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天文底片数字化进展

天文底片数字化进展. 赵建海 余 涌 唐正宏 廖石龙 中国科学院上海天文台. 照相底片与数字化. 1840 年 欧洲开始有照相底片保存记载 1901 年 中国第一张照相底片在佘山天文台诞生 1994 年上海天文台结束了照相底片时代，前后拍摄 7000 张底片。全国天文台约存 30000 张。 1991 年 保加利亚科学院空间研究所率先建立底片信息库。 2000 年开始底片数字化，成为欧洲底片中心和国际虚拟天文台（ IVO ）的重镇。 2000 年 IUA 第 5 专业委员会（学术资料与天文数据）成立“底片保存与数字化工作组（ PDPP ）.

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天文底片数字化进展

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Presentation Transcript

  1. 天文底片数字化进展 赵建海 余 涌 唐正宏 廖石龙 中国科学院上海天文台

  2. 照相底片与数字化 • 1840年 欧洲开始有照相底片保存记载 • 1901年 中国第一张照相底片在佘山天文台诞生 • 1994年上海天文台结束了照相底片时代，前后拍摄7000张底片。全国天文台约存30000张。 • 1991年 保加利亚科学院空间研究所率先建立底片信息库。2000年开始底片数字化，成为欧洲底片中心和国际虚拟天文台（IVO）的重镇。 • 2000年 IUA第5专业委员会（学术资料与天文数据）成立“底片保存与数字化工作组（PDPP）

  3. 天文学研究 恒星运动学研究，特别是大自行恒星运动精确测定。如用1900年AC星表推导Tycho-2、UCAC等星表自行的推算。 太阳系动力学研究，特别是新发现近地天体的精确轨道的推算。2002年发现第一颗与冥王星卫星Charon大小相同柯伊伯天体，它的轨道是由1997年后CCD观测与20世纪80年代 Kowals拍摄太阳系巡天底片相结合确定的 。 长周期双星、聚星的动力学研究。Girard用相距83年250张底片和HST的观测得到40年周期目视双星Procyon（CMi α）的质量，解决了由理论和天体测量轨道推导主星质量不符合。 长时间尺度下天体（变星、类星体、伽马暴等）光变的研究。Hudec通过哈佛大学底片库的资料寻找到一次伽马暴事件；Angione利用长达93年的观测资料研究活动星系核3C273的光变特征，发现它存在周期约16年的光变规律。

  4. 中国底片数字化进展1-力创条件 2004年国内天文界王叔和、唐正宏、赵永恒等人 ，向中国天 文学会提交建立中国天文底片库的提案。 2008年 经国内天文界各方人士的呼吁和支持，国台从大型设 备专项中，立项拨款给上海台建立中国底片信息库。 2009年 全国各台站底片陆续运抵佘山底片库，登记注册建立 底片信息库。8月上海台“底片数字化”课题立项，12 月专项资金到位。 2010年 底片数字化中试研究开始，3月国家基金委主任基金到 位，7月日本扫描专业机构建立合作关系。

  5. 中国底片数字化进展2-中试研究 传统做法：PDS（Photometric Data Systems） 做天文底片测量（价格贵，速度慢） 性价比： 专用底片扫描仪 中试研究：扫描仪，天物实验方案，数字化图像处理

  6. 扫描仪的选择与合作 已购设备： Epson Perfection V750 photo Epson Perfection 10000XL 合作研究： 日本株式会社堀内カラー（东京大学，东京国 立天文台，国立博物馆的技术支撑机构） Phase one 45等

  7. 扫描仪实物图 Epson 10000XL 分辨率 2400×4800dpi 色彩位数48bit 最大幅面图像扫描 ：A3 Epson v750 分辨率 6400dpi × 9600dpi 色彩位数48 bit 最大幅面图像扫描： A4

  8. 中试研究样片

  9. 最佳拟合常数模型的选择

  10. 星象问题 选择星象（成像质量和溢出问题）

  11. 扫描仪的分辨率选择

  12. 扫描仪的亮度和对比度选择

  13. （一）Epson V750 结果： 取线阵CCD方向值（0度与90度旋转扫描） RA(*cos(delta)）：~0.063″+-0.010″ DEC：~0.090″+-0.011″ 重复扫描稳定性：考察多次扫描值在均值附近的弥散程度 RA：~0.010″ DEC：~0.011″

  14. （二）Epson 10000XL 结果 取线阵CCD方向定位精度（0度与90度）： RA（*cos(delta)）：~0.054″+-0.018″ DEC：~0.070″+-0.012″ 扫描重复度（扫描值在均值附近的弥散程度）： RA：~0.018″ DEC：~0.012″

  15. （三）日本Phase one 45的结果 单次扫描 没有重复扫描精度和旋转90度扫描结果 底片模型拟合结果： 0.043 ″（线性CCD方向）

  16. （四）加拿大PDS测试结果 采用TYC2星表解算 处理结果： RA(*cos(delta))： 0.027″ DEC： 0.038″

  17. 各类机种的定位精度比较（一）

  18. 各类机种的定位精度比较（二）

  19. 测光的重复扫描精度 使用10次扫描值的均值作为真值记为C，扫描值记为O

  20. 讨论 三台扫描仪的实验结果，基本能满足定位精度的要求，但是考虑到有些天文课题对定位精度的更高要求，希望找到更接近PDS定位精度的扫描仪。 进一步研究天文底片的测光方法。全面扫描→佘山数字化数据库→VO数据库→百年天文底片观测结果的科学评估。大恒星自行运动，白矮星等光变天体的长时间尺度研究。 谢 谢！

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