Platesolving/astrometrische Lösung

Die Plattenauflösung ist ein wichtiger Schritt in der astronomischen Bildverarbeitung. Sie ermöglicht es, Bilder mit Himmelskoordinaten zu verknüpfen, so dass man weiß, welches Objekt sich im beobachteten Sichtfeld befindet. Viele der Siril-Werkzeuge, wie z. B. die spektrophotometrische oder photometrische Farbkalibrierung (SPCC oder PCC), müssen die Koordinaten des Bildes mit ausreichender Genauigkeit kennen, damit sie funktionieren.

Die Astrometrie in Siril kann mit zwei verschiedenen Werkzeugen durchgeführt werden :

• Mit dem speziellen Werkzeug, das über das Menü Werkzeuge ‣ Astrometrie ‣ Photometrische Lösung, oder über die Tastenkombination Strg + Umschalttaste + A zugänglich ist.

Dialog Astrometrische Lösung

• Durch Benutzung des Befehls platesolve, eingeführt in Siril 1.2.

  Siril Kommandozeile

  platesolve [-force] [image_center_coords] [-focal=] [-pixelsize=]
  platesolve ... [-noflip] [-downscale] [-order=] [-radius=] [-disto=]
  platesolve ... [-limitmag=[+-]] [-catalog=] [-nocrop]
  platesolve ... [-localasnet [-blindpos] [-blindres]]
  

  Berechnet eine astrometrische Lösung für das geladene Bild.

  Wenn das Bild bereits eine astrometrische Lösung besitzt, wird nichts getan, es sei denn, das Argument -force wird übergeben, um eine neue Lösung zu erzwingen. Wenn WCS oder andere Bild-Metadaten fehlerhaft sind oder fehlen, müssen Argumente übergeben werden:

  Die ungefähren Koordinaten des Bildmittelpunkts können in Dezimalgraden oder Grad/Stunde-Minute-Sekunde-Werten (J2000 mit Doppelpunkten) angegeben werden, wobei die Werte für Rektaszension und Deklination durch ein Komma oder ein Leerzeichen getrennt sind (für astrometry.net nicht obligatorisch).

  Brennweite und Pixelgröße können mit -focal= (in mm) und -pixelsize= in (in µm) übergeben werden, wobei die Werte aus dem Bild bzw. den Einstellungen überschrieben werden. Siehe auch unter Optionen zum blinden Lösen mit lokalem Astrometry.net

  
  

  Wenn -noflip nicht angegeben ist, wird das Bild gespiegelt, wenn es als auf dem Kopf stehend erkannt wird.

  Für eine schnellere Erkennung von Sternen in großen Bildern ist eine Verkleinerung des Bildes mit -downscale möglich.

  Bei der Lösung können Verzerrungen nach der SIP-Konvention mit Polynomen bis zur Ordnung 5 berücksichtigt werden. Standardmäßig wird die kubische Verzerrung aus den Astrometrie-Einstellungen genutzt. Dies kann mit der Option -order= geändert werden, die einen Wert zwischen 1 und 5 angibt.

  Wenn Sie lokale Siril-Solver-Kataloge oder lokales Astrometry.net verwenden und die anfängliche Lösung nicht erfolgreich ist, sucht der Solver nach einer Lösung innerhalb eines Radiuskegels, der mit der Option -radius= angegeben wird. Wenn kein Wert übergeben wird, wird der Suchradius aus den Astrometrieeinstellungen übernommen. Die Siril-Nähesuche kann durch Übergeben eines Werts von 0 deaktiviert werden. (kann für Astrometry.net nicht deaktiviert werden).

  Mit der Option -disto= können Sie die aktuelle astrometrische Lösung als Verzerrungsdatei speichern.

  
  

  Bilder können entweder mit Siril unter Verwendung eines Sternkatalogs und des globalen Registrierungsalgorithmus oder mit dem lokalen solve-field-Befehl von astrometry.net (aktiviert mit -localasnet) astrometrisch gelöst werden.

  
  

  Optionen des Siril Lösers:

  Die Grenzgröße der Sterne, die für die Plattenlösung verwendet werden, wird automatisch aus der Größe des Sichtfeldes berechnet, kann aber durch Übergabe eines +Offset- oder -Offset-Wertes an -limitmag= oder einfach durch einen absoluten positiven Wert für die Grenzgröße geändert werden.

  Die Wahl des Sternkatalogs erfolgt automatisch, es sei denn, die Option -catalog= wird übergeben: Wenn lokale Kataloge installiert sind, werden sie verwendet, andernfalls erfolgt die Wahl auf der Grundlage des Sichtfelds und der Grenzgröße. Wenn die Option übergeben wird, erzwingt sie die Verwendung des im Argument angegebenen Katalogs, mit den möglichen Werten: tycho2, nomad, localgaia, gaia, ppmxl, brightstars, apass.

  Wenn das berechnete Bildfeld größer als 5 Grad ist, wird die Sternerkennung auf eine beschnittenen Bereich um das Bildzentrum begrenzt, falls nicht die Option -nocrop verwendet wird.

  
  

  Optionen des Astrometry.net Lösers:

  Die Übergabe der Optionen -blindpos und/oder -blindres ermöglicht die blinde Lösung nach Position bzw. nach Sampling. Sie können diese verwenden, wenn Sie ein Bild mit einem völlig unbekannten Bildausschnitt und einem unbekannten Sampling lösen

Seit Version 1.2 kann die astrometrische Lösung mit zwei verschiedenen Algorithmen durchgeführt werden. Der erste war bis zu dieser Version der einzige in Siril, er basiert auf der globalen Sternregistrierung und versucht, Bilder auf ein virtuelles Bild eines Katalogs mit demselben Gesichtsfeld zu registrieren. Das zweite ist neu, es benutzt ein externes Programm namens solve-field aus der Astrometry.net Suite, das lokal installiert wird. Für Windows-Plattformen ist der einfachste Weg, es zu bekommen, ansvr zu benutzen.

Seit Version 1.3 sucht der interne Siril-Löser auch innerhalb eines Kegels um die ursprünglichen Zielkoordinaten, wenn keine Übereinstimmung gefunden wurde. Dies ist nur verfügbar, wenn lokale Sternkataloge verwendet werden. Das Protokoll zeigt in diesem Fall folgende Informationen an:

Initial solve failed
Attempting a near solve with a radius of 10.0 degrees

Für astrometrische Lösungen müssen einige Parameter ermittelt werden, z. B. die Abtastrate. Das Fenster des Tools hilft bei der Erfassung dieser Parameter. Wir werden nun sehen, wie man sie korrekt ausfüllt.

Bildparameter

Zielkoordinaten

Die Suche nach einer astrometrischen Lösung ist einfacher und schneller, wenn wir ungefähr wissen, wo wir suchen. Sirils Plate-Solver muss, da er einen Katalog mit dem Bild vergleicht, die ungefähre Position des Bildmittelpunkts kennen, um den richtigen Katalogauszug zu erhalten. Astrometry.net hat alle Kataloge, die es braucht lokal gespeichert, so dass sie alle durchsucht werden können, um eine Lösung zu finden, aber es ist natürlich viel schneller, anzugeben anfangen werden soll.

Die Aufnahmesoftware steuert heutzutage oft auch das Teleskop und sollte die ungefähren Koordinaten kennen, an denen das Bild aufgenommen wurde. In diesem Fall werden diese Koordinaten bei Verwendung des FITS-Formats in den Metadaten des Bildes, dem FITS-Header, angegeben. Das ist nicht immer der Fall, und schon gar nicht, wenn RAW-DSLR-Bilder anstelle von FITS erstellt werden.

Beim Öffnen des Plate Solver-Fensters werden die Metadaten des aktuellen Bildes geladen und im Fenster angezeigt. Wenn oben keine Koordinaten angezeigt werden oder wenn RA und Dec auf Null bleiben, sind einige Benutzereingaben erforderlich. Wenn Sie überhaupt nicht wissen, um welches Bild es sich handelt, verwenden Sie eine Blindlösung mit astrometry.net. Andernfalls geben Sie die äquatorialen J2000-Koordinaten an, die so nah wie möglich am Bildzentrum liegen, indem Sie entweder die Felder ausfüllen, wenn Sie die Koordinaten bereits kennen, oder eine Abfrage mit einem Objektnamen durchführen (noch nicht über den Befehl möglich).

Das Textfeld oben links im Fenster ist das Suchfeld, dessen Ziel es ist, einen Objektnamen in seine Koordinaten umzuwandeln. Wenn Sie ENTER drücken oder auf die Schaltfläche Suchen klicken, wird das Objekt zunächst in den lokalen Beschriftungskatalogen gesucht. Wenn es nicht gefunden wird, wird eine Web-Anfrage gestellt, um seine Koordinaten zu erhalten. Es können mehrere Ergebnisse für den eingegebenen Namen gefunden werden, die in der Liste unten angezeigt werden. Durch Auswahl eines Ergebnisses werden die Koordinaten am oberen Rand aktualisiert, standardmäßig ist das erste Ergebnis ausgewählt.

Es ist auch möglich, den Server auszuwählen, auf dem die Abfrage ausgeführt werden soll. Dies ändert die Ergebnisse nicht wesentlich, aber manchmal kann einer der Server offline sein, so dass andere als Backup fungieren. Auswahl zwischen CDS, VizieR und SIMBAD (Standard).

Bemerkung

Wenn das Objekt nicht gefunden wird, versuchen Sie es bitte mit dem vollständigen Namen oder mit dem Namen aus einem Katalog. Die Beschriftungskataloge enthalten einige gebräuchliche Namen, die Online-Dienste auch, aber nicht alle, und sie finden keine Teilantworten. Für den Blasennebel zum Beispiel geben Sie bitte NGC 7635 oder bubble nebula ein, nicht bubble. Die Katalogbezeichnungen der meisten Kataloge entstammen der englischen Sprache. Also horsehead und nicht Pferdekopf.

Die Koordinatenfelder werden automatisch ausgefüllt, aber Sie können auch Ihre eigenen Koordinaten eingeben. Vergessen Sie nicht, das Feld "S" anzukreuzen, wenn sich das gesuchte Objekt auf der Südhalbkugel des Himmels befindet (negative Deklinationen).

Abtastrate

Die Abtastrate ist der wichtigste Parameter für die Ermittlung der astrometrischen Lösung. Sie wird in Bogensekunden pro Pixel angegeben und gibt an, wie stark das Bild auf den Himmel gezoomt ist, d. h. wie breit das zu suchende Feld ist.

Sie wird von zwei Parametern abgeleitet: Brennweite und Pixelgröße. Sie sind häufig auch in den Metadaten des Bildes verfügbar. Wenn sie nicht aus der Bilddatei verfügbar sind, werden die in den Einstellungen gespeicherten Werte verwendet. Die Werte der Bilder und der Einstellungen können über den Dialog Information eingestellt werden. Überprüfen Sie in jedem Fall den angezeigten Wert vor der astrometrischen Lösung und korrigieren Sie ihn gegebenenfalls. Wenn eine astrometrische Lösung gefunden wird, werden die Standardwerte für Brennweite und Pixelgröße überschrieben. Dieses Verhalten kann in den Einstellungen deaktiviert werden.

Warnung

Wenn Binning verwendet wurde, sollte es im FITS-Header angegeben sein, aber dies kann auf zwei Arten geschehen: Die Pixelgröße kann gleich bleiben und der Binning-Multiplikator sollte zur Berechnung des Samplings verwendet werden, oder die Pixelgröße wird bereits von der Erfassungssoftware multipliziert. Je nach Fall kann eine der beiden Formen in den Voreinstellungen oder im Fenster Informationen gewählt werden.

Die Pixelgröße ist in den technischen Daten der astronomischen Kameras angegeben und kann im Allgemeinen im Internet für DSLR- oder andere Kameras gefunden werden. Es gibt nur eine begrenzte Anzahl verwendeter Bildsensoren und die Daten der meisten Sensoren sind bekannt.

Die Brennweite hängt vom Hauptinstrument, aber auch vom Backfocus und den verwendeten Korrektur- oder Zoomobjektiven ab. Geben Sie einen Wert an, der Ihrer Meinung nach der effektiven Brennweite am nächsten kommt. Wenn eine astrometrische Lösung gefunden wird, wird die berechnete Brennweite in den Ergebnissen gespeichert, und Sie können diese in Ihrer Aufnahmesoftware und für künftige Verwendungen des Tools wiederverwenden.

Wenn eines der Felder aktualisiert wird, wird das Sampling neu berechnet und im Fenster angezeigt (hier "Auflösung" genannt). Achten Sie darauf, dass der Wert so nah wie möglich an der Realität ist.

Tipp

In der GUI in oranger Farbe geschriebene Daten weisen auf Werte hin, die nicht aus dem Bildheader abgerufen werden konnten. Dies bedeutet nicht, dass sie falsch (sie könnten aus den Einstellungswerten geladen worden sein und gültig sein) oder obligatorisch (Sie könnten blind lösen) sind. Diese Farbe dient lediglich zur Unterscheidung von aus der Kopfzeile gelesenen Werten.

Parameter des Lösers

Seit Siril 1.2 kann Siril zwei verschiedene Löser verwenden, seinen internen Löser und Astrometry.net lokale Installation. Die Schnittstelle unterscheidet sich je nachdem, ob das eine oder das andere in der entsprechenden Dropdown-Liste ausgewählt wird.

Optionen des internen Siril-Lösers

Verzerrungen

Die Option Lösungsreihenfolge, die über die Dropdown-Liste ausgewählt wird, gibt die Reihenfolge der astrometrischen Lösung an. Wenn Sie Linear wählen, versucht der Algorithmus eine Lösung zu finden, die davon ausgeht, dass keine Verzerrungen im Bild vorhanden sind (d.h. das Feld ist optisch flach). Diese Annahme kann jedoch bei Vorhandensein von optischen Abbildungsfehlern (falscher Backfocus, kein Field-Flattener etc...) unzutreffend sein. Seit Version 1.3 kann der Plattelöser versuchen, polynomiale Verzerrungen bis zur fünften Ordnung anzupassen, wobei er der SIP-Konvention <https://irsa.ipac.caltech.edu/data/SPITZER/docs/files/spitzer/shupeADASS.pdf>`_ folgt. Standardmäßig verwendet der Platesolver kubische (SIP) Polynome, die für die meisten Anwendungsfälle geeignet sein sollten. Diese Standardeinstellung kann in den Einstellungen geändert werden. Diese Option ist bei beiden Lösern verfügbar.

Sie können Verzerrungen auch in einer WCS-Datei speichern, indem Sie das Kontrollkästchen Verzerrung speichern aktivieren. Verwenden Sie den Dateiwähler unten, um den Pfad anzugeben. Wenn Sie in den Einstellungen einen Hauptverzerrungspfad definiert haben, wird sein Pfad standardmäßig angezeigt. Diese Datei kann dann verwendet werden, um Bilder während der Globalen Registrierung und 2pass-Registrierung zu entzerren.

Suchradius

Wenn lokale Kataloge installiert sind oder wenn Astrometry.net verwendet wird, wird ein Kegel um die Zielposition durchsucht. Die Größe dieses Kegels in Grad kann mit dem Suchradius-Steuerelement geändert werden, dessen Standardwert in den Einstellungen geändert werden kann. Für den Siril-Löser kann diese Funktion durch Ankreuzen des Kontrollkästchens „Nahbereichs-Suche deaktivieren“ deaktiviert werden.

Blinder Löser Astrometry.net

Wenn der Astrometry.net-Löser ausgewählt ist, stehen zwei zusätzliche Optionen zur Verfügung:

1. Position ignorieren (blinde Lösung) ermöglicht das Ignorieren der in der Zielkoordinatensteuerung angegebenen Position.

2. Sampling ignorieren (blinde Lösung) ermöglicht das Ignorieren des aus der Pixelgröße und Brennweite berechneten Samplings.

Optionen des Astrometry.net Lösers

Verwenden Sie diese beiden Optionen zusammen, wenn das Ziel und das Sampling des Bildes völlig unbekannt sind.

Warnung

Hier passiert keine Magie. Um eine Lösung für ein beliebiges Sichtfeld zu finden, müssen die erforderlichen Indizes installiert sein, die das tatsächliche Sichtfeld des zu lösenden Bildes abdecken.

Andere Parameter

Schließlich gibt es noch drei Schaltflächen am unteren Rand des Dialogs, die Sie umschalten können:

1. Bilder herunterrechnen: Diese Option führt ein Downsampling des Eingabebildes durch, bevor versucht wird, es zu lösen. Dies ist in einigen Fällen für gedrizzelte Bilder nützlich und beschleunigt den Prozess. Die Größe des Ausgangsbildes bleibt dabei unverändert.

2. Wenn das Bild von der astrometrischen Lösung als auf dem Kopf stehend erkannt wird und die Option Bild bei Bedarf spiegeln aktiviert ist, wird es am Ende gespiegelt. Dies kann je nach Aufnahmesoftware nützlich sein, wenn das Bild nicht die richtige Ausrichtung hat, wenn es in Siril angezeigt wird (siehe mehr Erläuterungen).

3. Automatischer Crop (für Weitfeld): Wenn diese Option aktiviert ist, wird nur in der Mitte des Bildes eine eine astrometrische Lösung durchgeführt. Dies macht man nur bei Bildern mit einem großem Bildfeld (größer als 5 Grad), bei denen Verzerrungen außerhalb des Zentrums groß genug sind, um das Werkzeug zu behindern. Wird bei Verwendung des astrometry.net-Solvers ignoriert.

Katalogparameter

This section is relevant for Siril internal solver only. Several online catalogues can be used and also two catalogues that can be installed locally for faster and more reliable operation.

Online-Kataloge verwenden

Standardmäßig ist dieser Bereich inaktiv, da alles auf automatisch eingestellt ist. Wenn Sie das Kästchen "Automatisch" deaktivieren, können Sie den Online-Katalog auswählen, der für die astrometrische Lösung verwendet wird, was von der Auflösung des Bildes abhängen kann. Die Auswahl erfolgt zwischen:

• TYCHO2, ein Katalog mit Positionen, Eigenbewegungen und zweifarbigen photometrischen Daten für 2.539.913 der hellsten Sterne in der Milchstraße.

• NOMAD <https://cdsarc.cds.unistra.fr/viz-bin/cat/I/297>`_, eine Zusammenführung von Daten aus den Katalogen Hipparcos, Tycho-2, UCAC2, Yellow-Blue 6 und USNO-B für Astrometrie und optische Photometrie, ergänzt durch 2MASS Nahinfrarot. Der fast 100 GB große Datensatz enthält astrometrische und photometrische Daten für etwa 1,1 Milliarden Sterne.

• Gaia DR3 <https://cdsarc.cds.unistra.fr/viz-bin/cat/I/355>`_, veröffentlicht am 13. Juni 2022. Die fünfparameterige astrometrische Lösung, Positionen am Himmel (α, δ), Parallaxen und Eigenbewegungen werden für rund 1,46 Milliarden Quellen mit einer Grenzgröße von G = 21 angegeben. Dies entspricht dem neuesten Stand der Technik im Bereich der präzisen Astrometriedaten und liefert Spektraldaten für eine Vielzahl von Quellen, die in SPCC verwendet werden.

• PPMXL, ein Katalog mit Positionen, Eigenbewegungen, 2MASS- und optischer Photometrie von 900 Millionen Sternen und Galaxien.

• Bright Stars <https://cdsarc.cds.unistra.fr/viz-bin/cat/V/50>`_, ein Sternkatalog, der alle Sterne mit einer Sterngröße von 6,5 oder heller auflistet, d. h. ungefähr alle von der Erde aus mit bloßem Auge sichtbaren Sterne. Der Katalog enthält 9.110 Objekte.

• APASS <https://cdsarc.cds.unistra.fr/viz-bin/cat/II/336>`_, ein Sternkatalog, der alle Sterne mit einer Sterngröße von 6,5 oder heller auflistet, d. h. ungefähr alle von der Erde aus mit bloßem Auge sichtbaren Sterne. Der Katalog enthält 9.110 Objekte.

Bemerkung

Für die Nutzung dieser Online-Kataloge ist eine Internetverbindung erforderlich.

Alle diese Kataloge sind über das VizieR-Katalogzugriffstool, CDS, Straßburg, Frankreich, verfügbar (DOI:10.26093/cds/vizier). Die ursprüngliche Beschreibung des VizieR-Dienstes wurde im Jahr 2000 veröffentlicht, A&AS 143, 23.

Die Option Katalog Mag-Limit ist eine Option, mit der Sie die Helligkeit der im Katalog gefundenen Sterne begrenzen können. Der automatische Wert wird anhand der Bildauflösung berechnet.

Verwendung der lokalen KStars-Kataloge (NOMAD)

Mit der Version 1.1, die im Juni 2022 erschien, war es möglich, einen lokal installierten Sternkatalog zu verwenden, um den Funktion ohne Internetverbindung und mit größerer Ausfallsicherheit zu gewährleisten. Der Sternkatalog, den wir für unsere Bedürfnisse am besten geeignet fanden, ist der von KStars. Er besteht in der Tat aus vier Katalogen (dokumentiert hier in KStars), von denen zwei nicht direkt in den KStars-Installationsdateien enthalten sind:

• namedstars.dat, die hellsten Sterne, die alle einen Namen haben

• unnamedstars.dat, ebenfalls helle Sterne, aber bis zur Größenklasse 8

• deepstars.dat, schwächere Sterne aus dem Tycho-2-Katalog der 2,5 Millionen hellsten Sterne, bis zur Helligkeit 12,5

• USNO-NOMAD-1e8.dat, ein Auszug aus dem riesigen NOMAD-Katalog, der sich auf photometrische B-V-Informationen und die Eigenbewegung von Sternen in kompakter Form bis zur Helligkeit 18 beschränkt.

Dieser Katalog kann für die Plattenauflösung und für PCC verwendet werden.

Beim Vergleich dieser Kataloge mit dem Online-Katalog NOMAD kann man leicht feststellen, dass viele Sterne fehlen. Wenn nicht genügend Sterne für Ihr Bildfeld gefunden werden, sollten Sie trotzdem die Remoteabfragen verwenden. Wenn die Kataloge installiert sind, kann man mit dem Befehl conesearch überprüfen, welche Sterne des Bildes für die PCC verwendet werden, nämlich diejenigen, die mit photometrischen Informationen in den Katalogen verfügbar sind.

conesearch -phot

Verwendung der lokalen Gaia DR3-Kataloge

In version 1.4 support for a local extract of the Gaia DR3 catalogue has been added. This astrometric Gaia extract differs from the other catalogues in that it is focused on astrometry as applied to plate solving, so instead of defining a limiting magnitude the catalogue has been designed to provide an even coverage of stars in each level 8 HEALPixel (you can read more about HEALPixels here). This avoids including excessive numbers of stars in densely populated parts of the sky and ensures that sufficient fainter stars are included in emptier HEALPixels to support accurate plate solving.

The default catalogue will be selected at startup based on two criteria:

• If a local catalogue is available it is preferred to the remote equivalent

• If a Gaia catalogue (local or remote) is available it is preferred to NOMAD

Tipp

Although the offline Gaia DR3 extract can be used with the conesearch command (by specifying the catalogue name localgaia) it is not really designed for this purpose. In busy regions of the sky the limiting magnitude will be relatively bright and therefore many stars visible in your images will not be contained in the catalogue whatever limiting magnitude you set. For annotation cone searches in such regions you will be better served by specifying the catalogue name gaia instead, which will conduct a remote cone search using the Vizier mirror of the Gaia DR3 archive. This is both fast (for a remote query) and comprehensive.

This catalogue can be used only for plate solving. A photometric Gaia extract also exists, and can be used for the SPCC, it is documented on the SPCC page.

Download KStars NOMAD

Die ersten beiden Dateien sind im KStars-Quelltext verfügbar, der Tycho-2-Katalog aus einem Debian-Paket und der NOMAD-Katalog ebenfalls aus KStars-Dateien, wie in diesem kleinen Artikel zur KStars-Installation dokumentiert. Es gibt mehrere weltweite Spiegel wie in den Artikeln angegeben.

Um es den Siril-Benutzern und möglicherweise auch den KStars-Benutzern leichter zu machen, stellen wir die vier Dateien an einem einzigen Ort und in einem stärker komprimierten Format zur Verfügung. Mit dem LZMA-Algorithmus (verwendet von xz oder 7zip) beträgt die Dateigröße 1,0 GB anstelle der 1,4 GB der ursprünglichen gzip-Datei. Da diese .xz-Dateien komprimiert sind, müssen Sie sie vor dem Kopieren mit einer geeigneten Software dekomprimieren.

Direkte Download-Links finden Sie hier <https://free-astro.org/download/kstars-siril-catalogues/>`__ (klicken Sie mit der rechten Maustaste auf jeden Dateinamen auf der linken Seite und speichern Sie die Links).

Falls der Link nicht verfügbar ist und es schneller von überall her verfügbar zu machen, wird es mit bittorrent verteilt, torrent-Datei oder über den folgenden magnet link.

Download Astrometric Gaia DR3

The Gaia DR3 local astrometric extract is available from Zenodo It comes with a sha256 checksum for the compressed archive.

Full details, plus a citation reference and a checksum for the uncompressed archive for extra paranoia, can be found at the Zenodo record. The specification of the Gaia DR3 catalogue extracts and their file format is documented here (PDF).

Tipp

For convenience, an offline version of the Gaia DR3 astrometric catalogue can be installed using the Catalogue Installer script in the Scripts menu. This catalogue takes up 1.5GB once installed compared with 2.1GB for the KStars NOMAD catalogue and provides higher precision astrometry and even density of stars in all regions, for more reliable and accurate plate solving. It is strongly recommended to install and use this catalogue for all astrometry purposes within Siril.

Installation in Siril

Die Dateien können an beliebiger Stelle abgelegt und ihre Pfade in den Einstellungen von Siril angegeben werden, aber es gibt einen Standardspeicherort für die vier Dateien: ~/.local/share/kstars/ unter Linux. Sie können dort verlinkt werden, um unnötige Kopien zu vermeiden. Die Einstellungen können nun von der Kommandozeile aus geändert werden, indem man den Befehl :ref:`set <set>`verwendet.

Wenn verfügbar und lesbar, verwendet Siril den Webdienst nicht, um astrometrische oder photometrische Daten abzurufen. Überprüfen Sie anhand der Meldungen auf der Registerkarte Protokoll oder auf der Konsole, ob die Katalogdateien wie erwartet verwendet werden.

Ab Siril 1.4.0 sucht Siril zuerst in Lokalen Beschriftungskataloge, um die Koordinaten eines Objekts zu finden, das im Dialog der astrometrischen Lösung übergeben wurde, um den Mittelpunkt des Bildes zu lokalisieren. Dies bedeutet, dass Sie, sofern Sie die lokalen Sternkataloge installiert haben, Ihre Bilder ohne Internetverbindung lösen können. Dies ist natürlich nur erforderlich, wenn die Aufnahmesoftware die Zielkoordinaten nicht im FITS-Header gespeichert hat oder wenn Sie das SER-Dateiformat verwenden, das diese Informationen nicht speichern kann.

Benutzung

Mit dem Hinzufügen der neuen Verbindung zwischen Sirils Plattenlöser und dem lokalen Katalog und der neuen Verbindung zwischen Sirils PCC und dem lokalen Katalog wurde ein neuer Befehl conesearch geschaffen (ab Siril 1.4.0), um Katalogobjekte in einem astrometrisch gelösten Bild anzuzeigen. Um Sterne anzuzeigen, die photometrische Informationen (den B-V-Index) enthalten und für die Kalibrierung verwendet werden können, können Sie zum Beispiel folgendes verwenden:

conesearch -phot

Dies ist eine gute Möglichkeit, zusätzlich zur Objektbeschriftung (siehe Beschriftungen) zu überprüfen, ob die astrometrische Lösung und das Bild übereinstimmen.

Einstellungen bei lokalen Katalogen

Technische Informationen

Für die Photometrie verwendet Siril nur den B-V-Index, oder für den Gaia-Katalog das effektive Temperaturfeld Teff), das Informationen über die Farbe des Sterns liefert. Die drei Bildkanäle werden dann skaliert, um die beste Farbdarstellung für alle Sterne im Bild zu erzielen.

Für weitere Informationen über den KStar-Binärdateityp siehe diese Seite und diese Diskussion über kstars-devel und einige Entwicklungshinweise in Siril hier und hier.

Sha1-Summen für die 4 Katalogdateien:

4642698f4b7b5ea3bd3e9edc7c4df2e6ce9c9f7d  namedstars.dat
53a336a41f0f3949120e9662a465b60160c9d0f7  unnamedstars.dat
d32b78fd1a3f977fa853d829fc44ee0014c2ab53  deepstars.dat
12e663e04cae9e43fc4de62d6eb2c69905ea513f  USNO-NOMAD-1e8.dat

Lizenzen für die 4 Katalogdateien.

Verwendung des lokalen astronomy.net-Solvers

Installation

Seit Version 1.2 kann der Solver solve-field aus der astrometry.net Suite von Siril verwendet werden, um Bilder oder Bildsequenzen astrometrisch zu lösen.

Für Windows-Plattformen ist der einfachste Weg, es zu bekommen, ansvr zu verwenden. Wenn Sie das Standard-Installationsverzeichnis, d.h. %LOCALAPPDATA%cygwin_ansvr, nicht verändert haben, wird Siril ohne zusätzliche Einstellungen danach suchen. Wenn Sie cygwin haben und astrometry.net aus den Quellen gebaut haben, müssen Sie den Ort des cygwin root-Verzeichnisses in den Eisntellungen angeben.

Für MacOS folgen Sie bitte dieser Anleitung <http://www2.lowell.edu/users/massey/Macsoftware.html#Astrom>`_. Installieren Sie es mit homebrew und fügen Sie es dem PATH hinzu. Vergewissern Sie sich auch, dass das Programm für die Testbilder funktioniert, wie in der Anleitung angegeben, sowie außerhalb von Siril.

Bei Nicht-Windows-Betriebssystemen wird erwartet, dass die ausführbare Datei im PATH zu finden ist.

Die Verwendung dieses Tools ermöglicht es, Bilder blind zu lösen, ohne a priori zu wissen, welchen Bereich des Himmels sie enthalten. Es ist auch eine gute Alternative zu Sirils astrometrischem Plattenlöser, falls dieser versagt, da es sich um ein spezielles und bewährtes Werkzeug handelt, das auch die Feldverzerrung berücksichtigen kann.

Die Standardeinstellungen sollten in Ordnung sein, können aber mit dem Befehl set (Standardwerte in Klammern) oder in der Registerkarte Astrometrie in den Voreinstellungen geändert werden, wenn Sie das wirklich wollen. Wie groß der Bereich der erlaubten Skalierung ist (15%), wie groß der Radius der Suche von den Anfangskoordinaten ist (10 Grad), die Polynomordnung für die Feldverzerrung (0, deaktiviert), das Entfernen oder nicht der temporären Dateien (ja), die Verwendung des Ergebnisses als neue Standardbrennweite und Pixelgrößen (ja).

Indexdateien

Astrometry.net benötigt Indexdateien, um zu funktionieren. Wir empfehlen Ihnen dringend, die neuesten Indexdateien zu verwenden, die auf der Website <http://data.astrometry.net/>`_ verfügbar sind, d.h. die Serien 4100 und 5200. Das Bildfeld jeder Serie ist auf ihrer github page beschrieben. (die offizielle Dokumentation enthält diese Tabelle noch nicht).

Auf Unix-basierten Systemen können Sie einfach den Anweisungen in der Dokumentation folgen.

Unter Windows, wenn Sie ansvr verwenden, werden diese neuen Indexdateien vom Index-Downloader nicht zur Verfügung gestellt. Sie können sie dennoch separat herunterladen und dort speichern, wo die anderen Indexdateien aufbewahrt werden (ich würde empfehlen, die alten Dateien zu entfernen, auch wenn dies den Index-Downloader durcheinander bringen kann).

Wie es funktioniert

Genau wie der interne Plattenlöser wird Siril mit der Extraktion der Sterne aus Ihren Bildern fortfahren (um von der internen Parallelität zu profitieren) und diese Liste von Sternen an astrometry.net solve-field übermitteln. Wenn Sie dann möchten, dass astrometry.net den Index parallel durchforstet, müssen Sie dies in der Datei astrometry.cfg angeben.

Sequenzen lösen

Wenn eine Sequenz geladen wird, wird am unteren Rand des Dialogs ein zusätzliches GUI-Element angezeigt.

Astrometrische Optionen bei Sequenzen

Sie können angeben, dass die gesamte Sequenz astrometrisch gelöst werden soll. Die bereits aufgelösten Bilder werden erneut gelöst, sofern das Kontrollkästchen Bereits gelöste Bilder überspringen nicht aktiviert ist. Um die Astrometrische Registrierung zu verwenden, müssen Sie die gesamte Sequenz verarbeiten, damit nützliche Informationen mit der Sequenz gespeichert werden (FWHM, Anzahl der Sterne, Hintergrundebene...). Lassen Sie daher das Kontrollkästchen Als Registrierungsinformationen verwenden aktiviert.

Wenn Sie Siril Solver mit lokalen Katalogen verwenden oder Astrometry.net verwenden, werden die im Dateiheader enthaltenen Informationen (falls vorhanden) verwendet, um das Bildzentrum und das Sampling für jedes Bild zu aktualisieren. Wenn Sie den Siril-Solver jedoch mit Online-Katalogen verwenden, wird standardmäßig ein einzelner Sternkatalog heruntergeladen, um zu viel Netzwerkverkehr und Serveranfragen zu vermeiden. Wenn die Bilder keine zu große Drift aufweisen und das Sampling gleich ist, ist dies normalerweise ausreichend. Wenn die Bilder jedoch nicht genügend Überlappung oder unterschiedliches Sampling aufweisen, können Sie das Herunterladen eines Sternkatalogs pro Bild erzwingen, indem Sie das Kontrollkästchen „Sterne für jedes Bild abrufen“ aktivieren.

Schließlich können Sie über die drei Felder auf der rechten Seite steuern, ob der Plattenlöser die Zielkoordinaten, die Pixelgröße und den Brennpunkt aus jedem Bildheader oder den im Dialogfeld angegebenen Werten lesen soll.

Am Ende der Sequenzlösung gibt das Protokoll an, wie viele Bilder gelöst wurden und ob welche übersprungen wurden.

Sequence processing succeeded.
Execution time: 676.35 ms
3 images successfully platesolved out of 3 included
(2 were already solved and skipped)

Das Lösen von Sequenzen ist auch über den Befehl seqplatesolve möglich.

Bemerkung

Beim Lösen von FITS-Sequenzen oder einer FITSEQ-Datei werden die Bilder direkt gespeichert, ohne dass eine neue Sequenz erstellt wird. Bei FITS-Sequenzen werden die Originaldateien nicht aktualisiert, wenn die Sequenz mithilfe symbolischer Links erstellt wurde. Stattdessen wird der Name des symbolischen Links verwendet, um eine neue FITS-Datei zu erstellen, wobei das Original unberührt bleibt. Beim Lösen einer SER-Sequenz wird eine neue Sequenz mit dem Präfix „ps_“ erstellt, da SER keine WCS-Daten speichern kann.

Sternerkennung

Standardmäßig verwendet die Sternsuche den Algorithmus findstar mit den aktuellen Einstellungen. Er funktioniert sehr gut, um viele Sterne zu finden, aber in manchen Fällen möchten wir die Sterne manuell erkennen oder einfach sehen, welche verwendet werden. Ein erster Schritt wäre, das Fenster PSF zu öffnen und die Sternsuche zu starten, dann die Einstellungen anzupassen (siehe die zugehörige Dokumentation Dokumentation).

Eine andere Möglichkeit wäre, die Sterne einzeln auszuwählen, indem man sie mit einem Auswahlrechteck umgibt und dann mit der rechten Maustaste auf Stern auswählen klickt. Je mehr Sterne ausgewählt werden, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass der Algorithmus erfolgreich ist.

Öffnen Sie dann im Astrometrie-Fenster den Abschnitt "Sternsuche" und aktivieren Sie die Option Manuelle Suche. Anstatt Sternsuche auszuführen, wird nun die aktuelle Liste der Sterne verwendet.

Bemerkung

Bei der Erkennung wird für RGB-Bilder immer die grüne Ebene verwendet. Bei CFA-Bildern ohne De-Bayering wird die grüne Ebene direkt extrahiert und stattdessen verwendet.

Verstehen der Ergebnisse

Wenn eine astrometrische Lösung gefunden wird, können wir auf der Registerkarte Konsole diese Art von Meldungen sehen:

Up is -5.26 deg CounterClockWise wrt. N
Resolution:      3.051 arcsec/px
Focal length:  254.21 mm
Pixel size:      3.76 µm
Field of view:    04d 51m 58.27s x 03d 01m 1.21s
Image center: alpha: 21h02m02s, delta: +68°10'48"
Was 119.64 arcmin from initial value
Saved focal length 254.21 and pixel size 3.76 as default values
Flipping image and updating astrometry data.

Die astrometrische Lösung liefert uns die J2000-Äquatorialkoordinaten des Bildzentrums, die projizierte horizontale und vertikale Dimension des Bildes am Himmel, die Brennweite, die dieses Feld für die gegebene Pixelgröße ergeben könnte, und folglich die tatsächliche Samplingrate, den Winkel des Bildzentrums macht mit der Erdachse, dem Sichtfeld und der Bildmitte. Es gibt auch an, wie groß der Abstand zum ursprünglich angegebenen Mittelpunkt war.

Wenn die astrometrische Lösung fehlschlägt, überprüfen Sie, ob die Startkoordinaten und die Pixelgröße korrekt sind, und versuchen Sie, die Größe zu ändern. Dadurch ändert sich die Anzahl der aus den Katalogen heruntergeladenen Sterne, und möglicherweise werden mehr Sterne identifiziert. Wenn Sirils Löser keine Lösung findet, ist es dennoch möglich, ein externes Tool zu verwenden. Die Lösung wird in jedem Fall in den FITS-Header geschrieben.

Visualisierung von Verzerrungen

Um die Gültigkeit der Lösung zu überprüfen, können Sie den Befehl conesearch verwenden. Dieser Befehl zeigt die Positionen der Sterne aus den Katalogen an und überprüft, ob sie mit den tatsächlichen Sternen im Bild übereinstimmen.

Die beiden folgenden Bilder zeigen Beschriftungen in der oberen rechten Ecke eines Bildes mit erheblicher Verzerrung. Das obere Bild ist die lineare Lösung, während das untere Bild unter Berücksichtigung von kubischen Polynomen gelöst wurde.

Sternbeschriftungen mit linearer Lösung

Sternbeschriftung mit kubischer Lösung

Wenn das Lösen mit Verzerrungen erfolgreich ist, kann mit dem Befehl disto oder dem Menü Tools ‣ Bildanalyse ‣ Verzerrungen anzeigen eine Darstellung der Korrekturen als Overlay auf dem Bild angezeigt werden.

Siril Kommandozeile

disto [clear]

Zeigt das Verzerrungsfeld eines astrometrisch gelösten Bildes mit Verzerrungstermen an

Option clear angeben zum deaktivieren

Ein Beispiel wird unten gezeigt.

Bild mit Verzerrungs-Overlay

Sirilpy Skript

If you want to visualize the distortion field in 3D, you can use the Python script Distortion3D.py in the Scripts->Python Scripts menu. You will need to enable getting scripts from the scripts repository.

3D Verzerrungskarte