振幅でパターンが違っている事が分かった。その大きさは
最大50%にも達する。つまり、フラットフレームとしてTwilightフラットを使うのと天体フ
ラットを使用するとでは、天体の明るさこれだけの差が出てきてしまう事になる。なお、
ここではTwilightとして12000ADUの明るいデータ1枚を用い、空が明るくなる前のデー
タをここから引く事はしていない(試したが、パターン、振幅とも大きな違いはなかった)。
なぜこの差が出てくるのか。露出が今回は違う(ダークはここでは全く効かない)。では
同じ露出時間で、空の明るさが違う(11000ADUと12500ADU)ケースでは、割り算の結
果はどういう振る舞いをするのか。次のページでそれを調べたが、振幅が小さい(58%)ものの、同じ様なパターンが現れた。
これは一つのヒントになっており、露出の違いは本質的ではない事を意味する。また、
twilightフレーム取得時に、天体データ取得時には無かった迷光が入ったためでも無い
ことを示唆している。
ここでの違いは単位時間に来る光の強度である。チップの応答が、単位時間あたりに
チップに来る光の強度に依存して変化している事を示唆する。後者の実験では光の量
が1.18倍になって5-8%のムラが出た。Twilightと天体フレームとでは入射光強度は5倍
違うが、結果のグローバルなムラのレベルは20~50%であった。この効果は低照度ほ
ど顕著なのかもしれない。
結論としては、Twilightフラットは、グローバルな感度較正が難しいかもしれない。低照
度でドームを使った方が良い結果になる可能性もある。
1日目の天体フレーム(GOODS試験データ) CHIP1
スカイカウントが違うフレーム同士を割り算して残るパターンを見る試験。
矢印は画像断面(右図)の方向。
0.9
1.1
1.3
1.5
MCSA3479(平均11960ADU)をMCSA3509(平均10664ADU)で割った。先
(p1)と同じレンジで表示した。
先と同じようなグローバルパターンが見えるが、振幅のレンジは0.08の程度で
小さい。
1日目の天体フレーム(GOODS試験データ) CHIP2
スカイカウントが違うフレーム同士を割り算して残るパターンを見る試験。
矢印は画像断面(右図)の方向。
0.9
1.0
1.1
1.2
MCSA3480(平均12540ADU)をMCSA3510(平均10930ADU)で割った。先
(p2)と同じレンジで表示した。
やはり先と同様なグローバルパターンが見えるが、振幅のレンジは非常に小
さく0.05の程度。