Eliminación del oscurecimiento del limbo

El oscurecimiento del limbo puede plantear problemas a la hora de realizar medidas de posición o de áreas. Su eliminación permite solucionar dichos problemas, y da más libertad a la hora de variar los niveles de intensidad de la imagen, favoreciendo la visibilidad de estructuras muy débiles que, de otra manera, pasarían desapercibidas.

El programa Fitswork puede realizar la operación mediante el menú Processing, Background flatten, Flatten sun disk. El proceso tiene lugar de forma totalmente automática y sin ningún control, por lo que no siempre da un buen resultado. Iris es más potente al permitir variar diversos parámetros, e incluso optimizar el resultado con otras herramientas del programa.

Abrimos en Iris la imagen que queremos tratar. La primera operación consiste en determinar el centro y radio del disco solar (Xc, Yc, R). Para ello, en el menú "View" ("Visualisation") marcamos "Slice" ("Coupe"). Esta opción sirve para medir las intensidades a lo largo de una línea. Manteniendo pulsado el botón izquierdo del ratón, trazamos una línea que cruce todo el disco, y al soltarlo, aparecerá una gráfica con dichas intensidades:

Con ayuda de la gráfica, debemos elegir la intensidad que mejor defina el borde del disco. En este ejemplo, un valor de 200-250 puede servirnos perfectamente. A continuación dibujamos sobre la imagen un recuadro que contenga el disco y ejecutamos:

>circle 200

donde 200 es la intensidad elegida. En la ventana "Output" ("Sortie") apareceran los datos buscados.

Despues necesitamos la intensidad del centro del disco. Recuadramos la zona central, pinchamos con el botón derecho y elegimos "Statistics"  ("Statistiques"). Nos aparecerá una ventana donde podremos ver la intensidad máxima I0. Con estos datos ejecutamos:

>synthe_sun Xc Yc R L I0

El parámetro L es la longitud de onda en nanómetros (el oscurecimiento del limbo depende de la longitud de onda). Si estamos usando una cámara digital, L puede estar en torno a 550 nm, pero lo mejor es que ese valor lo obtengamos con pruebas sucesivas.

El resultado del comando >synthe_sun es una imagen sintética del disco, en la misma posición, con el mismo tamaño, y la misma intensidad que el disco solar original; y que solo contiene el oscurecimiento del limbo. Guardamos la imagen:

>save s

A continuación cargamos de nuevo la imagen original y le restamos la imagen sintética con el comando >sub:

>sub s 10000

10000 es un valor de normalización (la intensidad media de la imágen final). Para mejorar la visualización podemos variar los niveles de intensidad y recortar el fondo de cielo con:

>disk2 Xc Yc R

Optimización del método anterior

Debido a la presencia de nubes o al viñeteo de la óptica, el procedimiento anterior no siempre produce un disco plano. Con el siguiente método podemos mejorar el resultado.

Abrimos la imagen resultante del proceso anterior y hacemos:

>bin_up i
>save mask

donde i es una intensidad algo superior al fondo del cielo, pero menor que cualquier intensidad del disco. Con esto creamos una máscara que nos aísla el disco del fondo del cielo.

Volvemos a abrir la imagen y vamos al menú Processing, Remove gradient (polinomial fit)... (Traitement, Retrait du gradient (estimateur polinomiale)...) . En la ventana que se abre, marcamos "Use a mask" ("Utiliser un masque") y ponemos a la derecha el nombre de nuestra máscara. Cuando le damos a OK, el programa selecciona un conjunto de puntos del disco, con los cuales hace un modelo de los gradientes y lo aplica a la imagen. El resultado lo veremos al guardar la imagen:

>save resultado

Al igual que en el caso anterior, podemos variar los niveles de intensidad y recortar el fondo de cielo.

En las gráficas puede verse un corte del disco antes y después de sustraer el oscurecimiento del limbo. Las fluctuaciones parecen mayores en la segunda debido a que se ha normalizado a una intensidad menor. A la derecha aparece también la señal correspondiente a unas fáculas