โฟโตเมตรีแบบรูรับแสงและแบบฟังก์ชันกระจายจุด
โฟโตเมตรีแบบรูรับแสง (aperture photometry) และแบบฟังก์ชันกระจายจุด (point-spread-function photometry) เป็นสองวิธีหลักในการหาค่าความสว่างของวัตถุจากภาพดิจิทัล โดยการรวมฟลักซ์ในรูรับแสงที่กำหนด หรือโดยการปรับแบบจำลองของโปรไฟล์ดาว
Definition
โฟโตเมตรีแบบรูรับแสงวัดความสว่างของแหล่งกำเนิดโดยการรวมจำนวนนับภายในบริเวณที่กำหนดและลบระดับท้องฟ้าที่ประมาณค่าออก ในขณะที่โฟโตเมตรีแบบฟังก์ชันกระจายจุดหาความสว่างจากแอมพลิจูดของแบบจำลองฟังก์ชันกระจายจุดที่ปรับให้เข้ากัน
Scope
หัวข้อนี้ครอบคลุมการวัดฟลักซ์ของแหล่งกำเนิดบนภาพจากเครื่องตรวจจับ: โฟโตเมตรีแบบรูรับแสง ซึ่งมีการรวมจำนวนนับภายในรัศมีที่เลือกและลบพื้นหลังท้องฟ้าในบริเวณนั้นออก และโฟโตเมตรีแบบปรับฟังก์ชันกระจายจุด ซึ่งมีการปรับแบบจำลองเชิงประจักษ์หรือเชิงวิเคราะห์ของฟังก์ชันกระจายจุดให้เข้ากับแหล่งกำเนิดที่ทับซ้อนกันหนึ่งแหล่งหรือหลายแหล่ง นอกจากนี้ยังกล่าวถึงการประมาณค่าพื้นหลัง การแก้ไขรูรับแสง และการจัดการกับบริเวณที่มีดาวหนาแน่น
Core questions
- มีการประมาณค่าและลบพื้นหลังท้องฟ้าอย่างไรเมื่อวัดฟลักซ์ของแหล่งกำเนิด?
- เมื่อใดที่โฟโตเมตรีแบบรูรับแสงดีกว่าการปรับฟังก์ชันกระจายจุด และในทางกลับกัน?
- มีการแยกดาวที่ทับซ้อนกันหรือผสมกันในบริเวณที่มีดาวหนาแน่นอย่างไรโดยการปรับฟังก์ชันกระจายจุดพร้อมกัน?
- การแก้ไขรูรับแสงคืออะไรและทำไมจึงจำเป็น?
Key theories
- การปรับฟังก์ชันกระจายจุด
- ความสว่างของดาวถูกกู้คืนโดยการปรับขนาดแบบจำลองของโปรไฟล์เครื่องมือให้เข้ากับภาพที่สังเกตได้ ทำให้สามารถทำโฟโตเมตรีที่แม่นยำได้แม้ในกรณีที่ภาพดาวทับซ้อนกัน
- รูรับแสงที่เหมาะสมและการลบพื้นหลังท้องฟ้า
- การเลือกรัศมีรูรับแสงและบริเวณท้องฟ้าแบบวงแหวนเป็นการแลกเปลี่ยนสัญญาณที่รวมอยู่กับสัญญาณรบกวนที่เพิ่มเข้ามา และฟลักซ์ที่ได้จะถูกแก้ไขให้เป็นขนาดรวมโดยใช้เส้นโค้งการเติบโตที่วัดได้
Clinical relevance
เทคนิคเหล่านี้ช่วยให้สามารถทำโฟโตเมตรีของกระจุกดาวทรงกลม ประชากรดาวที่แยกแยะได้ในกาแล็กซีใกล้เคียง และแหล่งกำเนิดแสงจางๆ ใกล้กับเพื่อนบ้านที่สว่าง ซึ่งเป็นพื้นฐานเชิงประจักษ์สำหรับการศึกษาการวิวัฒนาการของดาวและการวัดระยะทาง
History
การถือกำเนิดของ CCD ในทศวรรษ 1980 ทำให้โฟโตเมตรีระดับพิกเซลแบบดิจิทัลเป็นเรื่องปกติ และแพ็คเกจ DAOPHOT ของ Stetson ได้กำหนดให้การปรับฟังก์ชันกระจายจุดเป็นแนวทางมาตรฐานสำหรับโฟโตเมตรีดาวในบริเวณที่มีดาวหนาแน่น
Related topics
Seminal works
- stetson1987
- howell2006
Frequently asked questions
- ทำไมการปรับฟังก์ชันกระจายจุดจึงดีกว่าในบริเวณที่มีดาวหนาแน่น?
- เมื่อดาวทับซ้อนกัน รูรับแสงเดียวจะจับแสงจากดาวข้างเคียง การปรับแบบจำลองฟังก์ชันกระจายจุดให้เข้ากับแหล่งกำเนิดทั้งหมดพร้อมกันจะแยกการมีส่วนร่วมของดาวแต่ละดวง ทำให้ได้ค่าความสว่างของแต่ละดวงที่แม่นยำ
- เส้นโค้งการเติบโตคืออะไร?
- คือฟลักซ์รวมที่วัดได้เป็นฟังก์ชันของรัศมีรูรับแสง ซึ่งแสดงให้เห็นว่ารูรับแสงที่มีขนาดจำกัดพลาดแสงไปเท่าใด และให้การแก้ไขรูรับแสงสำหรับค่าความสว่างรวม