# Enfocar

## Teoria de l'operació

Enfocament d'Ekos Enfocament d'Ekos

Per a enfocar una imatge, Ekos necessita establir un mètode numèric per a mesurar el bo que és el vostre enfocament. És fàcil mirar una imatge i veure-la un xic desenfocada, ja que l'ull humà és molt bo en detectar-ho, però. Com ho pot saber Ekos?

Hi ha múltiples mètodes. Un d'ells és calcular l'amplària total a la meitat del màxim (Full Width at Half Maximum -FHWM-) d'un perfil de l'estrela dins d'una imatge i després ajustar l'enfocament fins que s'aconseguisca una FWHM òptima (més ajustada). El problema amb la FWHM és que assumix que la posició inicial d'enfocament es troba propera a l'enfocament crítica. A més, la FWHM no funciona molt bé amb fluxos de baixa intensitat. Un mètode alternatiu és el Half-Flux-Radius (HFR), la qual és una mesura de l'amplària en píxels comptant des del centre de l'estrela fins que la intensitat acumulada és la meitat del flux total de l'estrela. L'HFR ha demostrat ser molt més estable en condicions on podríeu tindre condicions de cel desfavorables, quan el perfil de la lluminositat de les estreles és baix i quan la posició inicial d'enfocament es troba lluny de l'enfocament òptim.

Després que Ekos processe una imatge, seleccionarà l'estrela més brillant i començarà a mesurar el seu HFR, o seleccionarà un conjunt d'estreles que coincidisquen amb els criteris que s'han establit i calcularà un HFR mitjà. Pot seleccionar estreles automàticament, o podeu seleccionar manualment una única estrela. Es recomana permetre que Ekos seleccione un conjunt d'estreles.

Ekos permet 4 algorismes d'enfocament diferents: iteratiu, polinòmic, lineal i lineal d'1 pas.

- Iteratiu: En l'algorisme iteratiu, Ekos funciona de manera iterativa movent-se en passos discrets, inicialment decidit per la mida del pas configurable per l'usuari i més tard per la inclinació de la corba V, per a acostar-se a la posició d'enfocament òptima, on canviarà de comportament i començarà a realitzar canvis més ajustats fins a aconseguir l'enfocament òptim. El procés d'enfocament es pararà quan l'HFR es mesure dins de la tolerància configurable de l'HFR mínim enregistrat durant el procés. En altres paraules, cada vegada que el procés comence a buscar una solució dins d'un interval limitat, comprovarà si l'HFR actual es troba dins del tant per cent de diferència en comparació amb l'HFR mínim enregistrat, i si es complix esta condició, el procés d'enfocament automàtic es considerarà vàlid. El valor predeterminat s'establix en un 1% i és suficient per a la majoria de situacions. L'opció Pas especifica el nombre de marques inicials que l'enfocador s'haurà de moure. Si la imatge està greument fora d'enfocament, establirem la mida del pas alt (açò és, superior a 250). D'altra banda, si l'enfocament s'aproxima a l'enfocament òptim, establirem la mida del pas en un interval més raonable (inferior a 50). Es requerix prova i error per a trobar la millor marca inicial, però Ekos només ho farà servir per al primer moviment d'enfocament, ja que tots els moviments posteriors dependran del càlcul de la inclinació de la corba V. Les característiques principals inclouen:

  - L'algorisme es basa en el fet que l'enfocador té ben controlat el rebot.

  - L'algorisme pot ser ràpid utilitzant un nombre mínim de passos.

  - L'algorisme funciona en un paradigma «prou bo» per al qual es para quan l'HFR es troba dins del percentatge de tolerància del mínim percebut.

- Polinòmic: A l'algorisme Polinòmic, el procés s'iniciarà en el mode Iteratiu, però una vegada que creuem a l'altre costat de la corba V (una vegada que els valors HFR comencen a augmentar de nou després de disminuir durant un temps), Ekos realitzarà un ajust de corba quadràtica per a trobar una solució que preveja la posició HFR mínima possible. Si es troba una solució vàlida, el procés d'enfocament automàtic es considerarà un èxit. Les característiques principals inclouen:

  - L'algorisme es basa en el fet que l'enfocador té ben controlat el rebot.

  - L'algorisme pot ser ràpid utilitzant un nombre mínim de passos.

  - L'algorisme utilitza un ajustament de corba per a assenyalar la posició d'enfocament òptima.

- Lineal: En l'algorisme lineal, Ekos fa passos cap enfora des del seu punt de partida i després es mou cap endins prenent punts de dades regulars a través del punt d'enfocament òptim i després cap endins, per a dibuixar una corba V. Llavors s'ajusta a una corba quadràtica als punts de dades i calcula el punt d'enfocament òptim. Després es mou de nou més enllà del punt d'enfocament òptim, reduïx a la meitat la mida del pas i torna a passar per un segon pas. Pareix seguir la corba des del primer pas i així trobar el mínim HFR. A causa de l'aleatorietat en els mesuraments HFR, utilitza la tolerància % per ajudar a decidir quan ha trobat una solució. Les característiques clau inclouen:

  - L'algorisme compensa el rebot de l'enfocador i pot fer front tant al rebot coherent com a l'incoherent.

  - L'algorisme és lent, prenent 2 passos per a identificar un enfocament òptim.

  - L'algorisme utilitza un ajustament de corba per a assenyalar la posició òptima d'enfocament en el pas 1, però després utilitza el percentatge de tolerància per a intentar parar-se el més a prop possible d'este HFR en el pas 2.

  - L'algorisme és altament configurable amb un control d'usuari sobre molts paràmetres com la mida i el nombre de passos.

- Lineal d'1 pas: En l'algorisme lineal d'1 pas, Ekos inicialment actua com l'algorisme lineal en establir la primera corba V i ajustar-hi una corba per a trobar la solució. Després, però, es mou directament al mínim calculat. Les característiques clau inclouen:

  - L'algorisme compensa el rebot de l'enfocador, sempre que este siga coherent.

  - L'algorisme és ràpid, prenent 1 pas per a identificar l'enfocament òptim.

  - L'algorisme utilitza un ajustament de corbes més sofisticat per a assenyalar la posició d'enfocament òptima.

  - L'algorisme és altament configurable amb un control d'usuari sobre molts paràmetres com la mida i el nombre de passos.

## Grup del tren òptic

Tren òptic Configuració del tren òptic

El grup del tren òptic mostra el tren òptic seleccionat actualment. De manera predeterminada, este serà el tren d'imatge principal, però es poden seleccionar altres trens. El grup consistix en:

- Tren: El tren òptic actualment en ús a la pestanya Enfocament. Passeu el ratolí per damunt d'este camp per a una descripció més detallada del tren seleccionat.

- Botó Edita: Obri el diàleg del tren òptic per a veure i canviar potencialment els trens òptics.

## Grup de l'enfocador

Configuració de l'enfocador Configuració de l'enfocador

S'admeten tots els enfocadors compatibles amb INDI. Es recomana utilitzar enfocadors absoluts per als millors resultats, ja que es coneix la seua posició absoluta en encendre'ls. A INDI, la posició zero de l'enfocador es produïx quan el tub es retira completament. En enfocar cap enfora, s'incrementarà la posició de l'enfocador, mentre que disminuirà quan s'enfoque cap endins. S'admeten els següents tipus d'enfocadors:

- Absolut: Els enfocadors de posició absoluta com RoboFocus, MoonLite, ASI ZWO

- Relatiu: Els enfocadors de posició relativa.

- Basats en el temps: Els enfocadors basats en el temps sense posició de realimentació que ajusten la posició de l'enfocador movent-se durant una certa qualitat de temps.

Comenceu seleccionant l'enfocador des de la llista desplegable.

Per als enfocadors absoluts, podeu establir el recompte de marques en el camp Mida dels passos inicials en la pestanya Mecànica. Per a enfocadors absoluts i relatius, la mida del pas està en unitats de marques i per a enfocadors senzills, o basats en el temps, la mida del pas està en mil·lisegons. Els botons Amplia i Allunya es poden utilitzar per a moure l'enfocador segons este nombre de marques.

Els camps Passos inicialment contindran el punt de partida en marques per a l'enfocador. A mesura que l'enfocador es mou, el camp esquerre s'actualitzarà per a reflectir la posició actual de l'enfocador. El camp dret inicialment contindrà la posició d'inici de l'enfocador, però s'actualitzarà cada vegada que es complete una execució d'enfocament automàtic reeixida, per a mantindre una última posició d'enfocament correcta. A més, podeu establir el camp dret a qualsevol valor que vulgueu, i utilitzeu el botó Ves a per a moure l'enfocador cap a esta posició.

El botó Ves a la posició d'enfocament mou l'enfocador fins a la posició en el camp Passos de la dreta.

El botó Para el moviment de l'enfocador para el moviment en progrés de l'enfocador.

El botó Enfocament automàtic comença una execució d'enfocament automàtic. El botó Para s'utilitza per a parar l'execució.

El botó Captura la imatge prendrà un fotograma basat en la configuració actual en el grup CCD i roda de filtres. El botó Inicia la captura començarà a capturar fotogrames repetidament fins quan es prema el botó Para.

Alguns dels algorismes d'enfocament intentaran fer front a que s'inicie lluny del punt d'enfocament òptim, però per a resultats previsibles, és millor començar des d'una posició aproximada d'enfocament. A la primera configuració, es pot utilitzar Inicia la captura juntament amb els botons Amplia i Allunya per a ajustar la posició d'enfocament per a minimitzar aproximadament l'HFR de les estreles en les imatges capturades. Quan la captura s'utilitza d'esta manera, la gràfica de la corba V canviarà per a mostrar una sèrie de fotogrames temporals i els seus HFR associats. Açò farà que el procés d'elaboració siga molt més fàcil de realitzar.

Si sou completament nou en l'astronomia, sempre és una bona idea familiaritzar-vos amb l'equip a plena llum del dia. Açò inclou obtindre la posició aproximada d'enfocament sobre un objecte distant. Us proporcionarà una bona posició de partida per a enfocar les estreles quan arribe la nit.

## Càmera i roda de filtres

Grup de càmera i roda de filtres de l'enfocament Grup de càmera i roda de filtres de l'enfocament

Esta secció de paràmetres tracta la configuració de la càmera i el filtre que s'emprarà durant l'enfocament.

La fila superior de controls permet establir els paràmetres del CCD.

- Exp: Temps d'exposició en segons.

- El botó Canvia a pantalla completa estén la finestra mostrant el marc d'enfocament en una finestra separada. En prémer-lo de nou, es tornarà a dins de la finestra d'enfocament.

- El botó Mostra en el visor FITS obri una finestra separada del visor FITS per a mostrar el marc d'enfocament, a més del marc d'enfocament que es mostra dins de la finestra d'enfocament.

- El botó Vídeo en directe obri la finestra emergent associada.

La fila següent de controls permet establir els paràmetres de la càmera. Seleccioneu un valor des del desplegable acoblament i després establiu el guany de la càmera o l'ISO.

- Agrupament: L'augment de l'agrupament canviarà l'escala de la imatge i donarà com a resultat píxels més brillants. Un bon lloc per a començar seria 1x1 i després veure si es poden obtindre millors resultats mitjançant l'agrupament en nivells superiors com 2x2 o 4x4.

- Guany: Establix el guany de la càmera que s'utilitza per a enfocar. El valor haurà de ser prou alt per a donar un patró estrel·lar clar, però no tan alt com per a crear massa soroll que interferisca amb l'operació d'enfocament. Caldrà experimentar per a trobar un valor òptim. Si no esteu segur d'on començar a provar el guany per unitats, preneu la càmera i ajusteu-lo des d'allà.

- ISO: Establix l'ISO de la càmera que s'utilitza per a enfocar. Caldrà experimentar per a trobar un valor òptim.

La tercera fila de controls tracta la Font de temperatura i el Filtre, si n'hi ha un:

- TS: Seleccioneu la font de temperatura des de la llista desplegable. A davall es mostra la temperatura actual de la font de temperatura seleccionada i el canvi de temperatura entre quan es va completar l'últim enfocament automàtic reeixit i la temperatura actual. És una pràctica habitual refer l'enfocament després de canvis significatius en la temperatura que alterin el punt d'enfocament del telescopi.

- Filtre: Seleccioneu el filtre que s'emprarà.

  Per a començar a enfocar, probablement serà més fàcil seleccionar el filtre que permeta la quantitat de llum més gran, per exemple, el filtre Lum. El botó Configureu el filtre obri la finestra emergent Configureu el filtre. Açò permet establir un nombre de paràmetres per filtre que s'utilitzaran durant una execució d'enfocament automàtic que podria ser desatesa, de manera que un usuari podrà no estar per a establir paràmetres en temps d'execució. A grans trets es permeten dos tipus d'execucions d'enfocament:

  - Per filtre: Quan un altre mòdul, per exemple, el mòdul de captura requerix un canvi de filtre, és possible tornar a enfocar automàticament el filtre nou. L'exposició que s'utilitzarà per a cada filtre es pren de la finestra emergent Configureu el filtre. Açò és molt útil quan, per exemple, el filtre de banda estreta requerix temps d'exposició més llargs que els filtres de banda ampla.

  - Bloqueja el filtre: És possible especificar un bloqueig de filtre que s'utilitzarà quan es requerisca enfocar amb un altre filtre. Per exemple, si s'utilitza un filtre roig i es requerix una execució d'enfocament automàtic, és possible executar l'enfocament automàtic utilitzant el filtre Lum i després, quan es complete, ajustar la posició de l'enfocament amb un valor de desplaçament corresponent a la diferència d'enfocament predeterminada entre els filtres Lum i roig. Açò és útil quan, per exemple, és difícil enfocar directament amb alguns filtres sense temps d'exposició excessivament llargs. Cal tindre en compte que esta aproximació de filtre bloquejat també es pot utilitzar en el Mòdul d'alineació sempre que es realitza una captura per a astrometria.

- El botó Restablix restablirà el submarc d'enfocament a tot el fotograma.

## Configurar l'enfocament

Configuració de l'enfocament Configuració de l'enfocament

A continuació hi ha 3 subfinestres amb pestanyes de paràmetres. Estos paràmetres es mantenen entre sessions. Primer, la subfinestra de Configuració.

- Selecció automàtica d'estrela: Permet a Ekos seleccionar les estreles d'enfocament des de la imatge. Si no se seleccionen, l'usuari haurà de seleccionar manualment una estrela.

- Fotograma fosc: Marqueu esta opció per portar a terme una sostracció del fotograma fosc. Esta opció pot ser útil en imatges amb soroll, quan prèviament es pren un fotograma i se sostrau de la imatge enfocada abans de continuar el processament.

  Els fotogrames foscos s'utilitzen per a l'enfocament, l'alineació i el guiatge. Per a més detalls sobre com configurar els fotogrames foscos, vegeu la característica «Biblioteca fosca» en el Mòdul de captura.

- Compensació del rebot de l'AF: Marqueu esta opció per a tindre l'algorisme d'enfocament automàtic que realitza una compensació del rebot. Esta opció està disponible quan s'empren els algorismes lineal i lineal d'1 pas. Este camp s'ha d'establir juntament amb el camp Rebot. Per a més detalls, vegeu la secció Mecànica de l'enfocament.

  El rebot en la configuració de l'enfocador és probable que siga una combinació del rebot en el mateix enfocador electrònic (p. ex. en el mecanisme de l'engranatge), en la unió de l'enfocador electrònic amb el tub del telescopi i en el mecanisme del tub del telescopi. Així, cada configuració tindrà la seua pròpia característica del rebot.

  Hi ha diverses coses a tindre en compte a l'hora d'esbrinar com tractar el rebot:

  - Sense rebot: Si teniu la sort de tindre una configuració sense rebot, tindria sentit desactivar la Compensació del rebot de l'AF. També hauria de funcionar bé si està activada, però la rutina de l’enfocament automàtic farà moviments innecessaris.

  - Rebot gestionat per l'enfocador: Si l'enfocador té la capacitat de gestionar el rebot per si mateix, podeu utilitzar esta opció i desactivar la Compensació del rebot de l'AF. De manera alternativa, si és possible, podeu desactivar l'opció de rebot de l'enfocador i activar la Compensació del rebot de l'AF.

  - Rebot gestionat pel controlador del dispositiu: Si el controlador del dispositiu té la capacitat de gestionar el rebot per si mateix, podreu utilitzar esta opció i desactivar la Compensació del rebot de l'AF. De manera alternativa, si és possible, podreu desactivar l'opció de rebot del controlador del dispositiu i activar la Compensació del rebot de l'AF.

  És important que es gestione el rebot en un lloc per a evitar conflictes.

- Submarc: Utilitzeu el camp complet de la càmera o seleccioneu un submarc al voltant de l'estrela enfocada durant el procés d'enfocament automàtic. Açò només és important si s'utilitza una única estrela per a l'enfocament. L'activació dels submarcs pot accelerar significativament el procés d'enfocament.

- Quadro: Establix la mida del quadro que s'utilitzarà per a delimitar l'enfocament de l'estrela en utilitzar un submarc. Augmenteu-la si hi ha estreles molt grans. Per a l'enfocament de Bahtinov, la mida del quadro es pot augmentar encara més per a tancar millor el patró de difracció de Bahtinov.

- Camp complet: Utilitzeu el camp complet de la càmera o seleccioneu un submarc al voltant de l'estrela d'enfocament durant el procediment d'enfocament automàtic. Si s'utilitzen múltiples estreles, s'haurà de seleccionar esta opció.

- Anell: Utilitzat conjuntament amb Camp complet, Anell proporciona dos camps d'entrada que junts definixen un dònut sobre CDV de la càmera. Les estreles que queden fora del dònut es descomptaran del processament. Establir un valor interior per damunt del 0% farà que es descarten les estreles en el centre de CDV. Açò podria ser útil per a evitar l'ús d'estreles en l'objectiu de la imatge (per exemple, una galàxia) per al seu enfocament. Establir un valor exterior per davall del 100% farà que durant l'enfocament es descarten les estreles en les vores de CDV. Açò podria ser útil si no teniu cap camp pla a les vores de CDV.

- Suspén el guiatge: Establiu esta opció per a suspendre el guiatge durant una execució d'enfocament automàtic. Es farà una comprovació addicional per a suspendre només el guiatge si es realitza a través del telescopi primari, per exemple quan s'utilitza una guia fora de l'eix. El propòsit d'açò és evitar que el guiatge tinga problemes amb les estreles desenfocades durant el procés d'enfocament.

- Posicionament: Esta opció s'utilitza conjuntament amb Suspén el guiatge. Permet que qualsevol vibració en el tren òptic s'arregle esperant este nombre de segons una vegada s'haja completat el procés d'enfocament automàtic, abans de reiniciar el guiatge.

- Utilitza les ponderacions: Esta és una opció experimental només disponible amb l'algorisme d'enfocament lineal d'1 pas i els tipus de corba d'hipèrbola i paràbola. Requerix que se seleccione el Camp complet. L'opció calcularà la desviació estàndard dels HFR de les estreles i utilitza el quadrat d'esta (matemàticament la variància) com a ponderació en el procés d'ajust de la corba. L'avantatge d'açò és que els punts de dades amb dades menys fiables i, per tant, les desviacions estàndard HFR més grans tindran menys pes que els punts de dades més fiables. Si esta opció no està marcada, i per a totes les altres coincidències de corba on no es permet l'opció, tots els punts de dades tindran el mateix pes en el procés d'ajust de la corba.

  Per a més detalls, vegeu el Solucionador de Levenberg-Marquardt.

- Límit R²: Esta és una opció experimental només disponible amb l'algorisme d'enfocament lineal d'1 pas i els tipus de corba d'hipèrbola i paràbola. Com a part de l'algorisme lineal d'1 pas, es calcula el grau en què la corba s'ajusta als punts de dades, o coeficient de determinació, R². Esta opció permet definir un valor mínim acceptable de R² que es compara amb el valor obtingut del procés d'ajust de la corba. Si no s'ha aconseguit el valor mínim, es tornarà a executar l'enfocament automàtic. Només es realitzarà una reexecució i, fins i tot si el mínim R² no s'ha complert la segona vegada, l'execució de l'enfocament automàtic encara es considerarà reeixida.

  Experimenteu per a trobar un valor adequat, però un bon punt de partida seria 0,8 o 0,9

## Procés d'enfocament

Procés d'enfocament Procés d'enfocament

Esta és la subfinestra de paràmetres del procés d'enfocament.

- Detecció: Seleccioneu l'algorisme per a la detecció d'estreles. Cada algorisme té els seus punts forts i febleses. Es recomana mantindre el valor predeterminat, SEP, a menys que no es detecten correctament les estreles. Hi ha disponibles els següents:

  - SEP: Extracció de font i fotometria construïda en la biblioteca. Este és el valor predeterminat.

  - Centroide: Un mètode d'extracció basat en estimar la massa de l'estrela al voltant dels pics dels senyals.

  - Degradat: Un model d'extracció de font única basat en el filtre Sobel.

  - Llindar: Un algorisme de detecció de font única basat en els valors dels píxels.

  - Bahtinov: Este mètode de detecció es pot utilitzar quan s'utilitza una màscara de Bahtinov per a enfocar. Primer preneu una imatge, després seleccioneu l'estrela en la qual enfocar. Es prendrà una imatge nova i s'analitzarà el patró de difracció. Es mostraran tres línies en el patró de difracció que mostraran com de bé es reconeix el patró i quant de bé està enfocada la imatge. Quan no es reconega bé el patró, es podrà ajustar el paràmetre Nombre de files: per a millorar el reconeixement. La línia amb els cercles a cada extrem és un indicador ampliat per a l'enfocament. Com més curta siga la línia, millor enfocada estarà la imatge.

- Perfil SEP: Si l'algorisme de detecció d'estreles s'establix a SEP, llavors trieu un perfil de paràmetres que s'utilitzarà amb l'algorisme. Es recomana utilitzar el perfil predeterminat 1-Focus-Default com a punt de partida.

- Llindar: El valor de percentatge del llindar s'utilitza per a la detecció d'estreles emprant l'algorisme de detecció del Llindar. Augmenteu-lo per a restringir el centre a nuclis brillants. Disminuïu-lo per a incloure les estreles difuses.

- Algorisme: Seleccioneu l'algorisme per al procés d'enfocament automàtic:

  - Iteratiu: Moveu l'enfocador per passos discrets inicialment decidits per la mida del pas. Una vegada es calcule una inclinació de la corba, es calcularan altres mides de pas fins arribar a una solució òptima. L'algorisme es pararà quan l'HFR mesurat es trobe dins de la tolerància de l'HFR mínim registrat en el procediment.

  - Polinomi: S'inicia amb el mètode iteratiu. En creuar cap a l'altre costat de la corba V, es calcularan els coeficients d'ajust polinomial, juntament amb la possible solució mínima. Este algorisme pot ser més ràpid que un enfocament purament iteratiu, donat un bon conjunt de dades.

  - Lineal: Este algorisme construïx una corba V amb aproximadament Múltiples passos enfora a cada costat del mínim. Una vegada construïda la corba V, s'ajustarà a una equació quadràtica a la corba (forma parabòlica) i s'utilitzarà per a calcular la posició de l'enfocador donant l'HFR mínim. Una vegada identificat el mínim, es realitzarà un segon pas reduint a la meitat la mida del pas, recreant la corba des del primer pas. Intentarà parar-se dins de la Tolerància de l'HFR mínim calculat durant el primer pas.

  - Lineal d'1 pas: Este algorisme comença de la mateixa manera que Lineal, construint una corba V. Una vegada construïda la corba V, s'ajustarà al tipus Ajust de la corba als punts de dades i després calcularà la posició de l'enfocador donant l'HFR mínim. Una vegada identificat el mínim, es mourà directament fins este punt d'una manera dissenyada per a neutralitzar el rebot.

    Este algorisme permet el tipus de corba quadràtica d'estil més antic, així com el Solucionador de Levenberg-Marquardt nou per a corbes hiperbòliques i parabòliques. També ponderarà els punts de dades en el procés d'ajust de la corba si s'ha marcat Utilitza les ponderacions.

- Efecte: També podeu seleccionar un filtre d'Efecte per a millorar la imatge amb finalitats de vista prèvia. Es recomana desactivar qualsevol efecte durant el procés d'enfocament, ja que pot interferir amb els càlculs de l'HFR. Per a les càmeres rèflex digitals, podeu canviar la configuració ISO.

- Tolerància: El valor de percentatge de la tolerància s'utilitza per ajudar a decidir quan es pararà el procés d'enfocament automàtic en els algorismes Iteratiu i Lineal. Durant el procés d'enfocament automàtic, es registren els valors HFR i una vegada que l'enfocador es troba a prop d'una posició òptima, es començaran a mesurar els HFR enfront de l'HFR mínim registrat a les sessions i es pararà quan un valor HFR mesurat es trobe dins del tant per cent de diferència de l'HFR mínim registrat. Feu-lo disminuir per a restringir el radi de la solució òptima del punt d'enfocament. Feu-lo augmentar per a expandir el radi de la solució.

  Establir el valor massa baix pot resultar en un bucle repetitiu i, probablement, provocaria un fallit procés d'enfocament automàtic.

- Mida del nucli: La mida del nucli del difuminat gaussià aplicat a la imatge abans d'aplicar la detecció de les vores de Bahtinov. S'utilitza quan la detecció és Bahtinov.

- Mitjana superior: Nombre de fotogrames que s'han de capturar a cada punt de dades. Normalment és assenyat començar amb 1 però augmentar-lo resultarà en un procés de mitjana sobre els HFR de les estreles.

- Sigma: La sigma del difuminat gaussià aplicat a la imatge abans d'aplicar la detecció de la vora de Bahtinov. S'utilitza quan la detecció és Bahtinov.

- Nombre de files: El nombre de línies mostrades a la pantalla quan s'utilitza una màscara Bahtinov. S'utilitza quan la detecció és Bahtinov.

- Ajust de la corba: El tipus de corba que s'ajusta als punts de dades.

  - Quadràtica: Utilitza una equació quadràtica utilitzant un algorisme de mínims quadrats d'estil lineal subministrat per la GSL (GNU Science Library). Esta és, de fet, una corba parabòlica.

  - Hipèrbola: Ajusta una hipèrbola utilitzant un algorisme de mínims quadrats no lineals subministrat per la GSL (GNU Science Library). Per a més detalls, vegeu el Solucionador de Levenberg-Marquardt.

  - Paràbola: Ajusta una paràbola utilitzant un algorisme de mínims quadrats no lineals subministrat per la GSL (GNU Science Library). Per a més detalls, vegeu el Solucionador de Levenberg-Marquardt.

## Mecànica de l'enfocament

Mecànica de l'enfocament Mecànica de l'enfocament

Esta és la subfinestra de paràmetres de mecànica de l'enfocament.

- Mida del pas inicial: Establix la mida del pas que s'utilitzarà per a diversos algorismes d'enfocament. Per a enfocadors absoluts i relatius, este serà el nombre de marques. Per als enfocadors basats en temporitzadors, este serà el nombre de mil·lisegons.

- Recorregut màx.: Posa límits al nombre de viatges des de la posició actual de l'enfocador que permeten els algorismes d'enfocament automàtic. El propòsit és protegir l'enfocador de viatjar massa lluny i danyar-se potencialment a si mateix. D'altra banda, el valor haurà de ser prou gran per a facilitar un moviment suficient de l'enfocador permetent que l'enfocament automàtic s'execute per complet.

- Mida màx. del pas: Utilitzada per l'algorisme d'enfocament iteratiu per a limitar la mida màxima del pas que es pot utilitzar.

- Rebot: Tots els dispositius mecànics amb engranatges pateixen de rebot o joc lliure. En un enfocador típic hi haurà una zona morta on en canviar la direcció (per exemple, de «endins» a «enfora») resulta en un moviment de l'enfocador d'unes poques marques, però cap moviment real del tren òptic.

  L'algorisme lineal d'1 pas (com l'algorisme lineal) proporciona una compensació de rebot en els 2 llocs durant una execució d'enfocament automàtic quan l'enfocador es mou cap enfora:

  - El moviment cap enfora inicial de la Mida del pas inicial * Múltiples passos enfora al començament de l'execució.

  - Quan s'ha completat el pas cap endins i Ekos ha determinat la millor posició d'enfocament i es mou cap enfora.

  El lineal d'1 pas estendrà (x marques) el moviment cap enfora, i llavors, com a moviment separat, es mourà x marques cap endins. Per tant, sempre s'acostarà cap a la posició desitjada en direcció cap endins.

  Hi ha 2 esquemes que es poden utilitzar:

  - Establiu el rebot a 0. Ekos utilitzarà un valor de 5 * Mida del pas inicial.

  - Establir el rebot > 0. L'EKOS utilitzarà este valor en els seus càlculs de rebot. Probablement hi haurà instruccions amb el vostre enfocador per a determinar el valor del rebot. No és necessari establir un valor exacte perquè el lineal o lineal d'1 pas funcione correctament. Tot el que es requerix és que el valor establit en el rebot siga >= al valor real del rebot. Per exemple, si mesureu el rebot i obteniu un valor al voltant de 100, qualsevol valor >=100 funcionarà igualment bé. Per exemple, establiu el rebot = 200.

- Posicionament: El nombre de segons que s'ha d'esperar, després de moure l'enfocador, abans de començar la captura següent. El propòsit és evitar que qualsevol vibració en el tren òptic afecte el fotograma següent.

- Múltiples passos enfora: Utilitzat pels algorismes d'enfocament lineal i lineal d'1 pas, este paràmetre especifica el nombre inicial de passos cap enfora que l'enfocador prendrà al començament d'una execució d'enfocament automàtic.

- Temps d'espera de la captura: La quantitat de temps en segons que s'ha d'esperar fins que es reba una imatge capturada abans de declarar l'exhauriment.

- Temps d'espera del moviment: La quantitat de temps en segons que s'ha d'esperar fins que l'enfocador es moga cap a la posició sol·licitada abans de declarar l'exhauriment.

## Visualitzar l'enfocament

Visualització de l'enfocament Visualització de l'enfocament

La pantalla d'enfocament mostra una finestra del visor FITS en el fotograma pres durant el procés d'enfocament. Mostra els valors d'Anell superposats a la imatge. Totes les estreles detectades per Ekos en funció dels paràmetres seleccionats, tenen el seu valor HFR al costat de l'estrela associada.

La finestra admet les opcions següents del visor FITS (a la part superior de la finestra):

- Amplia i Allunya.

- Zoom predeterminat i Zoom fins que ajuste.

- Alterna l'estirament: Activa o desactiva l'estirament de la pantalla.

- Canvia els punts de mira: Activa o desactiva el punt de mira.

- Canvia les línies de la quadrícula: Activa o desactiva les línies de la quadrícula de píxels.

- Mostra/oculta les estreles: Activa o desactiva la detecció d'estreles.

## Corba V

Corba V de l'enfocament Corba V de l'enfocament

La corba V mostra la posició de l'enfocador (eix X) contra el radi del semiflux (HFR) (eix Y). Cada punt de dades es dibuixa a la gràfica i es representa per un cercle amb un nombre que representa el punt de dades. Quants punts de dades es prenen i com es mourà l'enfocador està determinat pels paràmetres escollits.

Per a determinats algorismes, Ekos també dibuixarà una corba de millor ajust a través dels punts de dades. Si s'ha seleccionat Utilitza les ponderacions, llavors les barres d'error indicaran en cada punt de dades que es corresponen a la desviació estàndard en el valor HFR mesurat.

A davall de la corba V es mostren diversos paràmetres:

- HFR: Mostra l'HFR de l'estrela per al punt de dades més recent.

- Estreles: El nombre d'estreles utilitzades per al punt de dades més recent.

- Iteració: El nombre de punts de dades presos fins ara.

- HFR: Invoca el missatge emergent del perfil relatiu.

- Neteja les dades: Reinicia la gràfica de la corba V netejant les dades mostrades.

Quan es captura, el format de la gràfica canviarà a una «sèrie de temps» a on l'eix horitzontal indicarà el número del fotograma. Açò vos ajudarà en el procés de captura, ja que podreu veure com canvia l'HFR entre els fotogrames.

Corba V com a sèries temporals Sèries temporals de la corba V de l'enfocament

## Perfil relatiu

Perfil relatiu de l'enfocament Perfil relatiu de l'enfocament

El perfil relatiu és una gràfica que mostra els valors HFR relatius representats entre si. Els valors HFR inferiors corresponen a les formes més estretes i viceversa. La corba roja sòlida és el perfil del valor HFR actual, mentre que la corba verda amb punts és per al valor HFR anterior. Finalment, la corba magenta indica el primer HFR mesurat. Açò permet jutjar si el rendiment del procés d'enfocament automàtic ha millorat la qualitat de l'enfocament relatiu.

## Com configurar per a executar un enfocament automàtic

Els paràmetres exactes que funcionen millor per a una configuració astronòmica donada han de ser elaborats per l'usuari mitjançant la prova i l'error, però esta secció dona algunes indicacions. Utilitza l'algorisme lineal d'1 pas:

- Comenceu a prop de l'enfocament buscant l'enfocament manualment. Utilitzeu l'opció Inicia la captura i ajusteu-lo manualment per a obtindre un enfocament aproximat.

- Seleccioneu lineal d'1 pas i la corba de la vostra elecció, diguem hipèrbola. Seleccioneu Utilitza les ponderacions.

- Assegureu-vos de trobar prou estreles.

  - Comenceu amb el mètode de detecció d'estreles SEP i el perfil 1-Focus-Default a menys que tingueu motius per utilitzar una configuració diferent.

  - En la pestanya Configuració, utilitzeu «Camp complet» (en lloc de Submarc), el qual utilitzarà moltes estreles en lloc de només una. Seleccioneu «Selecció automàtica de l'estrela» per a permetre que el sistema seleccione les estreles que s'utilitzaran.

  - Assegureu-vos que Anell utilitze una gran quantitat del marc per a fer ús de tantes estreles com siga possible. Cal tindre en compte que poden haver-hi altres factors que vos impedisquen utilitzar tot el camp, com ara problemes amb un camp no pla en els cantons del sensor, però no sobrepasseu la restricció.

  - Establiu la configuració de la càmera, com ara l'exposició, el guany i l'agrupament, de manera que obtindreu un bon nombre d'estreles. És impossible ser prescriptiu ací, però intenteu entre 20 i 100 (òbviament si la distància focal i l'objectiu no poden trobar-ne tantes, llavors el procés encara hauria de funcionar, però pot ser menys bo des d'una perspectiva d'ajust de corba). Com a suggeriment, comenceu amb 2 segons d'exposició, guany per unitats per a la càmera i 1x1 d'agrupament.

  - En augmentar l'exposició normalment es troben més estreles (però fa el procés d'enfocament més llarg). També podeu intentar de prendre múltiples fotogrames al mateix punt establint el camp «Mitjana superior» > 1 marc.

- Configura la pestanya Mecànica.

  - Configura el rebot. Per a més detalls, vegeu la secció Rebot, però si no coneixeu el valor per al vostre equip, establiu-lo a 0.

  - Configura el Recorregut màx. Hauria de ser apropiat perquè l'enfocador impedisca la seua sobreextensió. Haurà de ser prou gran com per a donar suport als valors establits en la Mida del pas inicial i Múltiples passos enfora. Necessitarà un mínim just per damunt de la Mida del pas inicial * Múltiples passos enfora. Si podeu, establiu-lo a, diguem, el doble d'açò.

  - Posicionament. Si l'enfocador causa vibració en el tren òptic, llavors haureu d'establir este valor de manera que després de moure's, el sistema esperarà uns segons de posicionament abans de prendre el fotograma següent. Intenteu moure l'enfocador i després prendre uns quants fotogrames a la mateixa posició. Si el primer fotograma després del moviment té HFR més grans que els fotogrames posteriors, llavors probablement haureu d'augmentar el valor en Posicionament.

  - Múltiples passos enfora. Comenceu amb 4 o 5. D'esta manera disposarem de 9-10 o 11-12 punts de dades que són un bon lloc per a començar. Necessiteu punts de dades suficients per a formar una corba, però com més en tingueu, més temps tardarà el procés a completar-se.

  - Mida del pas inicial. A continuació es mostra una «corba bona». Hi ha un moviment significatiu en l'eix HFR per a mostrar clarament la corba, en este cas l'HFR màxim és d'aproximadament 2,2 mentre que el mínim és de 0,75, el qual dona un màxim / mínim d'aproximadament 3.

    Corba d'enfocament bona Corba d'enfocament bona

  - En contraposició, la imatge següent mostra una Mida del pas inicial que s'ha establit massa baixa. L'HFR varia entre 0,78 i 0,72. El qual dona un màxim / mínim just per damunt d'1. L'altra pista que açò és una configuració deficient, és que l'interval de la barra d'errors és molt gran en comparació amb el moviment HFR, el qual vol dir que el solucionador de corbes està dibuixant una corba a través de molt soroll, i significa que els resultats no seran gaire precisos.

    Corba d'enfocament roïna Corba d'enfocament roïna

## Coeficient de determinació, R²

El coeficient de determinació, o R², es calcula per a donar una mesura de com coincidix la corba ajustada amb els punts de dades. Hi ha més informació disponible ací. Esta és una característica experimental disponible per a l'algorisme d'enfocament lineal d'1 pas. En essència, R² dona un valor entre 0 i 1, amb 1 significa un ajust perfecte on tots els punts de dades es troben a la corba, i 0 significa que no hi ha correlació entre els punts de dades i la corba. L'usuari hauria d'experimentar amb el seu equip per a veure quins valors es poden obtindre, però com a guia, un valor per damunt de 0,8 serà un bon ajust.

Hi ha una opció per a establir un «Límit R²» a la pestanya Configuració de la finestra Enfocament que es compara amb R² calculat una vegada s'ha completat l'execució d'enfocament automàtic. Si no s'ha aconseguit el valor límit, es tornarà a executar l'enfocament automàtic.

Establir un límit R² podria ser útil per a l'observació desatesa si l'execució de l'enfocament produïx un resultat roín per un motiu puntual. És evident que si el motiu no és transitori, la reactivació no millorarà res.

Si el límit R² no s'aconseguix i el procés d'enfocament es torna a executar, i de nou no s'aconseguix, llavors l'execució de l'enfocament es marcarà com a correcta per a evitar que el procés es quede encallat tornant a executar l'enfocament automàtic per sempre.

Esta característica es desactiva establint el límit R² a 0.

## Solucionador de Levenberg-Marquardt

L'algorisme de Levenberg-Marquardt (LM) s'utilitza per a resoldre problemes de mínims quadrats no lineals. La GNU Science Library proporciona una implementació del solucionador. Estos recursos proporcionen més detalls:

L'algorisme de Levenberg-Marquardt és una característica nova afegida per a l'algorisme d'enfocament lineal d'1 pas. És un solucionador de mínims quadrats no lineals i, per tant, adequat per a moltes equacions diferents. La idea bàsica és ajustar l'equació y = f(x,P) de manera que els valors «y» calculats siguen el més propers possibles als valors «y» dels punts de dades proporcionats, de manera que la corba resultant s'ajuste a les dades el millor que puga. «P» és un conjunt de paràmetres que el solucionador variarà per tal de trobar el millor ajust. El solucionador mesurarà fins a quin punt la corba està lluny en cada punt de dades, quadra el resultat i els afig tots cap amunt. Este és el nombre que s'ha de minimitzar, anomenem-lo «S». El solucionador se subministra amb una suposició inicial per als paràmetres, «P». Calcula «S», fa un ajust a «P» i calcula un «S1» nou. Proporcionat S1 < S llavors ens movem en la direcció correcta. Itera a través del procediment fins a:

- la delta en «S» és menor que un límit subministrat (s'ha arribat a la convergència), o

- s'ha assolit el nombre màxim d'iteracions, o

- el solucionador ha trobat un error.

El solucionador és capaç de resoldre un conjunt de punts de dades sense ponderar o ponderat. En essència, un conjunt no ponderat de dades dona el mateix pes a cada punt de dades quan s'intenta ajustar una corba. Una alternativa és ponderar cada punt de dades amb una mesura que es corresponga amb la precisió de la mesura del punt de dades. En el nostre cas, esta és la variància de l'estrela HFR associada amb el punt de dades. La variància és la desviació estàndard al quadrat.

Actualment, el solucionador s'utilitza per a ajustar una corba parabòlica o hiperbòlica.