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Titolo: sovrapposizione di una foto digitale con una mappa stellare

Cari amici, 
mi trovo nella difficoltà di risolvere la questione seguente con una
mia  scarsissima conoscienza delle tecnologie astronomiche, mezzi
informatici e disponibilità di informazioni già in rete gratuitamente.
Spero che qualcuno di voi sappia darmi qualche indicazione.
La questione è questa:
- studio lo stato dell'atmosfera tramite delle immagini fotografiche
digitali notturne del cielo. Per le mie ricerche sono interessata a
conoscere l'intensità del segnale ricevuto da ogni singola stella. Per
questa operazione ho scritto un apposito programma che analizza
l'immagine ma sono costretta a riconoscere preventivamente la stella
(con un software astronomico) per avere tutti i dati astronomici utili
ad essa associati (magnitudine visuale, altezza all'orizzonte,
stabilità), e questo lavoro devo farlo a mano, stella per stella.
Per sviluppare questa tecnica (dimostrando che le stelle ancora una
volta ci aiutano a conoscere le cose della Terra) avrei bisogno di
trovare il sistema di automatizzare questo tipo di analisi, in modo da
avere le stesse informazioni in tempi più brevi.
La mia idea è quella di creare o trovare (se già esiste) una mappa del
cielo a cui (con opportuta operazione di mapping, che scriverò in
funzione dell'ottica usata) poter sovrapporre l'immagine fotografica e
quindi avere simultaneamente le informazioni cercate per tutte le
stelle utili, quindi far usare automaticamente queste informazioni al
programma di analisi.
Purtroppo non posso usare il software astronomico che ho a
disposizione perchè non ho modo di aprirlo, lavorarci dentro (è un
eseguibile!) e mettere le mani sul suo data base;
i file immagine prodotti dalla mia fotocamera sono in formato NEF (un
formato della Nikon), il massimo che posso fare è trasformarli in
formato BMP (bitmap) e comunque non ho la possibilità di indicare la
centratura della piastra così come si fa per i formati dei file
astronomici tipo FIT o altro e comunque anche se lo potessi fare
rimarrebbe il solito problema della successiva analisi dei dati.
Quindi credo che in sintesi si possa riassumere la questione dicendo
che cerco:
- un programma sorgente con informazioni astronomiche dettagliate (non
è che voglio illudermi ma più di una volta sono rimasta sorpresa dalle
meraviglie che viaggiano in Internet), oppure dei cataloghi
dettagliati con cui costruire la mia mappa;
- un software per la sovrapposizione delle immagini fotografiche con
la mappa del cielo.
Vi sono grata per la vostra attenzione e spero che possiate suggerirmi
dove cercare.
Orietta

 ----------------
Prova con cartes du ciel,un software molto potente,gratuito e abbastanza
intuitivo,puoi sovrapporre le foto con le mappe e usare un catalogo completo
come l' USNO A2.0 (attenzione lo devi scaricare e sono circa 6Gb di dati)
oppure puoi usare uno dei tanti software di astrometria che dandogli le
coordinate centrali della foto, cerca e sovrappone automaticamente le
stelle.
Ciao

Una curiosità: cosa intendi per "studio lo stato dell'atmosfera tramite
delle immagini fotografiche digitali notturne del cielo"?
Saluti
-- 
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 Saluti
Intendo che: dall'attenuazione del segnale luminoso stellare dovuta
all'atmosfera ricavo lo spessore ottico in quella determinata
direzione e da questo la presenza e distribuzione angolare degli
aerosol nei bassi strati. Utilizzando poi altre informazioni
meteorologiche, in particolare con l'ausilio di dati LIDAR (un sistema
di telerilevamento attivo che invia luce laser per racogliere e
studiare la luce retrodifusa) completo il quadro della situazione in
modo da fare ipotesi più stringenti sulla tipologia degli aerosol
presenti.
Tutto ciò permette di studiare il valore e le variazioni di parametri
coinvolti nelle stime del bilancio radiativo terrestre, per dirla in
breve: la presenza di un certo tipo di aerosol come altera gli
equilibri energetici dovuti agli scambi radiativi? Quanto assorbe
rispetto a quanto riemette?
Queste domande implicano poi tutta un'altra serie di questioni per le
quali i geofisici si rompono la testa quotidianamente e che per ora ti
risparmio.
Spero di aver soddisfatto, almeno parzialmente, la tua curiosità.
Saluti
Orietta

 studiare la luce retrodifusa)
Dov'è che prendi questi dati?
Saluti


Ma "l'attenuazione del segnale luminoso" paragonato a quale sorgente
campione? In teoria si dovrebbe di misurare in rapida successione la
quantità di fotoni che giungono dalla stella in esame "con" e "senza"
l'atmosfera, cosa che è impossibile!
Forse rilevando CONTEMPORANEAMENTE il segnale di un numero sufficiente di
stelle di luminosità ed altezza sull'orizzonte confrontabili si potrebbe
avere una misura della diversa estinzione atmosferica presente in quel
momento e luogo in funzione della direzione orizzontale (azimut).
Logicamente bisogna anche tenere conto della classe spettrale (colore)
della stella in questione. Senza contare la presenza di leggere foschie e
l'inquinamento dovuto a sorgenti luminose artificiali che tendono ad
inficiare la precisione delle misurazioni.
Potrei sbagliarmi ma per poter avere qualche risultato scientificamente
valido bisognebbe avvalersi di strumentazioni e conoscenze specifiche.
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valido bisognebbe avvalersi di strumentazioni e conoscenze specifiche.
Dovrebbe esserci un'intera branca della scienza applicata nota con il nome
di 'telerilevamento' o 'remote sensing' che si occupa di questo. Su questo
sito della Nasa si vede l'esatto contrario di quello che vuole fare orilla:
ossia da satellite verso Terra : )
http://rst.gsfc.nasa.gov
saluti,
Peltio

aerosol nei bassi strati.
Toh, interessante.
Per una diatriba che ho avuto tempo fa riguardo allo scattering di Rayleigh
in atmosfera mi ero messo a calcolare l'attenuazione della luce solare per
effetto dello strato esponenziale. I valori che avevo trovato per il sole
allo zenith coincidevano con quelli riportati dal Jackson, mentre per i
valori ad alba e tramonto trovavo valori leggermente diversi a seconda della
lunghezza d'onda. Il mio modello semplificato non teneva infatti conto della
rifrazione per effetto del gradiente di densità. Hai per caso sottomano
delle formule pronte per tenere conto della rifrazione nell'atmosfera
esponenziale (altra semplificazione, ma mi contenterei)?
Avevo trovato un sito che spiegava come fare ma non riesco più a
rintracciarlo, e mi seccherebbe gettare del tempo per fare i calcoli quando
sono già stati fatti...
Per quanto riguarda la tua domanda, invece, non sono sicuro di aver capito
bene quello che vuoi fare. Tu conosci la posizione della mappa
'fotografata', e vuoi ottenere una lista delle caratteristiche 'nominali' di
tutte le stelle che vi sono contenute?
Allora forse devi necessariamente passare per una conversione nel formato
FITS, per ogni immagine: poi trovare un programma-planetario che visualizzi
la foto sovrapposta alla mappa e ti permetta di estrarre dalla schermata
visualizzata le coordinate di tutte le stelle con relative proprietà e
infine associare alle coordinate restituite dal programma quelle
dell'immagine FITS.
Ma forse c'è un modo ben più breve che passa per l'estrazione dei dati dai
cataloghi stellari (disponibili in rete). Mi sa che ti tocca approfondire in
che modo sono memorizzati i dati nei cataloghi e nel formato FITS.
Non conosco programi con codice sorgente che facciano questo. Ma dai
un'occhio a Hello Northern Sky 
http://www.hnsky.org/
 per avere un'idea dei
cataloghi disponibili liberamente. E' un package freeware, che permette di
sovrapporre le immagini fits alle mappe stellari e dispone di una utility
per trasformare le tue immagini bmp in fits (però credo che funga su
piattaforma Win). Sulla homepage c'è il link a un paio di siti che spiegano
come fare.
http://www.hnsky.org/hns_fits.htm
"HNS_FITS is a program to analyse (positional) astronomical images. It will
convert JPEG, BMP or FITS  to FITS files with a WCS header using two manual
entered star positions. With the positions of two know stars the position of
each pixel/object in the image can  be determinated. The result can be saved
as standard FITS. The HNSKY planetarium program will recognise these FITS
files and automatically plot them at the correct place, size and
orientation. The most common FITS formats supported formats including RGB or
color. "
Non so come sono memorizzate le immagine nei fits, ma una volta che hai una
corrispondenza tra coordinate e stelle, dovrebbe trattarsi di una operazione
di estrazioni di informazioni da un'archivio. HNSky lo puoi usare per
verificare che ogni foto si sovrapponga correttamente alla relativa mappa.
Mi spiace di non poterti aiutare oltre, ma sarebbe ello se tu ci facessi
sapere come risolverai il problema.
saluti,
Peltio


Temo che la nostra amica non si accontenti di un valore "a spanne" ;-)
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Temo che la nostra amica non si accontenti di un valore "a spanne" ;-)
D'accordo, ma era il metodo ad essere a spanne (nel '54 il Lidar non credo
sapessero cosa fosse e Minaert non usava strumenti elettronici),
mentre la stima era buona. Con un CCD e un programma di elaborazione delle
immagini si possono fare miracoli, al confronto.
Chissà se Orilla si farà risentire per farci -brevemente- sapere come ha
risolto, o intende risolvere il problema. O se sparirà nel nulla perchè
non ha ottenuto le informazioni che cercava.
saluti,
Peltio
curioso come un gatto


Purtroppo a volte un quesito apparentemente banale nasconde delle
problematiche complesse e richiede una risposta necessariamente articolata
e non esaustiva.
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 č che voglio illudermi ma piů di una volta sono rimasta sorpresa dalle
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