2. Методика поверхностной фотометрии

• 2.1 Основные этапы поверхностной фотометрии
• 2.2 Проблемы и точность
  • 2.2.1 Фон неба
  • 2.2.2 PSF
  • 2.2.3 Нуль-пункт шкалы звездных величин
• 2.3 Стандартные пакеты программ

2.1 Основные этапы поверхностной фотометрии

Ниже суммированы основные этапы поверхностной фотометрии протяженных объектов. Первые два этапа относятся к фотографической фотометрии, а остальные -- как к фотографической, так и к ПЗС-фотометрии (то есть с использованием приборов с зарядовой связью -- ПЗС-матриц).

1. Запись фотографических пластинок на микроденситометре. Результатом этого этапа является записанный на носитель информации (магнитную ленту, диск и т.д.) двумерный числовой массив , каждым элементом которого является значение плотности почернения в данной точке. Одновременно записывается калибровка (ступенчатый ослабитель, марки трубочного фотометра и т.д.).

2. Построение для каждой пластинки характеристической кривой и преобразование массива плотностей в массив относительных интенсивностей (или правильнее -- относительных яркостей): .

3. Определение распределения яркости фона неба на изображении и его вычитание. Для надежной количественной фотометрии требуется знание локального фона в каждой точке с очень большой точностью (как правило, 1%). Однако, непосредственно измерить яркость фона в занятой объектом области невозможно. Поэтому все методы учета фона неба сводятся к экстраполяции в область объекта функции двух переменных, определяемой по участку изображения, прилегающему к объекту (см. далее п. 2.2).

4. Суммирование изображений, полученных в одной цветовой полосе. Для выполнения этого этапа необходимо точно учесть возможный сдвиг и разворот отдельных кадров по отношению друг к другу. Кроме того, кадры должны быть приведены к одному ``качеству изображения''. Это, в частности, означает, что размеры изображений звезд (их обычно характеризуют полной шириной на половине максимума интенсивности -- FWHM) должны быть одинаковыми для всех суммируемых снимков.

5. Стандартизация -- определение нуль-пункта шкалы относительных яркостей. Наиболее распространенные способы стандартизации: привязка к стандартным звездам и к фотоэлектрическим маркам объекта.

6. Представление результатов поверхностной фотометрии в удобном для интерпретации виде, определение стандартных фотометрических параметров.

7. Моделирование распределения яркости, детальная интерпретация результатов фотометрии.

Мы не перечислили здесь ряд технических шагов (удаление дефектных элементов на изображениях, учет ''смещения'' (bias), коррекция за ``плоское поле'' (flat field correction), поправка за время срабатывания затвора (shutter correction) и т.д.), реализация которых как правило описана в руководствах по наблюдениям на конкретных телескопах с использованием конкретных ПЗС-матриц.

Основные этапы поверхностной фотометрии неоднократно детально рассматривались в литературе (см., например, книгу Сытинской [15], обзоры Вокулера [16], Окамуры [17] Капаччиоли и Каона [18], работы [19,20,21,22,23,24] и ссылки там же). Хорошие введения в фотометрию галактик содержатся в книгах Михаласа, Бинни [25] и Бинни, Меррифилда [26]. На русском языке ряд вопросов, относящихся к поверхностной фотометрии, изложен в книгах Эйгенсона [27], Воронцова-Вельяминова [28], Горбацкого [29] и Засова [30].