Système de traitement d'images MegaPipe

Système de traitement d'images MegaPipe Décalages photometriques dans Elixir

Décalages photometriques dans Elixir

Synopsis

Cette page décrit la comparaison des points zéro photométriques générés pour les données MegaCam par Elixir avec celles calculées utilisant le SDSS comme une référence. Deux types de décalages photométriques sont étudiées. Les premiers (les décalages de point zéro différentielles ) sont les différences dans photométrique du point zéro entre les différents CCDs dans la même image. Les deuxièmes (les décalages de point zéro absolues) sont les différences entre le points zéro moyenne d'une image tel que déterminé par le SDSS et celle déterminé par Elixir.

On constate que, pour la plupart, les décalages du point zéro différentiels sont de l'ordre de 0,03 magnitudes, mais il existe d'importantes valeurs aberrantes. Les décalages du point zéro absolues sont assez stables, pour la plupart des groupes, mais des décalages allant jusqu'à 0.2 mags existent pour la bande u. Des tables de corrections sont présentées: un pour les corrections différentielles et un pour les corrections absolues.

Contexte

Avant que les données MegaCam sont traitées par MegaPipe, ils sont prétraitées à Hawaii en utilisant le logiciel Elixir. Elixir fournit l'élimination de la tendance et une calibration astrométrique initiale. Il fournit également un calibration photométrique, sur la base de etoiles prises chaque nuit, comme décrit à la page de calibration page. Ce calibration photométrique est utilisé comme base de la calibration photométrique MegaPipe, comme discuté dans la section de calibration photométrique de la procédure de coaddition MegaPipe.

Décalages photometriques différentielles

Les décalages différentiels sont les décalages entre les différents CCDs de une seule image MegaCam, indépendamment du fait que l'image a été visité prise en conditions photométrique ou pas. Idéalement, le point zéro photométrique doit être la même à travers le champ de MegaCam. dans la pratique, des différences existent.

Pour étudier les Décalages photometriques différentielles différentiels, l'archive MegaCam a été recherché pour trouver des images correspondant aux critères suivants:

  • Chaque image doit avoir un temps d'exposition supérieur à 60 secondes
  • Chaque image doit se situer dans le SDSS
  • Aucun pair d'images avec la même CRUNID doivent se situer à 0.3 degré par rapport à l'autre. (Il s'agit de s'assurer que les îlots de mauvais photométrie SDSS n'affectent pas le résultat final).

Chacune des images a été calibré astrométriquement en utilisant la pipeline de MegaPipe normale. Les points zéro photométriques ont été calculées séparément pour chaque CCD. La différence entre les différents points zéro et la moyenne de tous les points zéro a été calculé. Pusique les images n'ont pas été nécessairement pris dans des conditions photométriques, le point zéro Elixir point zéro peut ne pas être valide, et a donc été ignoré pour cette étape. Le vieux filtre i (I.MP9701) et la nouvelle filtre i (I.MP9702) ont été traités séparément.

Les point zéro différentiels résultant ont été regroupées par filtre et CRUNID. Pour chacun des CCD, un moyen photométrique décalage du point zéro a été calculé pour chacun des filtre / CRUNID combinaisons. L'individu et médian des décalages de point zéro ont été tracée. Dans ces graphique les lignes noires montrent les décalages individus d u point zéro (SDSS-Elixir) en fonction du nombre de CCD. la ligne rouge superposée montre les médianes des décalages de point zéro. Il y a clairement une certaine dispersion de la médiane, indiqué par les lignes noires et par les barres d'erreur (1 sigma). Deux exemples sont présentés ci-dessous. (Autres peut être trouvé dans cette archive).

Dans certains cas, les variations entres les CCDs sont de petite taille, comme indiqué dans la figure ci-dessous, pour la bande r, CRUNID = 03AM05. Le décalage typique est de 0.01 mags avec une gamme extrême d'environ 0.03 mags

Décalages différentielles en r, CRUNID=03AM05

Dans d'autres cas, les variations entres les CCDs sont assez grandes, comme indiqué dans la figure à droite de la (nouvelle) bande i, CRUNID=08AM05. Voici le type de décalage est d'environ 0.03 mags avec une gamme extrême d'environ 0.09 mags.

Décalages différentielles en i, CRUNID=08AM05

Une table des décalages pour tous CRUNID de 2003 à aujourd'hui a été produit. Les deux premières colonnes sont le filtre et le CRUNID. Les 36 prochaines colonnes contiennent le point zéro corrections, qui devraient être ajoutés à l'Elixir du point zéro pour chaque CCD.

Les corrections ont été générées directement par CRUNIDs et par filtre où il y avait suffisamment de données pour le faire de manière fiable (plus de 3 expositions par CRUNID/filtre). Pour les autres, les corrections sont interpolées entre les CRUNIDs précédents et subséquents. Regardant tous les images dans l'archive dans l'ordre montre que les corrections changent assez lentement dans le temps, ce qui indique que l'interpolation est une chose sensée à faire. Les graphiques de la archive correspondant à des corrections interpolées sont étiquetés avec "Interpolée" en bleu . De même, lorsque l'on considère les graphiques en séquence, les graphiques marquées interpolée ne semble pas exagéré. En outre, il quelques cas où il ya des données pour un combinaison filtre/CRUNID, mais pas assez pour déterminer de façon fiable les décalages. C'est-à- dire, il ya des combinaisons filtre / CRUNID de plus de 0, mais inférieure à 3 expositions . Dans ce cas, les décalages interpolées sont en bon accord avec les quelques décalages mesurés.

Décalages photometriques absolues

L'étape suivante consiste à mesurer les décalages de la mosaïque de MegaCam dans son ensemble par rapport à la SDSS. Pour mesurer ceci pour une image donnée, on compare le point zéro déterminé à partir des mots-clés Elixir dans l'entête à celle déterminé en comparant les magnitudes instrumentales aux magnitudes des étoiles dans le SDSS. Comme précédemment, l'archive MegaCam a été recherché pour toutes les images appropriées. Dans ce cas, les critères sont légèrement différentes. Pour que l'Elixir point zéro pour être valable, la nuit doit photométriques. Que ce soit ou non une nuit photométrique a été déterminée en utilisant les graphiques de SkyProbe. Les îlots de photométrie SDSS suspect sont petites (0,1 degrés carrés au plus) donc l'exigence que tout les pointages doivent être différent peuvent être assouplies. Les nouveaux critères sont alors:

  • Chaque image doit avoir un temps d'exposition supérieur à 60 secondes
  • Chaque image doit se situer dans le SDSS
  • La nuit doit être photométrique

Pour chaque image, la différence moyenne du point zéro entre le SDSS et Elixir a été mesurée. SExtractor est tournée sur l'image avec MAG_ZEROPOINT = 0. Le catalogue qui en résulte est calibré astrométriquementen utilisant la système MegaPipe normal. La partie pertinente du catalogue SDSS est extraites du serveur de données SDSS. Les magnitudes SDSS sont convertis en grandeurs MegaCam à l'aide des transformations décrites sur le page décrivant les filtres ugriz de MegaCam . Les transformations sont:

  
u_Mega = u_SDSS - 0,241 ( u_SDSS - g_SDSS )
g_Mega = g_SDSS - 0,153 ( g_SDSS - r_SDSS )
r_Mega = r_SDSS - 0,024 ( g_SDSS - r_SDSS )
i_Mega = i_SDSS - 0,085 ( r_SDSS - i_SDSS ) (ancien)
i_Mega = i_SDSS - 0,003 ( r_SDSS - i_SDSS ) (nouveau)
z_Mega = z_SDSS + 0,074 ( i_SDSS - z_SDSS )
  
  

Le catalogue d'images est adaptée au catalogue SDSS. La différence entre les magnitudes instrumentales et les magnitudes SDSS donne le photométrique du point zéro SDSS. Le point zéro Elixir est calculée à partir des mots-clés entête de la manière suivante:

ZPElixir = PHOT_C + PHOT_K * (AIRMASS-1) + 2.5 * log10(EXPTIME)

Le décalage différentiel décrit ci-dessus ont également été appliquée aux points zéro Elixir . Notez que parce que les décalages de différentiel se moyennennt à 0 sur l'ensemble de la mosaïque (par conception), l'application de ces décalages seulement réduit la dispersion des CCD zéro points individuels sur la moyenne du point zéro, mais ne change pas la valeur de la moyenne du point zéro .

Les différences de point zéro ont ensuite été regroupés par le filtre et CRUNID. La médiane de différence du point zéro a été calculée ainsi que l'écart-type de cette médiane. Ceci est résumé dans le table des décalage absolus. Pour certaines combinaisons filtre/CRUNID, aucune données n'ont été prise sur les nuits photométriques. Pour les autres combinaisons, les données sont disponibles pour plusieurs nuits photométriques au cours d'une seule opération. Dans un certain nombre de cas, il ya variation de la différence de point zéro entre deux nuits apparemment photométriques de la même série. Les différences de point zéro peut être stable dans une seule nuit, mais il ya différence de la nuit à la nuit. En outre, il existe parfois des variations dans les différences de point zéro à l'intérieur d'une seule nuit, ce qui indique que la nuit n'était pas photométrique.

Les différences de point zéro pour les combinaisons filtre / CRUNID ont été classés en trois catégories, la mention "Aucune_information", "Excellent", et "marginale" dans le table.

  • Aucune_information: Aucune donnée n'a été prise sur les nuits photométriques au cours de cette caméra terme avec ce filtre.
  • Excellent: Les données ont été prises sur un moins deux nuits photométriques au cours de ceterme du caméra, et au moins six images ont été prises sur ces nuits, et la dispersion de la médiane différence de point zéro est inférieur à 0,02 magnitudes.
  • Marginale: Il ya des données, mais il ne répond pas aux critères énoncés ci-dessus. Soit des données n'a pas été pris à plus d'une nuit, ou de moins de 6 images ont été prises, ou la dispersion est grande.

Les graphiques qui suivent montrent l'histoire du point zéro de MegaCam pour les filtres de ugriz. Les mesures sont regroupés par CRUNID, comme indiqué par une colonne sur le côté gauche de chaque parcelle. Les plus anciennes se trouve au sommet. Les cas "Excellent" sont indiquées en rouge. Les cas "Marginales" sont indiquées en noir. Le décalage moyen est représenté par une ligne verte.

Histoire du point zéro dans la bande u. Il existe des variations considérables, avec des décalages aussi grand que 0.25 magnitudes.

Histoire du point zéro dans la bande u

Histoire du point zéro dans la bande g. Ici, le point zéro est beaucoup plus stable.

Histoire du point zéro dans la bande g

Histoire du point zéro dans la bande r

Histoire du point zéro dans la bande r

Histoire du point zéro dans l'ancienne bande i

Histoire du point zéro dans l'ancienne  bande i

Histoire du point zéro dans la nouvelle bande i

Histoire du point zéro dans la nouvelle bande i

Histoire du point zéro dans la bande z

Histoire du point zéro dans la bande z

Notez que dans tous les cas, il y a un faible mais mesurable différence entre le point zéro SDSS et le point zéro d'Elixir. Pour tous filtres sauf u, en utiliserune correction du point zéro moyen unique peut être acceptable. Ces corrections moyens du point zéro (qui devrait s'ajouter aux points zéro d'Elixir) sont les suivants:

U.MP9301    -0.031
G.MP9401     0.048
R.MP9601     0.036
I.MP9701     0.051
I.MP9702     0.028
Z.MP9801     0.094

La dispersion terme par terme de la décalage centrale est de seulement 0.03 magnitudesenviron, à quelques exceptions près. Pour la filtre u, sur d'autre part, si l'on veut éviter les erreurs de point zéro jusqu'à 0.25 magnitudes une correction doit être appliqué au point zéro d'Elixir. Les valeurs dans la table de corrections dovient être ajouté au point zéro d'Elixir.