COMICS quick look マニュアル(入門編)

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はじめに
COMICSでの観測に基づくxfcコマンドの利用方法で、以下、ユーザーID u12345の観測を例に進めていきます。

作成されるディレクトリ
/home/u12345
/data/o12345
/work/o12345

データについて
COMICSのデータは、x, y, z(時間軸), w(検出器) の4次元のFITSファイルとしてとられる。
観測されたデータは、anaに転送され、
/data/o12345
の下に入る。

COMICSは、一度に撮像と分光のデータをとることができ、撮像(IMO)検出器は1個、分光(SPC)検出器は5個からなる。すなわち、撮像のデータには1枚の画像が、分光のデータには中分散の最大で5個の画像、低分散の場合で2個の画像が入っている。また、撮像、分光のそれぞれに対して生データのCOMA*****.fits と、z軸方向に足し合わせて処理したCOMQ*****.fits ができる。解析には主にCOMQ*****.fits を用い、COMA*****.fits は主にサチュレーションを調べたり、グレーティングアングルを変えたとき波長がどれだけ動くか否かを調べたりする際に用いる。したがってCOMICSでは一回とると、次の4つのファイルができる。
COMA[偶数].fits 撮像(IMG)の生データ
COMA[奇数].fits 分光(SPC)の生データ
COMQ[偶数].fits 撮像(IMG)の時間軸方向に処理したデータ
COMQ[奇数].fits 分光(SPC)の時間軸方向に処理したデータ

xfc viewerへの表示
xfc viewer は、上段に3つ、下段に3つの計6つの画像を表示するもので、
/home/u12345
のもとで、


> xfc &

と入力すると、


/home/u12345/LATEST_I
/home/u12345/LATEST_S

の２つのディレクトリが自動的に作られる。

LATEST_I

は、viewerの上段左の画像場所に対応し、

LATEST_S

はviewerの上段真中，上段右，下段左，下段真中，下段右の5つの画像場所に対応する。表示する際には、


> echo (フルパスで).fits >> LATEST_I


> echo (フルパスで).fits >> LATEST_S

とすればよい。

通常、撮像の画像を

LATEST_I

に、分光の画像を

LATEST_S

に表示する。

撮像の画像を

LATEST_S

に表示することもでき、その時は、viewerの上段真中に撮像の画像が表示され、残りの画像領域には新たに何も表示されない。逆に、分光の(最大)5つの画像を

LATEST_I

に表示するように指定した時は、viewerの上段左に1つ目の分光画像のみが表示され、2つ目から5つ目の分光画像はどこにも表示されず、また残りの画像領域には新たに何も表示されない。

撮像に関する quick look の基礎的な処理について

撮像の足し合わせ
たとえばCOMQ00054321.fitsとCOMQ00054323.fitsを足し合わせて、新たなファイル
```
54321_23.fits
```
を作業ディレクトリに作りたいとき、COMQ00054321.fitsとCOMQ00054323.fitsの絶対パスが、
/data/o01234/COMQ00054321.fits
/data/o01234/COMQ00054323.fits

であるとして、先ほどのパスを切ったディレクトリの下で、
```
> q_arith /data/o01234/COMQ00054321.fits + /data/o01234/COMQ00054323.fits 54321_23.fits
```
とすれば良い。分光画像の場合、５つそれぞれ同時に足し合わせされる。

viewerを使って見たいときは、
```
> echo /work/o01234/54321_23.fits >> LATEST_S
```
とする。

3つの画像、A.fits, B.fits, C.fits を足し合わせたいときは、まず、A.fits と B.fitsを足して、X.fitsを作り、続いて X.fits と C.fits を足して Y.fits を作るという手順をふむ。
撮像の平均をとる(average)
平均をとるファイルが複数になることが多いので、ファイルリストを作ると便利である。リスト data.lst の作り方は、viコマンドを用いて、作業ディレクトリの下で、
```
> vi data.lst
```
と入力し、平均したいファイルのリストを列挙したあと、:w! として終了する。その後、
```
> q_fcombine @data.lst ave=(output).fits
```
とすればよい。
引数なしで
```
> q_fcombine
```
と入力するとhelpが表示される。
電気ノイズのキャンセル
撮像の画像は16個の独立なチャンネルから構成されており、それらは同時に読まれるので、同じような電気ノイズがのると考えられる。したがって、16個のチャンネルに対してメジアンをとりそれを引くことによって、電気ノイズを減らすことができる。これを行うコマンドが、
```
> s_subch
```
で、16個全てのチャンネルに対してメジアンをとりそれを引くには、
```
> s_subch (input).fits (output).fits
```
とすればよい。

分光に関する quick look の基礎的な処理について

画像の切りだし
A.fitsを分光のファイルとし、5つある分光の画像(中分散の場合)から１つ（k番目）のみを切り出して画像 X.fits を作りたいときのコマンドは、
```
> q_list_stat A.fits k 1-320 1-240 1　X.fits
```
でkは切りだす画像の番号(1～5)で、1-320はxの切り出すピクセル範囲(この場合、端から端)、1-240はyの切り出すピクセル範囲(この場合端から端)、1はzの値を示す。
ノイズの除去
分光の画像では、y方向が斜めにゆがんでしまう。このため、ノイズを修正するためには、画像を少し回転させて、y方向のゆがみを修正した後で、横1列ずつを縦方向に足していきメジアンをとることで、ノイズパターンを読み出すという作業をおこなう。
```
> s_rot A.fits (angle) 0 X.fits
```
angle は回転させる角度（半時計回り）、0はモードを示す。さらに、
```
> s_submedrow X.fits 1 320 40 240 Y.fits
```
1はxの開始位置のピクセル番号、320はxの終了位置のピクセル番号、40はyの開始位置のピクセル番号、240はyの終了位置のピクセル番号を示す。Y.fitsには、ノイズを除去した後の画像ができる。
縦方向に数ピクセル×横一列をきりとり、gnuplotでスペクトルを表示する。
縦方向に数ピクセル×横一列をきりとり、gnuplotでスペクトルを表示する。
たとえば、COMA00000000.fits のデータからk番目の画像を抜き出し、yのm番目からn番目のピクセルまでを平均したデータをプロットしたいとき、
```
> q_list_stat /data/o01234/COMA00000000.fits k 1-320 m:n 1 >> Y.DAT
```
とすると、データファイル Y.DAT には、

検出器番号(k) pixel number pixel range z 平均分散

k:k 1 m:n 1 average $\sigma$

k:k 2 m:n 1 average $\sigma$

k:k 3 m:n 1 average $\sigma$

k:k 4 m:n 1 average $\sigma$

k:k ・ m:n 1 ・・

k:k ・ m:n 1 ・・

と表示されるので、まずは、xterm 上で、gnulotをたちあげる。
```
> gnuplot
```
と入力した後、
```
gnuplot> plot "Y.DAT" using 2:5 with lines
```
で、表示したいスペクトルが得られる。

検出器番号(k)	pixel number	pixel range	z	平均	分散
k:k	1	m:n	1	average	$\sigma$
k:k	2	m:n	1	average	$\sigma$
k:k	3	m:n	1	average	$\sigma$
k:k	4	m:n	1	average	$\sigma$
k:k	・	m:n	1	・	・
k:k	・	m:n	1	・	・