28 nov 01 PRESENTATION ET UTILISATION DU CALCUL DES IMAGES 2D : (VERSION "dpnew2.0" DU 27 NOV 01) Le calcul et le nettoyage des images 2D a ete completement revu et ameliore par Claude. La partie auto-calibration n'est pas encore terminee. PRESENTATION GENERALE : L'utilisateur a le choix entre 3 niveaux d'elaboration croissante des images 2D : 1) TF a partir des seuls harmoniques observes. La composante continue est reconstituee de facon que l'integrale des bordures S et N de l'image soit nulle (il n'y a pas d'alia- sing en NS). Le lobe presente : . un pic principal dont les dimensions EW et NS correspondent en gros a l'extension du domaine central dans le plan uv (-16 a + 16, -23 a + 23), dit "le pave central". Sa forme exacte est complexe. . des alias tres marques, presque egaux au maximum principal dont ils sont distants de 1/2 champ EW. Ces alias sont dus a l'ab- sence de bases EW multiples impaires de 50m sauf sur l'axe EW. . un socle en forme de tunnel NS du a la meme cause, et dont la largeur EW est plus etroite que celle du pic central puisque les antennes E1, E0 et E2 donnent avec les antennes H1 a H16 des bases EW > celles du pave central. . un socle en forme de tunnel EW du a l'absence de contrepartie hors de l'axe v des harmoniques de NS45 avec les NS . des secondaires de forme complexe dus a la couverture tres inho- mogene et "filiforme" du plan uv au dela du pave central. L'image du soleil calme (SC), qui implique presque uniquement des bas harmoniques dans le pave central) est ainsi tres marquee d'ar- tefacts et peu lisible : 2 forts alias en EW (ou plutot 2 demi alias) et un socle en forme de tunnel NS qui gene beaucoup la lecture de la temperature de brillance. Le flux d'une source compacte doit etre calcule en integrant sur la source et son alias (ou ses 2 demi alias si elle est au centre du champ. Les details faibles de l'image sont masques par des secondaires com- plexes des sources compactes les plus intenses (la dynamique de l'image est faible). C'est souvent pour ces raisons plus que pour gagner en resolution qu'on utilisait un nettoyage. 2) Image obtenue apres remplissage du pave central On complete par interpolation les harmoniques correspondant aux ba- ses multiples impaires de 50m ailleurs que sur l'axe EW. La composante continue est obtenue comme precedemment. La condition pour pouvoir interpoler est que la largeur du soleil ne depasse pas la moitie du champ (theoreme d'interpolation, en echangeant les roles des espaces direct et de Fourier), ce qui re- vient a dire que les alias ne doivent pas se superposer. En fait les simulations montrent que cette procedure ameliore for- tement les images (quasi-disparition des alias tres genants) meme si la condition n'est pas strictement remplie (ce qui est le cas pour pour f > 164 MHz) : la visibilite de la source est trop inho- mogene pres de l'origine pour y etre exactement interpolee mais l'erreur est acceptable et les images, du SC en particulier, devi- ennent beaucoup plus lisibles. L'image presente des alias tres reduits, elle n'est pesque plus affec- tee par les tunnels. Le flux s'obtient simplement en integrant sur la source (il n'y a presque plus d'alias). Cela, joint a la possi- bilite de visualiser des images ecretees doit souvent permettre de se dispenser du nettoyage couteux en temps de calcul. Toutefois le niveau des secondaires et leur forme complexe (due a la couverture filiforme du plan uv a l'exterieur du pave central) sont inchanges. 3) Nettoyage Il est destine a retirer les lobes secondaires. Il consiste a recher- cher dans l'image des sources elementaires, a les soustraire sous forme sale "sale" (un lobe theorique decal'e, avec tous ses secon- daires),et les rajouter sous une forme "propre" compacte, depourvue de secondaires lointains. Il est couteux en temps calcul (environ 6 sec par image sur mesopz), mais il produit une image sans effets de lobes secondaires ou la dynamique est amelioree. Cela revient a completer la couverture du plan uv mais il ne s'agit pas d'une simple interpolation. Il peut produire des artefacts tels que des details inventes (hyper- resolution). Pour reduire cet inconvenient on lisse l'image resul- tante. Ce lissage est obtenu par un filtrage de la visibilite avec un filtre dont on peut choisir la largeur a mi-puissance (usuelle- ment 24 harmoniques). Le remplissage du pave central et le nettoyage peuvent se combiner PARTICULARITES, AVANTAGES ET COMPARAISON AVEC L'ANCIENNE VERSION Cette version presente des ameliorations de calcul et des etapes ou reg- lages qui n'existaient pas dans l'ancienne version : 1) possibilite de supprimer les bases correspondant a certaines anten- nes. A ne pas utiliser sauf problemes instrumentaux. 2) remplissage du pave central. Il est optionnel mais recommande car il est 2000 fois plus rapide que le nettoyage et permet souvent de s'en dispenser (voir plus bas). 3) l'image peut etre calculee sur plus d'un champ interferometrique (= une periode de l'image interferometrique). Cela peut etre utile pour un CME ou un type IV a grande distance heliocentrique (voir commentaires detailles dans rh_dpnew.pro). 4) l'interpolation produisant l'image heliographique a partir de l'ima- ge interferometrique a ete amelioree (usage de fft). Elle est plus lente mais l'usage optionnel de l'ancienne interpolation pour des traitement de masse reste possible. 5) fiabilisation des normalisations (calcul des flux). 6) possibilite de visualiser des images de controle, ecretees ou non. 7) le nettoyage, dont le principe (recherche, soustraction et remplace- ment de composantes) est rappele plus haut, comporte plusieurs ameliorations : - Competition de plusieurs criteres d'arret du calcul iteratif et affichage optionnel du critere effectif. Ces criteres sont : . l'image residuelle (ou son flux) devient inferieure a une fraction choisie de l'image intiale (resp du flux initi- al). . le signe des composantes sales trouvees se met a changer, . l'image residuelle en valeur rms se met a croitre, ou son max en val absolue change de signe. . etc. - Il existe 4 modes de nettoyage: a) nettoyage classique, avec recherche et soustraction des com- posantes sales, et remplacement par des composantes synthe- tiques (propres) sur toute l'image. b) recherche et soustraction sur toute l'image, remplacement partout sauf sur un domaine "dom", defini par l'utilisa- teur. Usage typique : nettoyer un soleil calme assez bossele sans inclure l'image synthetique d'une source compacte intense. L'image sur "dom" n'est pas significative mais on preserve ainsi des details faibles sur une image en niveaux de gris. c) recherche et soustraction sur "dom". Meme usage que precedem- ment, en se contentant d'une image sale residuelle a l'ex- terieur de "dom", debarrassee des secondaires de la source compacte intense. d) recherche, soustraction et remplacement limit'es a dom. Le reste n'est pas nettoy'e et ajout'e a l'image synthetique partielle. Usage : nettoyer une source compacte intense. les modes c) et d) limitent la recherche a un petit domaine et sont plus rapides. - On peut faire les reglages suivants : 1 choisir le nombre des domaines d'echelle (usuel 4), qui sont des couronnes dans le plan (u, v). 2 reduire ces domaines par une homothetie d'ensemble 3 choisir des coefficients intervenant dans les tests d'arret du calcul iteratif du calcul. 4 definir le lissage de l'image finale. Les choix 2 et 4 sont destines a reduire les effets de l'hyper- resolution, qui sont d'autant plus probables que la source est plus complexe. Rem 1 : L'algorithme de nettoyage a ete ameliore ce qui se tra- duit par une moindre iteration et un gain de temps cal- cul. Le nettoyage reste cependant de loin l'etape la plus couteuse en calcul. Rem 2 : Depuis l'introduction du remplissage du pave en octobre 2001 et la possibilite d'afficher des images de con- trole ecretees, les modes b), c) et d) du nettoyage ont perdu de leur interet. On peut aussi se dispenser plus souvent du nettoyage classique a) puisque le remplissage du pave elimine presque totalement les deformations de l'image. Rem 3 : Les meilleurs resultats sont evidemment obtenus en com- binant le remplissage du pave central et le nettoyage. Rem : 4 Le remplissage du pave central ne deviendra pas caduc avec l'installation des antennes anti-aliasing. La dif- ference sera que les harmoniques correspondant aux nou- velles bases seront mesures (donc exacts) au lieu d'etre reconstitues, ce qui ne peut etre qu'approxima- tif au voisinage de l'origine si le soleil est plus large que la moitie du champ interferometrique. Certaines de ces options (les plus "pointues") ne sont pas accessibles a partir de la version Solar-Soft. _______________________________________________________________________________ UTILISATION DE DPNEW2.0 (VERSION DU 27 NOV 01) : - VERSION INSTALLEE DANS SOLAR-SOFT : LANCER sswidl - nrh - visibility to image Les seuls parametres ou options ajustables du calcul d'image sont : - remplissage du pave central ( voir definition plus haut) - nettoyage de l'image interferometrique - construction de l'image heliographique : . nombre de points . largeur du champ en rayons solaires . nombre de periodes de l'image interferometrique utilisees ( doit etre suffisant pour couvrir le champ heliographique demand'e) Remarque : Tout l'espace disque necessaire aux fichiers d'images FITS est alloue lors de l'ouverture du fichier. On ne peut donc plus evaluer l'etat d'avancement du calcul par la progression de la taille des fichiers de sortie. - VERSION "MANUELLE" : Elle donne acces a tous les parametres ajustables presentes ici. Copier sur votre espace de travail la procedure de lancement rh_dpnew.pro et l'editer pour l'adapter a l'evenement a traiter : cp ~dirhelio/exe/rh_dpnew.pro . xemacs rh_dpnew.pro & - Lancer par: sswidl idl> .run rh_dpnew Les parametres sont commentes dans la procedure pour en faciliter la comprehension. Il reste surement des bugs. Faites-nous part de vos remarques. Anne et Claude