Numerická metoda vizualizace záření Fe XIV ve sluneční koróně pomocí širokopásmových filtrů

A Numerical Method for the Visualization of the Fe XIV Emission in the Solar Corona Using Broadband Filters

journal article in Web of Science

en

The goal of this article is to demonstrate how the emission from the Fe XIV 530.3 nm coronal emission line, also known as the green line, can be extracted from images taken during total solar eclipses with commercially available color cameras. This concept is technically feasible because Fe XIV is the brightest optical emission line in the inner corona, and because the sensors of these cameras are retrofitted with a standard Bayer mask, namely, a square grid of spectrally broad (about 100 nm) green, blue, and red filters in the ratio of 2:1:1. The technique presented here, and developed for this purpose, yields qualitatively accurate Fe XIV images, as tested by comparing with Fe XIV eclipse images taken with a 0.15 nm narrow-bandpass filter. While this approach cannot replace narrow-bandpass Fe XIV images for quantitative studies of the corona, it provides a simple and affordable tool for studying the morphology of coronal structures emitting preferentially at the peak ionization temperature of Fe XIV, namely, 1.8 x 10^6 K.

Cílem tohoto článku je ukázat, jak lze detekovat emisní čáru třináctkrát ionizovaného železa Fe XIV (530,3 nm) na obrazech pořízených během úplného zatmění Slunce pomocí běžně dostupných barevných fotoaparátů. Toto pojetí je technicky zvládnutelné, neboť Fe XIV je nejjasnější emsiní čárou ve vnitřní koróně a snímače těchto fotoaparátů jsou vybaveny Bayerovým filtrem (čtvercová mřížka, která v poměru 2:1:1 obsahuje zelené, modré a červené filtry o spektrální šířce přibližně 100 nm). Srovnáním s obrazy Fe XIV, které byly během úlného zatmění Slunce pořízeny pomocí úzkopásmových filtrů (0,15 nm), je ukázáno, že procedura představená v tomto článku dává kvalitativně přesné výstupy. Tento přístup sice nemůže nahradit úzkopásmové obrazy Fe XIV z hlediska kvantitativního studia koróny, poskytuje však jednoduchý a dostupný nástroj pro studium morfologie emisí ve sluneční koróně, zejména při teplotě ionzizace Fe XIV (1,8 x 10^6 K).

The goal of this article is to demonstrate how the emission from the Fe XIV 530.3 nm coronal emission line, also known as the green line, can be extracted from images taken during total solar eclipses with commercially available color cameras. This concept is technically feasible because Fe XIV is the brightest optical emission line in the inner corona, and because the sensors of these cameras are retrofitted with a standard Bayer mask, namely, a square grid of spectrally broad (about 100 nm) green, blue, and red filters in the ratio of 2:1:1. The technique presented here, and developed for this purpose, yields qualitatively accurate Fe XIV images, as tested by comparing with Fe XIV eclipse images taken with a 0.15 nm narrow-bandpass filter. While this approach cannot replace narrow-bandpass Fe XIV images for quantitative studies of the corona, it provides a simple and affordable tool for studying the morphology of coronal structures emitting preferentially at the peak ionization temperature of Fe XIV, namely, 1.8 x 10^6 K.

metody: analýza dat – metody: numerické – Slunce: koróna – techniky: zpracování obrazu

methods: data analysis – methods: numerical – Sun: corona – techniques: image processing

2011

23.11.2011

IOP Publising

Bristol, UK

0067-0049

197

2

23–29

7