Dialog-Referenz

StarAberrationDiagnostics vermisst die Form jedes Sterns im Bildfeld und macht daraus Karten und eine Bewertung der Optik. Diese Referenz geht den Dialog Seite für Seite durch und erklärt jede Einstellung; wie die Berechnungen dahinter funktionieren, erklärt das Handbuch.

Der Dialog hat zwei Hälften. Links die Vorschau: ohne gewähltes Bild die Tipps für Testaufnahmen, vor dem ersten Calculate das Zielbild, danach die Karte des gewählten Maps-Tabs; beim Assessment- und beim Series-Tab stattdessen deren eigene Ergebnisse (Bewertungen, Hinweise und Bericht der Serie). Rechts die Einstellungen in vier Tabs:

• Setup - Zielbild, Debayern, Optik und Ausgabe (General) sowie Sternerkennung und PSF-Fit (Star detection).
• Maps - ein Unter-Tab pro Karte: Size, Shape, Coma und Tilt, jeweils mit ihren Ebenen und ihrer Auswertung.
• Assessment - die Bewertung mit Korrekturvorschlägen.
• Series - mehrere Frames, z. B. vor und nach dem Meridian-Flip, im Vergleich.

Typischer Ablauf

1. Ein einzelnes, nicht registriertes und nicht beschnittenes Light-Frame öffnen und als Zielbild wählen.
2. Die Optik unter Setup › General prüfen (oder aus dem FITS-Header lesen lassen).
3. Calculate klicken. Die Vorschau zeigt die Karte des gewählten Maps-Tabs; ein Wechsel von Tab oder Ebene zeichnet sie sofort neu, ohne die Sterne erneut zu vermessen.
4. Das Assessment lesen und die Korrekturen in der angegebenen Reihenfolge abarbeiten.
5. Save öffnet die Karten als Bildfenster (dazu CSV und 3D-Plot, wenn aktiviert) und schließt den Dialog.

Handbuch: 2. Sterne als Sonde der Optik, 13. Grenzen und gute Praxis

Vorschau

Zoom-Schaltflächen

Vergrößern, verkleinern, 1:1 und an das Fenster anpassen. Das Mausrad zoomt ebenfalls; Ziehen verschiebt den Ausschnitt.

Statuszeile

Der Zoomfaktor und die Bildkoordinaten unter dem Mauszeiger.

Schaltflächen

New instance (Dreieck unten links)

Legt die aktuellen Einstellungen als Prozess-Icon auf dem Arbeitsbereich ab. Ein Doppelklick auf das Icon öffnet den Dialog später mit denselben Einstellungen.

Hinweis: Das direkte Ziehen auf ein Bild wird für Script-Prozesse in aktuellen PixInsight-Versionen nicht unterstützt.

Browse Documentation (Buch, daneben)

Öffnet die Referenzdokumentation des Dialogs im Dokumentationsbrowser von PixInsight.

Die Dokumentation ist diese Referenz, mit dem Script installiert; ohne die Simulatoren der Karten, die es nur auf der Website gibt.

Calculate

Führt die Analyse mit den aktuellen Einstellungen aus und zeigt eine Karte in der Vorschau - die des gewählten Maps-Tabs (Size, Shape, Coma, Tilt) -, ohne ein Fenster zu öffnen, die CSV-Datei zu exportieren oder den 3D-Plot zu zeichnen. Ein Wechsel zwischen diesen Tabs wechselt sofort die Karte. Die PSF-Asymmetrie wird immer gemessen, damit sich die Koma-Ebenen später zuschalten lassen.

Danach lassen sich die Ebenen und ihre Einstellungen ändern, ohne die Sterne neu zu vermessen: Die Vorschau wird sofort neu gezeichnet. Nur eine Änderung der Erkennungseinstellungen oder des Zielbilds braucht ein neues Calculate.

Save

Öffnet die vier Karten in neuen Fenstern: Star size, Star shape, Coma und Tilt (AberrationSize_…, AberrationShape_…, AberrationComa_…, AberrationTilt_…), dazu den 3D-Plot und den CSV-Export, wenn aktiviert, und schließt den Dialog. Die Sternvermessung von Calculate wird wiederverwendet, wenn ihre Erkennungseinstellungen noch aktuell sind.

Cancel

Schließt den Dialog ohne Ausgabe. Während einer Berechnung heißt die Schaltfläche Stop und bricht sie ab.

Target

Target image

Das zu analysierende Bild, aus den geöffneten Bildfenstern. Darunter stehen Größe und Zahl der Kanäle. Ein einzelnes Light-Frame verwenden, nicht registriert und nicht beschnitten: Die Bildmitte muss die optische Achse sein.

Der letzte Eintrag, Tips for the test frames, zeigt statt eines Bildes, was eine gute Testaufnahme ausmacht: Belichtung, Fokus, Sternfeld, unbearbeitete Daten, Filter und der Vergleich mehrerer Aufnahmen. Dieselben Tipps erscheinen, solange kein Bild geöffnet ist.

Load results…

Lädt mit Save results gespeicherte Ergebnisse und zeigt sie wie nach einem Calculate, ohne die Sterne neu zu vermessen: Karten, ihre Evaluation, das Assessment und Save arbeiten damit. Optik-, Montierungs- und Beobachtungswerte kommen aus dem gespeicherten FITS-Header (oder den Feldern oben), die Ebenen aus den aktuellen Einstellungen.

Der Hintergrund ist das Bild, wenn es geöffnet ist (gleiche View und Datei), sonst dunkel. Die Erkennungseinstellungen des Dialogs gelten nicht für geladene Ergebnisse; das nächste Calculate vermisst wieder das Zielbild.

Save results…

Speichert die vom letzten Calculate vermessenen Sterne (oder geladene Ergebnisse) als Datei Name_aberration.json, standardmäßig neben dem Bild: Position, FWHM, Form und Asymmetrie jedes Sterns, die Erkennungseinstellungen und der FITS-Header des Bildes - etwa 100 Byte pro Stern. Karten, Evaluationen und Assessment werden beim Laden daraus neu berechnet; die aktuellen Ebenen- und Optikeinstellungen gehören nicht dazu.

Geladene Ergebnisse

Solange geladene Ergebnisse angezeigt werden, nennt eine Zeile unter den Schaltflächen die Datei und die Zahl ihrer Sterne.

Debayer

Debayer (SuperPixel) before star detection

Erzeugt eine debayerte Kopie des Zielbilds (SuperPixel-Verfahren: direkte Zusammenfassung von 2×2 Pixeln ohne Interpolation, halbe Auflösung) und arbeitet mit dieser Kopie weiter. Das Original bleibt unverändert. Nur einschalten, wenn das Zielbild noch ein unbearbeitetes Bayer-Mosaik ist (kein echtes RGB).

Die Option gilt auch für die Frames des Series-Tabs. Für ein farbiges Zielbild ist sie gesperrt, außer der Series-Tab enthält Frames; Farbbilder werden nie debayert.

Bei einer Monochromkamera und bei einem Bild, das schon RGB ist, ausgeschaltet lassen. Selbst mit VNG oder bilinear zu debayern geht auch, verbreitert aber die Sternprofile etwas.

Bayer pattern

• Auto
• RGGB
• BGGR
• GBRG
• GRBG

„Auto“ liest das Bayer-Muster aus den FITS-/RAW-Metadaten des Bildes. Schlägt das fehl („Unable to acquire CFA pattern information“), hier das tatsächliche Muster des Sensors wählen (siehe Datenblatt der Kamera).

Close intermediate windows after processing

Schließt das debayerte SuperPixel-Zwischenfenster sowie alle Nebenfenster des Debayer-Schritts (z. B. der Rauschauswertung), sobald die Karte gezeichnet ist. Nur relevant, wenn Debayern eingeschaltet ist.

Optics, camera and mount

Optics type

• Unknown
• Reflector without corrector (e.g. bare Newtonian)
• Reflector with coma corrector / reducer
• Refractor without flattener
• Refractor with flattener / reducer
• RASA / Hyperstar (f/2)
• SCT with reducer (e.g. f/6.3)
• Aplanatic SCT (EdgeHD and similar)
• Classic SCT or Maksutov (no corrector)
• Astrograph with built-in flattener (Petzval, quadruplet)

Das optische System, für die Vorschläge der Assessment-Seite. Ein Newton ohne Korrektor zeigt Koma und Bildfeldwölbung konstruktionsbedingt; mit Komakorrektor, Bildfeldebner oder Reducer deuten dieselben Muster auf dessen Abstand. Ein Refraktor hat kaum Koma: Ohne Bildfeldebner sind Bildfeldwölbung und Astigmatismus am Rand zu erwarten, und sein Objektiv ist ab Werk kollimiert. In einem Farb- oder Breitband-Frame streckt der Farbquerfehler eines Refraktors die Randsterne radial wie eine Unterkorrektur. Mit Unknown nennen die Vorschläge beide Fälle.

SCT, Maksutov und RASA fokussieren durch Verschieben des Hauptspiegels (Mirror Flop). Ein klassisches SCT hat konstruktionsbedingt Koma und ein gewölbtes Feld; ein Maksutov oder SCT bei f/10-f/15 ist seeingbegrenzt und hat eine tiefe Fokuszone, kleine Unterschiede über das Feld sind daher unsicher. Ein aplanatisches SCT (EdgeHD), ein RASA und ein Astrograph mit eingebautem Bildfeldebner sollen eben abbilden: Wölbung und Koma deuten dort auf den Backfokus. Ein RASA bei f/2 reagiert schon auf wenige Mikrometer Verkippung.

Read the values from the FITS header

Verwendet XPIXSZ (Pixelgröße, nach Konvention einschließlich Binning), FOCALLEN und APTDIA (oder FOCALLEN/FOCRATIO) aus dem FITS-Header des Zielbilds (in einer Serie aus dem Header jedes Frames). Die Felder darunter zeigen dann diese Werte, nur lesbar; ein Wert, den der Header nicht liefert, ist nicht gesetzt (0) - ohne Bild alle drei. Ausschalten, um eigene Werte einzugeben: Sie werden gespeichert und für jedes Bild verwendet. Immer die physische Pixelgröße des Sensors - die Verdopplung nach SuperPixel-Debayern geschieht automatisch.

Pixel pitch (µm)

Physische Pixelgröße des Sensors in Mikrometern (z. B. 4,31 für eine Canon EOS 550D). 0 = nicht angegeben, die Berechnung des Kippwinkels entfällt dann. Immer die physische Pixelgröße eingeben - beim SuperPixel-Debayern verwendet das Script automatisch den doppelten Wert (ein Ausgabepixel = 2×2 Sensorpixel).

Ausgegraut: „Read the values from the FITS header“ ist eingeschaltet - der Wert kommt aus dem Header des Zielbilds (XPIXSZ), 0, wenn er fehlt oder kein Bild gewählt ist. Ausschalten, um einen eigenen Wert einzugeben; er wird gespeichert.

Focal length (mm)

Brennweite des Teleskops in mm (z. B. 750 für einen Skywatcher 150P).

Ausgegraut: aus dem FITS-Header des Zielbilds (FOCALLEN), 0, wenn er fehlt.

Aperture (mm)

Öffnung des Teleskops in mm (z. B. 150 für einen Skywatcher 150P). Zusammen mit der Brennweite ergibt sie das Öffnungsverhältnis (Brennweite/Öffnung).

Ausgegraut: aus dem FITS-Header des Zielbilds (APTDIA oder FOCALLEN/FOCRATIO), 0, wenn er fehlt.

Camera

Aus dem FITS-Header des Zielbilds (INSTRUME, Binning aus XBINNING/YBINNING), wenn „Read the values from the FITS header“ eingeschaltet ist. Nur zur Information.

Mount

• Unknown
• German equatorial (GEM)
• Equatorial fork
• Alt-azimuth, tracked
• Not tracked

Die Montierung, für die Bewertung: Eine azimutale Montierung ohne Derotator dreht das Feld während der Belichtung - die Sterne werden zu Bögen um das Drehzentrum, ein tangentiales Muster wie bei Bildfeldwölbung; die Bewertung gibt dann seine Größe in den Ecken an (aus EXPTIME, CENTALT, CENTAZ und SITELAT) und warnt.

Mit „Read the values from the FITS header“ wird sie geschätzt (ausgegraut, die Quelle daneben): PIERSIDE East/West bedeutet eine deutsche Montierung; sonst der Name des Montierungstreibers in TELESCOP (EQMod, GS Server, iOptron CEM, AM5 … äquatorial; Alt-Az, AZ-GTi, Seestar, Dwarf … azimutal); andernfalls unbekannt. Ausschalten, um die Montierung selbst zu wählen.

Guiding

• Unknown
• Not guided
• Guide scope
• Off-axis guider (OAG)
• Guided, method unknown

Wie die Aufnahmen geguidet wurden - das entscheidet, was eine gemeinsame Streckung aller Sterne bedeutet:

Not guided: die Nachführung der Montierung (periodischer Fehler der Schnecke, Poldrift).

Guide scope: differenzielle Durchbiegung zwischen Leitrohr und Hauptoptik oder Mirror Flop, wenn sie in jedem Frame gleich ist, die Guidingqualität, wenn sie sich ändert.

Off-axis guider: keine differenzielle Durchbiegung - gleich in jedem Frame deutet eher auf Astigmatismus auf der Achse.

Kein FITS-Keyword gibt das an; die Wahl wird gespeichert, auch mit „Read the values from the FITS header“. Mit Unknown gilt eine Guiding-Kamera im Header (GUIDECAM, vom ASIAIR geschrieben) als „guided, method unknown“ - angezeigt neben dem Feld.

Output

3D sensor tilt plot

Öffnet ein eigenes Fenster mit einer isometrischen 2D-Grafik (PJSR hat kein echtes 3D): eine ebene Referenzfläche neben der aus den Δz-Werten berechneten verkippten Ebene. Erzeugt von Save (und in einer Serie pro Frame). Braucht Pixelgröße, Brennweite und Öffnung - aus dem FITS-Header des Bildes oder den Feldern oben: Ein Bild ohne sie wird mit einem Hinweis in der Konsole übersprungen.

Export data table as CSV

Save: Name_aberration.csv neben der Originaldatei (im temporären Verzeichnis für ein nie gespeichertes Bild). Analyze series: StarAberrationSeries.csv im Verzeichnis der Frames. Vorhandene Dateien werden ersetzt.

Star detection

Threshold (sigma)

Schwelle der Sternerkennung in Einheiten des Hintergrundrauschens. Niedriger = mehr, aber womöglich weniger zuverlässige Sterne.

Max. stars (0 = all)

Begrenzt die Zahl der Kandidaten, die an DynamicPSF gehen, auf die N hellsten (nach dem Fluss des StarDetector sortiert). Der PSF-Fit ist ein einziger, blockierender Aufruf ohne sichtbaren Zwischenfortschritt - weniger Kandidaten verkürzen seine Laufzeit direkt. 0 = alle gefundenen Kandidaten fitten.

Custom StarDetector parameters

Aus: StarDetector läuft mit seinen eigenen Voreinstellungen (structure layers 5, sensitivity 0,5, peak response 0,5, max. distortion 0,6, keine clustered sources). Diese verwerfen stark gestreckte und große Sterne - genau die verzerrten Sterne am Feldrand, die dann die Ecken des FWHM-Rasters leer oder dünn besetzt lassen.

Ein: Die Werte darunter werden verwendet.

Die vier Felder und das Kontrollkästchen darunter gelten nur, solange dies eingeschaltet ist.

Structure layers

Zahl der dyadischen Wavelet-Ebenen: Die größte erkennbare Struktur ist etwa 2^n Pixel (5 = 32 px). Für große, defokussierte oder stark verzerrte Sterne erhöhen. Voreinstellung 5.

Sensitivity

0..1, höher = schwächere Sterne werden erkannt. Voreinstellung 0,5.

Peak response

0..1, höher = toleranter gegenüber flachen Sternprofilen (aufgeblähte Sterne am Feldrand); niedriger = nur Sterne mit ausgeprägter Spitze. Voreinstellung 0,5.

Max. distortion

0..1, höher = stärker gestreckte oder unregelmäßige Sterne werden akzeptiert. Erhöhen (z. B. auf 0,8), wenn die Sterne am Feldrand stark gestreckt sind. Zu hoch lässt auch Galaxien und verschmolzene Sterne durch. Voreinstellung 0,6.

Allow clustered sources

Nicht trennbare Doppel- und Mehrfachsterne als ein Objekt erkennen. Ihre Schwerpunkte und Formen sind unzuverlässig, deshalb ist dies standardmäßig aus.

PSF fit

Moffat PSF instead of Gaussian

Moffat ist das realistischere Profil für Sterne mit Beugungsscheibchen, Gauß ist schneller.

Search radius (px)

Suchradius des PSF-Fits in Pixeln; an die Sterngröße anpassen.

MAD outlier factor

Verwirft PSF-Fits, deren MAD (mittlere Abweichung vom Modell) mehr als das X-fache des Medians aller erfolgreichen Fits dieses Bildes beträgt. Filtert verrauschte oder instabile Fits heraus (Hotpixel, verschmolzene Sterne, sehr schwache Kandidaten), die in der Vektorkarte sonst als physikalisch unplausible, einzelne Ausreißer erschienen (starke Exzentrizität direkt neben ruhigen Nachbarsternen). 0 = Filter aus.

Common tracking error

Gemessener Nachführfehler

Die mediane Streckung aller Sterne: Elliptizität, Exzentrizität und Richtung der großen Achse (Bildkoordinaten: 0° = rechts, 90° = unten). Unter einer Elliptizität von 0,03 ist sie vernachlässigbar.

Zeigt Measured with Calculate bis zum ersten Calculate, danach den gemessenen Wert.

Subtract it from all stars

Optische Fehler bilden Muster, die symmetrisch um die optische Achse liegen und sich über das Feld ausmitteln; eine Streckung, die alle Sterne teilen, kommt von Nachführung/Guiding, Wind oder Durchbiegung. Ihr Median steht immer in der Konsole; mit dieser Option wird sie außerdem von jedem Stern abgezogen, bevor Vektorkarte, Stromlinien, Heatmap und Ringanalyse berechnet werden, damit die Montierung das optische Muster nicht überdeckt. Die CSV behält die Rohwerte in zusätzlichen Spalten.

Über allen Karten-Tabs

Show

• Target image (Calculate)
• Series static: group (n frames)

Target image (Calculate): das von Calculate vermessene Bild - um die Einstellungen an einem Frame zu prüfen, bevor eine Serie läuft.

Series static: nach Analyze series die Sterne aller Frames (oder einer Seite des Flips) zusammengelegt. Jedem Frame wird seine dynamische Nachführung abgezogen (sein eigener gleichförmiger Anteil abzüglich des Mittels der Gruppe) und seine FWHM auf die mediane Mitten-FWHM skaliert, sodass das Seeing herausfällt: Übrig bleibt, was am Sensor festsitzt - die Optik, dazu eine konstante Nachführung, die sich mit nur einem Kamerawinkel nicht von Astigmatismus auf der Achse trennen lässt. Mit n Frames sind die Standardfehler etwa √n-mal kleiner. Der Hintergrund ist dunkel: Die zusammengelegten Sterne gehören zu keinem einzelnen Frame.

Legend

Füllfarben

Das 11×11-Raster zeigt pro Zelle ihre FWHM (25 %-getrimmtes Mittel) in Pixeln und/oder Bogensekunden und ihr Verhältnis zur Mitte (innere 3×3 Zellen): ×1,17 = 17 % größere Sterne als in der Mitte. Die Füllung folgt dem Verhältnis und seiner Klasse: grün ≤ 1,10 gut (so scharf wie die Mitte oder schärfer), gelb leicht, orange deutlich (um 1,25), rot ≥ 1,50 stark - nur wo sich die Zelle um mindestens 2σ von der Mitte unterscheidet (oder ohnehin gut ist); eine ungefüllte Zelle lässt sich nicht von der Mitte unterscheiden.

Schraffiert, Wert in (Klammern): uncertain - weniger als 5 Sterne oder ein Standardfehler über 10 % des Wertes.

Das Evaluation-Feld nennt die FWHM der Mitte, die Ecken (medianes Verhältnis der 2×2-Eckblöcke: Bildfeldwölbung / Abstand) und die Verkippung (relativer Unterschied der ungleicheren Diagonale, mit ihrer Signifikanz: < 5 % unauffällig, 5-10 % leicht, > 10 % korrekturwürdig). Die Konsole listet die Details. Jede Zelle hat nur einen Bruchteil der Sterne: Kippachse und Kippwinkel verwenden die 4 Quadranten.

Grün oder not significant? Grün heißt: Die Zelle ist höchstens 10 % größer als die Mitte - gut, unabhängig vom Rauschen. Not significant (ungefüllt) heißt: Die Zelle sieht mehr als 10 % größer aus, aber der Unterschied zur Mitte ist kleiner als 2σ - eine Verschlechterung ist dort weder belegt noch ausgeschlossen.

Uncertain oder not significant? Uncertain (schraffiert) heißt: Die Zelle selbst ist nicht gut genug gemessen - weniger als 5 Sterne oder ein Standardfehler über 10 % - und wird gar nicht beurteilt. Not significant heißt: Die Zelle ist gut gemessen, aber ihr Unterschied zur Mitte liegt im Rauschen.

FWHM grid: each cell shows

FWHM in pixels

Jede Zelle zeigt ihre FWHM in Bildpixeln (3,15 px).

FWHM in arcseconds

Jede Zelle zeigt ihre FWHM in Bogensekunden (2,07"), berechnet als 206,265 × Pixelgröße [µm] / Brennweite [mm]. Braucht Pixelgröße und Brennweite (Setup › General; beim SuperPixel-Debayern wird automatisch die doppelte Pixelgröße verwendet) - sonst Pixel.

Ratio to the center

Jede Zelle zeigt ihre FWHM relativ zur Mitte (innere 3×3 Zellen): ×1,17 = 17 % größere Sterne als in der Mitte - der Wert, auf dem Füllung und Bewertung beruhen.

Uncertainty and star count

Fügt jeder Zelle eine kleinere Zeile hinzu: ± die 1σ-Unsicherheit ihrer FWHM (ihr Standardfehler, 1,4826 × MAD / √n - nicht die Streuung der Sterne; in Pixeln, oder in Bogensekunden, wenn nur diese angezeigt werden) und n = Zahl der Sterne. Zwei Zellen unterscheiden sich erst dann verlässlich, wenn ihr Unterschied etwa 2-3 × √(σ₁² + σ₂²) übersteigt.

Evaluation

Evaluation

Nach Calculate: die FWHM der Mitte, die Zahl der Zellen pro Klasse, die Ecken (Bildfeldwölbung / Abstand), die Verkippung entlang der ungleicheren Diagonale und die Streuung des äußeren Rings.

Simulator

Der Simulator zeichnet die Karte für eine Aufnahme mit zufällig verteilten Sternen, deren Größe einem einfachen optischen Modell folgt, und wertet sie aus wie das Script. Stellen Sie Korrektorabstand und Sensorverkippung ein und beobachten Sie, wie sich Bildfeldwölbung, Verkippung und Fokus in den Zellen und im Evaluation-Feld zeigen - und wie viele Sterne nötig sind, um sie vom Rauschen zu unterscheiden.

Fehler

Optik und Sensor

Messung und Anzeige

Der Schnitt unter der Karte zeigt entlang beider Diagonalen, wo die Sterne scharf abgebildet werden (die Bildschale) und wo der Sensor liegt; der Abstand dazwischen ist der Defokus Δz der Sterne an dieser Stelle. Die wahren Werte darüber stammen direkt aus dem Modell; Karte und Evaluation-Feld sehen nur die vermessenen Sterne, mit ihrer Streuung und dem getrimmten Mittel des Scripts. Die wahren Werte gelten für den äußersten Punkt jeder Ecke; das Script fasst die 2×2 Eckzellen zusammen, deren Sterne im Mittel näher an der Mitte liegen, und misst dort deshalb kleinere Verhältnisse.

Star ellipses

Show star ellipses

Zeichnet die gefittete Ellipse jedes Sterns. Ausschalten, um die Stromlinien oder die Orientierungs-Heatmap allein zu betrachten.

Vector scale

Größe der Sternellipsen hier und der Pfeile auf der Coma-Karte - rein optisch.

Cell averages with uncertainty

Ein Balken pro Zelle des 11×11-Rasters entlang der mittleren Achse ihrer Sterne (im doppelten Winkel gemittelt, da eine Achse keine Richtung hat), seine Länge die mittlere Streckung. Der weiße Fächer zeigt die Unsicherheit der Achse (± Standardfehler / (2 × Streckung)). Hell mit Fächer: signifikant gestreckt (≥ 2,45σ); dünn und grau: rund innerhalb des Rauschens; grauer Punkt: weniger als 5 Sterne.

Streamlines

Show streamlines (smoothed orientation trend)

Zeigt den großräumigen Trend der PSF-Ausrichtung als durchgehende Linien (wie Feldlinien), über benachbarte Sterne geglättet. Radiales Muster = unterkorrigierte Koma (Korrektor zu nah), konzentrisches Muster = Überkorrektur, Defokus oder Bildfeldwölbung, ein Muster, das sich zwischen beiden Seiten unterscheidet = Verkippung; alle Feldlinien parallel = Nachführung. Leichter zu erkennen als die verrauschte Vektorkarte der einzelnen Sterne. Berücksichtigt, dass die PSF-Ausrichtung nur modulo 180° definiert ist (Mittelung im doppelten Winkel).

Weiß: Die Richtung ist dort signifikant; grau: nicht (siehe die Option darunter).

Smoothing radius (%)

Wie weit benachbarte Sterne zur Glättung des Orientierungsfelds beitragen, in % der Bilddiagonale. Kleiner = folgt lokalen Details enger (verrauschter), größer = glatter, mehr großräumiger Trend.

Hide where the direction is not significant

Die Stromlinien zeigen nur eine Richtung, nie ihre Stärke: Selbst auf reinem Rauschen sehen sie geordnet aus. Sie sind deshalb weiß, wo die geglättete Streckung mindestens das 2,45-fache ihres Standardfehlers beträgt (die lokale Streuung der Sterne über ihre effektive Anzahl; reines Rauschen übersteigt das an 5 % der Stellen), und sonst grau. Mit dieser Option fallen die grauen Teile weg.

Optics model

Optics model streamlines

Fittet an alle Sterne, was eine Optik erzeugen kann: einen gleichförmigen Anteil (Nachführrest, Astigmatismus auf der Achse), lineare Anteile (ein dezentriertes Muster, binodaler Astigmatismus eines dejustierten Systems) und einen radialen/tangentialen Anteil, der mit r² wächst (Bildfeldwölbung, Korrektorabstand). Zeichnet seine Stromlinien in Violett (gedämpft, wo es nicht signifikant ist); „Model match per cell“ darunter zeigt, wo die Sterne damit übereinstimmen. Die Evaluation darunter gibt an, wie viel des Musters es erklärt, und sein Rest-Chi²/dof (etwa 1 = bis aufs Rauschen erklärt).

Hide the model where it is not significant

Die Modelllinien sind violett, wo das Feld des Modells mindestens das 2,45-fache seines Standardfehlers beträgt (aus der Unsicherheit der 7 gefitteten Terme), und gedämpft grauviolett, wo nicht - in der Nähe der Punkte, an denen sich seine Terme aufheben, und überall, wo die Sterne es nicht festlegen. Mit dieser Option fallen die gedämpften Teile weg.

Model match per cell

Vergleicht jede Zelle mit dem Optikmodell: die mittlere Differenz zwischen den Sternformen und dem, was das Modell dort vorhersagt, in Einheiten ihres Standardfehlers (Streuung der Sterne / √n).

Magenta: 3σ oder mehr - die Zelle enthält Struktur, die keine Optik des Modells erzeugt (verbogene oder verspannte Optik, Tau, Vignettierung durch einen Off-Axis-Guider oder den Okularauszug, Nebel, Halos, Doppelsterne - oder ein Muster höherer Ordnung als das Modell). Etwa eine magentafarbene Zelle pro Frame ist Zufall; die Evaluation nennt die erwartete Zahl.

Grün: weniger als 3σ - die Zelle stimmt innerhalb ihres Rauschens mit dem Modell überein.

Kein Rahmen: weniger als 5 Sterne.

Singular points

Markiert die Punkte, an denen das geglättete Achsenfeld keine Richtung hat, mit ihrem Index: Eine Optik erzeugt höchstens einen +1 (radiales oder tangentiales Muster um die Achse) oder zwei +½ (dasselbe, durch einen gleichförmigen Anteil aufgespalten, oder binodaler Astigmatismus). Mehr Punkte und jeder −½ sind Rauschen im geglätteten Feld - ein größerer Glättungsradius oder mehr Sterne helfen.

Orientation heatmap

Show orientation heatmap (instead of the star field)

Ersetzt den Bildhintergrund durch eine Farbfeld-Heatmap der PSF-Ausrichtung (wie die „Orientation Map“ der Seti Astro Suite, github.com/setiastro/setiastrosuite): θ wird per Mittelung im doppelten Winkel (mit 3-Sigma-Clipping) als glatte 2D-Polynomfläche über alle Sterne gefittet (Grad darunter einstellbar) und als Farbton eines HSV-Farbkreises dargestellt - Farbverläufe zeigen den großräumigen Trend der Ausrichtung (Verkippung/Koma) direkter als das echte Sternfeld. Braucht genug Sterne für den gewählten Grad, sonst fällt sie automatisch auf den normalen Hintergrund zurück.

Fit degree

Grad des 2D-Polynoms, das an die Sternausrichtungen gefittet wird. 1 = eine Ebene (nur reine, gleichförmige Verkippung - entspricht der Voreinstellung der Seti Astro Suite). 2 oder höher lässt die Heatmap auch lokaler Krümmung folgen (z. B. einem Koma-Muster), die eine Ebene nicht darstellen kann und die sonst nur in den Stromlinien sichtbar wäre - um den Preis größerer Empfindlichkeit gegenüber Rauschen und Ausreißern, besonders nahe den Bildrändern, wo weniger Sterne die Terme höherer Ordnung festlegen.

Evaluation

Evaluation

Nach Calculate: die gestreckten und runden Zellen, die Signifikanz des Musters und wie viel davon das Optikmodell erklärt.

Simulator

Der Simulator zeichnet die Karte für eine Aufnahme mit zufällig verteilten Sternen, deren Form einem einfachen optischen Modell folgt, und wertet sie aus wie das Script. Stellen Sie Korrektorabstand, Sensorverkippung, Nachführung und Kollimation ein und beobachten Sie, welches Muster jeder dieser Fehler in den Ellipsen, den Stromlinien und im Evaluation-Feld hinterlässt - und wie das Optikmodell sie auseinanderhält.

Fehler

Optik und Sensor

Messung

Anzeige

Die wahren Werte unter dem Evaluation-Feld stammen direkt aus dem Modell, ohne Rauschen; Karte und Evaluation-Feld sehen nur die vermessenen Sterne. Die wahren Werte gelten für den äußersten Punkt jeder Ecke; das Script fasst die 2×2 Eckzellen zusammen, deren Sterne im Mittel näher an der Mitte liegen, und misst dort deshalb kleinere Werte. Einen Versuch wert: ein Abstandsfehler mit beiden Vorzeichen (radialer oder tangentialer Rand), eine Verkippung ohne Abstandsfehler (radial auf der einen Seite, tangential auf der anderen - ein Muster, das das Optikmodell nicht erklären kann), ein Fokusversatz (der ganze Rand radial oder tangential, wie bei einem Abstandsfehler), Nachführung mit und ohne Subtract it from all stars und eine optische Achse neben der Mitte (die Achse des Musters wandert mit).

Coma field

Measure PSF asymmetry (coma direction, coma-free point)

Gauß- und Moffat-Fits sind punktsymmetrisch und können nicht zeigen, auf welcher Seite des Kerns ein Komaschweif sitzt. Diese Option misst den Flussschwerpunkt und das dritte Moment jedes Sterns direkt auf den Pixeln relativ zum Zentrum des PSF-Fits, zeichnet die mediane Schweifrichtung auf einem groben Raster (orange Pfeile), fittet das Komafeld v = k·(P − P0) und markiert den komafreien Punkt P0 (magenta) mit seiner Bootstrap-Unsicherheit. Kostet einige Sekunden Laufzeit.

Show coma streamlines (orange with arrows)

Stromlinien durch das geglättete Feld der PSF-Asymmetrie (Schweifrichtung) statt der Ellipsenausrichtung. Anders als die Stromlinien der Streckung haben sie eine echte Richtung (Pfeilspitzen) und enden, wo die Koma schwach wird. Unterkorrigierte Koma: Die Linien laufen vom komafreien Punkt auseinander (Quelle); überkorrigiert: Sie laufen auf ihn zu (Senke). Abweichungen von geraden radialen Linien zeigen, was ein einfaches Komamodell nicht kann, z. B. einen verkippten Korrektor. Braucht „Measure PSF asymmetry“.

Smoothing radius (%)

Glättungsradius des Asymmetriefelds, in % der Bilddiagonale. Die Asymmetrie einzelner Sterne ist viel verrauschter als die Ellipsenausrichtung, deshalb sollte dieser Radius größer sein als der für die Stromlinien der Streckung (Voreinstellung: etwa doppelt so groß).

Stop below (%)

Eine Linie endet, wo die geglättete Asymmetrie unter diesen Prozentsatz der Feldstärke fällt (90. Perzentil über die Startpunkte). Höher = nur die deutlich komatischen Bereiche, niedriger = die Linien reichen weiter in die komafreie Zone (verrauschter).

Show coma arrows (median per grid cell, length = strength)

Orange Pfeile auf einem 9×6-Raster mit der medianen Schweifrichtung pro Zelle. Anders als bei den Stromlinien zeigt ihre Länge direkt die Stärke. Braucht „Measure PSF asymmetry“.

Per-star arrows

Show one asymmetry arrow per star

Zeichnet die gemessene Schweifrichtung jedes Sterns als Pfeil vom Sternzentrum (Länge = Stärke, skaliert mit der Vector scale), für einen Vergleich Stern für Stern mit den Ellipsen. Standardfarbe: Übereinstimmung mit der Ellipsenachse - grün = parallel (Koma formt den Stern), rot = senkrecht (Streckung durch Defokus, Bildfeldwölbung oder Astigmatismus), grau = Stern fast rund. Pfeile unter der Schwelle werden ausgeblendet. Braucht „Measure PSF asymmetry“.

Min. strength (sigma)

Die Asymmetrie einzelner Sterne ist verrauscht. Ihr Rauschen wird aus dem inneren Feld geschätzt, wo die Koma nahe null ist; nur Pfeile, die stärker als so viele Sigma sind, werden gezeichnet. 0 = alle zeichnen.

Color by strength instead of alignment

Färbt die Pfeile der einzelnen Sterne nach ihrer Stärke statt nach ihrer Übereinstimmung mit der Ellipsenachse.

Simulator

Der Simulator zeichnet die Karte für eine Aufnahme mit zufällig verteilten Sternen mit Koma und wertet sie aus wie das Script. Stellen Sie die Restkoma des Korrektors und eine Dejustage ein und beobachten Sie die Pfeile, die Stromlinien und den komafreien Punkt - und was die Konsole meldet.

Optik

Messung

Anzeige

Unter der Karte stehen die Zeilen, die das Script in die Konsole schreibt, darunter die wahren Werte des Modells; der gestrichelte cyanfarbene Kreis markiert den wahren komafreien Punkt, das magentafarbene Kreuz den gefitteten. Einen Versuch wert: die Restkoma von 1 (ohne Korrektor) über 0 (passender Korrektor) bis zu negativen Werten (überkorrigiert, die Pfeile zeigen nach innen); eine Dejustage ohne Korrektor (der komafreie Punkt wandert um die Dejustage geteilt durch die Restkoma - bei kleiner Restkoma also weit); und ein gut korrigiertes System mit viel Rauschen, bei dem sich der komafreie Punkt nicht mehr bestimmen lässt. Im Modell wächst das dritte Moment bei starker Koma langsamer als die Koma selbst; das lineare Feldmodell des Scripts legt den komafreien Punkt dann etwas neben den wahren - weiter, als seine Bootstrap-Unsicherheit angibt.

Tilt axis

Show tilt axis

Zeichnet die hellblaue Kippachse durch die Sensormitte, abgeleitet aus der FWHM-Auswertung der 4 Quadranten, mit Beschriftung von Winkel und Richtung.

Die Karte lesen

Das gelbe Viereck ist Sirils „Show tilt“ (ccd-inspector.c) nachgebildet: ein Eckpunkt pro Bildquadrant, sein Abstand von der Mitte proportional zur Abweichung der mittleren FWHM dieses Quadranten vom Mittel aller vier. Gröber als das 11×11-Raster von Star size, aber jeder Quadrant hat ein Viertel aller Sterne. Die hellblaue Kippachse läuft durch die Sensormitte entlang des steilsten Anstiegs der Ebene durch die vier Quadranten.

Evaluation

Evaluation

Nach Calculate: die FWHM der vier Quadranten, die Verkippung und - mit Pixelgröße, Brennweite und Öffnung - Δz und der Kippwinkel.

Linke Seite: die Bewertung

Script assessment

Wird von Calculate gefüllt. Am Anfang steht die vorgeschlagene Reihenfolge der Korrekturen, danach ein Eintrag pro Thema (Daten, Montierung, Fokus, Nachführung, Verkippung, Abstand, Koma, Bildfeldwölbung …) mit seinem Urteil - [OK], [Note] oder [Action] - und, wo etwas zu tun ist, einem Vorschlag hinter einem Pfeil. Die Einstellungen unter Setup › General - Optics type, Mount und Guiding - bestimmen die Vorschläge mit.

Linke Seite

Hinweise vor einem Lauf

Bis zum ersten Analyze series zu sehen: die bisher gelisteten Frames mit ihren Seiten und einer Schätzung der Laufzeit, die Dateien, die ein Lauf mit den aktuellen Einstellungen schreibt (CSV-Tabelle, Karten, Mosaike - die Frames selbst werden nie verändert), sowie Tipps, wie viele Frames man nimmt, zu Frames vor und nach dem Meridian-Flip und zu den Frames selbst.

Map

Die Karte der Serie: während des Laufs die Karte jedes Frames, sobald es vermessen ist (mit Show each frame's map), danach das statische Ergebnis aller Frames (Maps - Show: Series static). Ein Klick auf ein Frame in der Liste zeigt seine Karte erneut.

Series report

Der Vergleich der Frames und Seiten nach Analyze series. Er erscheint, sobald die Frames vermessen sind; das statische Ergebnis von Durchlauf 2 folgt darunter. Nach einem Stop nennen seine ersten Zeilen, nach welchem Frame der Lauf endete und wie viele Frames nicht vermessen wurden; Durchlauf 2 entfällt dann. Ein Frame, dessen Header nicht lesbar war und das deshalb übersprungen wurde, nennt die Konsole.

Frames

Frame-Liste

Die Light-Frames der Serie. From gibt an, woher die Seite kommt: das PIERSIDE-Keyword (N.I.N.A., ASCOM), ein Kamerawinkel, der sich beim Flip um 180° dreht (ROTATOR des ASIAIR), der Stundenwinkel oder manuell. Frames kurz nach dem Meridian haben womöglich keine bekannte Seite.

Nicht registrierte, nicht beschnittene Frames verwenden: Die Bildmitte muss die optische Achse sein.

Add files…

Fügt Light-Frames (FITS oder XISF) zur Liste hinzu.

Remove

Entfernt die ausgewählten Frames aus der Liste.

Clear

Leert die Liste.

Seite

Legt die Seite der ausgewählten Frames fest.

West

Vor dem Flip: Teleskop westlich der Säule, zeigt nach Osten (so wie N.I.N.A. PIERSIDE schreibt).

East

Nach dem Flip: Teleskop östlich der Säule, zeigt nach Westen.

Auto

Übernimmt die Seite wieder aus dem Header (PIERSIDE, Kamerawinkel oder Stundenwinkel).

Karten

Show each frame's map

Zeichnet die Karte des gewählten Tabs (Star shape, Star size oder Coma) jedes Frames in die Vorschau, sobald es vermessen ist, und behält eine verkleinerte Kopie: Ein Klick auf ein Frame in der Liste zeigt sie wieder. Das kostet einige Sekunden mehr pro Frame.

Nur die Anzeige ändert sich: Die Analyse von Calculate und der Assessment-Tab bleiben, wie sie sind.

Save maps next to the frames

Speichert für jedes Frame die Bilder, die Save öffnet, als PNG im Verzeichnis des Frames, nach dem Frame benannt, damit sie direkt dahinter einsortiert werden:

Name_Size.png, Name_Shape.png, Name_Coma.png, Name_Tilt.png - die vier Karten mit den Ebenen ihrer Tabs

Name_Aberration3D.png - der 3D-Plot der Sensorverkippung, wenn er aktiviert ist (Setup › General) und Pixelgröße, Brennweite und Öffnung bekannt sind

Nach Durchgang 2 außerdem SeriesStatic_Gruppe_Size.png … _Tilt.png im Verzeichnis des ersten Frames - die statischen Karten aller Frames und jeder Seite.

Dateien eines früheren Laufs werden ersetzt.

Save a 3x3 mosaic next to the frames

Speichert für jedes Frame ein Mosaik, wie AberrationInspector es zeichnet: die vier Ecken, die vier Randmitten und die Bildmitte, jeweils 1:1 auf 512 × 512 px des gestreckten Bildes zugeschnitten, durch graue Linien getrennt.

Name_Mosaic.png - PNG, im Verzeichnis des Frames

Mit eingeschaltetem Debayern stammen die Kacheln aus dem SuperPixel-Bild halber Größe. Dateien eines früheren Laufs werden ersetzt.

Ausführen

Analyze series

Vermisst jedes Frame mit den aktuellen Einstellungen (Setup › Star detection, Debayern, Abzug der Nachführung, Optik) und vergleicht die Seiten: Verkippung, FWHM, Randmuster, Nachführung, Komastärke und komafreier Punkt, jeweils beurteilt als stabil oder beim Flip wechselnd, dazu Drifts über die Nacht.

Jedes Frame dauert etwa so lange wie ein Calculate. Stop beendet den Lauf nach dem aktuellen Frame; die bis dahin vermessenen Frames werden verglichen, Durchlauf 2 entfällt. Der CSV-Export (Setup › General) schreibt eine Zeile pro Frame.

Durchgang 2 legt dann die Sterne aller Frames und jeder Seite zusammen, nachdem jedem Frame seine dynamische Nachführung abgezogen (sein eigener gleichförmiger Anteil abzüglich des Mittels) und seine FWHM auf die mediane Mitten-FWHM skaliert wurde: die statische Optik mit etwa √n-mal kleineren Fehlern. Die Karten zeigen sie sofort (Maps - Show: Series static); der Bericht nennt die statische und die dynamische Nachführung. Calculate bleibt ein einzelner Durchgang auf dem Zielbild - um die Einstellungen vor einer Serie zu prüfen.