Hintergrund-Subtraktion mit Pioneer Himmels-Modell

Wichtige Updates, neue Theli-Versionen, Euer Wunschzettel für Theli

Re: Wunschzettel 10-2012

Beitragvon Knickohr » Freitag 26. Oktober 2012, 12:58

Hallo Carsten.

Na, um das Thema einfach noch mal zu "stressen" :mrgreen:

Siehe hier :
viewtopic.php?f=12&t=295&p=2328&hilit=pioneer#p2328

Die eigentliche Mathematik ist ja kein Problem, es hapert an der Umsetzung der Projektionen. Bzw. Sollte man den Background bei jedem einzelnen Bild subtrahieren. Tja, und da geht das Problem schon los. Wie bringt man die Pioneer-Daten in die entsprechende Projektion/Ausschnitt/Rotation des aufgenommenen Bildes ?

Den ganzen Prozeß müßte man zusammen mit den Sky-subtraction oder statt dessen machen. Null Schimmer, wie ich das anstellen könnte.

Thomas
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Re: Wunschzettel 10-2012

Beitragvon moos » Freitag 26. Oktober 2012, 13:21

Knickohr hat geschrieben:Siehe hier :
http://theli-forum.info/viewtopic.php?f ... neer#p2328

Den sollte ich wohl kennen...
Die eigentliche Mathematik ist ja kein Problem, es hapert an der Umsetzung der Projektionen. Bzw. Sollte man den Background bei jedem einzelnen Bild subtrahieren. Tja, und da geht das Problem schon los. Wie bringt man die Pioneer-Daten in die entsprechende Projektion/Ausschnitt/Rotation des aufgenommenen Bildes ?
Den ganzen Prozeß müßte man zusammen mit den Sky-subtraction oder statt dessen machen. Null Schimmer, wie ich das anstellen könnte.

Du sollst mir nicht sagen, welche Probleme es gibt, sondern das Verfahren. So komme ich nicht dazu, es dir am Feiertag fertig zu machen.
Die
ganze Mathematik
musst du mir schon aufschreiben, ich habe keine Zeit, mir das nochmal zu überlegen, schon gar nicht wenn du es schon weißt.
Projektionen kann man in Theli / swarp resamplen bzw. erzeugen.Dazu musst du mir aber auch noch sagen, welche Projektionen wo anzuwenden sind bzw. vorliegen.
Den
Prozess
meine ich je gerade: Du solltest ihn mir verständlich machen, wie ein Kochrezept.
Also mal für kleine Jungs: Pioneer Bild kommt von URL http:// xyz/pioneer.bild.fits
Pioneer Bild hat Projektion "KnICKoHR"
Arbeitsbild wurde von Theli bis zur Kalibrierung verabeitet
Arbeitsbild hat diese Projektion "KNackOhr"
Pioneer Bild soll davon subtrahiert werden usw.

Ulli Wegner würde jetzt sagen: Mein Junge, verstehst Du mich. Sonst würd dat nüschts. :D :D
Ciao Carsten
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Re: Wunschzettel 10-2012

Beitragvon Knickohr » Freitag 26. Oktober 2012, 14:21

Hi,

ich glaube, ich (wir) verstehen es wirklich nicht. ich dachte eigentlich, das man so was ganz universell in Theli einbaut. So das es für alle nutzbar ist und angewendet werden kann, ganu gleich, welche Daten da rein geschmissen werden.

Aber OK, speziell das Knickohr-Verfahren

Pioneer-Daten hier :
http://www.stsci.edu/~kgordon/pioneer_i ... l_1_B.fits (blau)
http://www.stsci.edu/~kgordon/pioneer_i ... l_1_R.fits (rot)

Ein künstlicher Grünkanal müßte gerneriert werden (B+R/2 ???)

Die original Pioneer Daten um jeweils 180° rotieren und dann alles, was im Original schwarz ist mit dem rotierten ersetzen. Somit füllen wir den gesamten Himmel aus, also auch das fehlende Stückchen, wo die Sonden wegen der Sonne keine Aufnahmen machen konnte. Ein leichtes Median-Filter noch drüber laufen lassen, damit die Übergänge "glatt" sind und die Störungen im Bild draußen.

Ich habe das so gemacht :
# ic '%2 0. %1 1e-6 < ?' P_all_1_R_median.fits P_all_1_R_median_rotate.fits > P_all_1_R_black.fits
# swarp_theli P_all_1_R_median.fits P_all_1_R_black.fits -c resize.swarp

Siehe hier :
http://theli-forum.info/viewtopic.php?f ... neer#p2320

Die original Pioneer Daten liegen in der CAR-Projektion vor. Als ich diese In eine andere Projektion bringen wollte, oder "nur" das galaktische Zentrum in die Mitte brachte, gingen die eingentlichen Probleme los. Es entsteht ein Balken in der Mitte, bzw. es werden die "Ohren" bei z.B. MOL-Projektion abgeschnitten :( Das war dan auch der Punkt, wo ich gefrustet aufgegeben habe.

Das Ergebinis dieses Bildes (ohne den Streifen oder die Ohren) muß jetzt von meinem Bild subtrahiert werden (ebenfalls dann CAR oder MOL Projektion). Ja richtig, mein Bild ist bis einschließlich Kalibration durch die Pipeline durch. Es liegt also entweder als RGB und L vor oder aber als R, B, G, L einzeln.

Das was da dann raus kommt (verbleibender Lichtsiff & Sterne) muß kräfitg weichgezeichnet (Median-Filter ???) werden und das Ergebnis dann nochmal von meinem Bild subtrahiert werden.

Das Ganze natürlich für alle Farbkanäle. R und B liegen als Rohdaten der Pioneer-Sonden vor, der Grünkanal muß synthetisiert werden (wie schon oben angesprochen).

Da ja bei swarp die eigenltiche Auflösung der Pioneer-Daten keine Rolle spielt, müßte sich das ja mit jeder beliebigen Größe meines Bildes rechnen lassen. Oder mache ich da einen Denkfehler ?

Thomas
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Re: Wunschzettel 10-2012

Beitragvon moos » Freitag 26. Oktober 2012, 14:55

Hi Thomas,

Knickohr hat geschrieben:
ich glaube, ich (wir) verstehen es wirklich nicht. ich dachte eigentlich, das man so was ganz universell in Theli einbaut. So das es für alle nutzbar ist und angewendet werden kann, ganu gleich, welche Daten da rein geschmissen werden.

Das weißt du bestimmt besser als ich. Das script, an welches ich dachte, wäre ja möglich in Theli einzubauuen.
Wenn ich dich richtig verstehe, dann willst Du das Bld aber nur einmal einbauen/ hinterlegen und bei bedarf einsetzen. Das geht wohl auch.
Aber OK, speziell das Knickohr-Verfahren

Pioneer-Daten hier :
http://www.stsci.edu/~kgordon/pioneer_i ... l_1_B.fits (blau)
http://www.stsci.edu/~kgordon/pioneer_i ... l_1_R.fits (rot)

Ein künstlicher Grünkanal müßte gerneriert werden (B+R/2 ???)

Ich finde G=MAX(R,B) besser, also immer die Farbe die jeweils heller ist.


Ich habe das so gemacht :
# ic '%2 0. %1 1e-6 < ?' P_all_1_R_median.fits P_all_1_R_median_rotate.fits > P_all_1_R_black.fits
# swarp_theli P_all_1_R_median.fits P_all_1_R_black.fits -c resize.swarp

Siehe hier :
viewtopic.php?f=13&t=298&p=2320&hilit=pioneer#p2320

Die original Pioneer Daten liegen in der CAR-Projektion vor. Als ich diese In eine andere Projektion bringen wollte, oder "nur" das galaktische Zentrum in die Mitte brachte, gingen die eingentlichen Probleme los. Es entsteht ein Balken in der Mitte, bzw. es werden die "Ohren" bei z.B. MOL-Projektion abgeschnitten :( Das war dan auch der Punkt, wo ich gefrustet aufgegeben habe.

Ah, da warst Du ja schon weit. Aber wenn swarp da schwächelt, könnte man erstmal mit einem kleineren Bild probieren, vielleicht ein Speicherproblem oder ein
cos Pi oder ein tan mit unendlich bzw. Nulldivisonen.

Das Ergebinis dieses Bildes (ohne den Streifen oder die Ohren) muß jetzt von meinem Bild subtrahiert werden (ebenfalls dann CAR oder MOL Projektion). Ja richtig, mein Bild ist bis einschließlich Kalibration durch die Pipeline durch. Es liegt also entweder als RGB und L vor oder aber als R, B, G, L einzeln.

Das was da dann raus kommt (verbleibender Lichtsiff & Sterne) muß kräfitg weichgezeichnet (Median-Filter ???) werden und das Ergebnis dann nochmal von meinem Bild subtrahiert werden.

Das Ganze natürlich für alle Farbkanäle. R und B liegen als Rohdaten der Pioneer-Sonden vor, der Grünkanal muß synthetisiert werden (wie schon oben angesprochen).


Also
  1. CAR image_R_OFC
  2. oder SKY P_all_1_R_black / also beides auf die normal skyprojektion( ich weiß gerade nicht wie die heisst)
  3. image_OFC - P_all_1_R_black => image.asub ( für allsky-sub )
  4. fitsmedian image.asub > image.asub.median
  5. image_R_OFC - image.asub.median > image_R_OFC.asub

Da ja bei swarp die eigenltiche Auflösung der Pioneer-Daten keine Rolle spielt, müßte sich das ja mit jeder beliebigen Größe meines Bildes rechnen lassen. Oder mache ich da einen Denkfehler ?

Wenn das pioneer Bild groß ist und alles zwischendurch mediangefiltert wird, sehe ich das auch so. Dann müsste es ja mit einem Pioneer Bild für alle Bilder an allen Positionen gehen.
Ciao Carsten
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Re: Wunschzettel 10-2012

Beitragvon moos » Freitag 26. Oktober 2012, 15:03

Hi THomas,
man muss doch aber auch die Hintergrundlevel angleichen?
Da stimmt doch was nicht.
Man muss zumindest auf dein Bild wieder eins addieren, sonst stimmt der Himmel nicht mehr, oder man muss etwas filter/maskieren.
Ich muss wohl doch mal auf die Knie gehen und die Ärmel hochkrempeln, oder.
Ciao Carsten
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Re: Wunschzettel 10-2012

Beitragvon moos » Freitag 26. Oktober 2012, 15:07

Hi
ich dachte eigentlich, das man so was ganz universell in Theli einbaut.

Aber dazu musst Du es doch erstmal stehen haben und probieren wie es am besten ist. Da sind wir aber noch weit von weg.
Du verlangst das einfach, weil
stressen
ist ja 8). Aber trivial ist es nicht.
Ciao Carsten
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Re: Wunschzettel 10-2012

Beitragvon moos » Freitag 26. Oktober 2012, 15:11

h so. Dann müsste es ja mit einem Pioneer Bild für alle Bilder an allen Positionen gehen.

Aber Bilder mit nur 15' Größe in Gal long erhalten genau einen Pixel aus den Pioneer Daten, denn die haben eine Auflösung von 15' in gal long pro Pixel.
Wieviel ist das in Himmelsgrad?

Was sind das für schwarze Flecken im Bild, außer der Sonne?
blue.jpg
Du hast keine ausreichende Berechtigung, um die Dateianhänge dieses Beitrags anzusehen.
Ciao Carsten
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Re: Wunschzettel 10-2012

Beitragvon Knickohr » Freitag 26. Oktober 2012, 17:04

Ideal wäre es, wenn man das quasi schon als Auswahlbox bei der Skysubstraktion auswählen kann. Also quasi die Pioneer-Daten so in Theli einbindet, das sie zusätzlich zu der üblichen Skysubstraktion auch noch den Lichtsiff durch die Pioneer-Daten eliminiert. Ich könnte mir denken, das einige froh wären, wenn es so etwas gäbe. Natürlich ist das nur bei großen FOVs sinnvoll, ich sage mal unterhalb von 10 Grad sind die Daten zu grob.

G=MAX(R,B) oder G=(R+B)/2 ? Interessante Frage. Ich habe auch schon was über eine Gewichtung gelesen. Da wird dann meinetwegen 40% B mit 60% Rot verwurstelt. Oder das hier : http://star-lodge.astronomie.at/Tipps/P ... kanal.html Vielleicht kann hier mal jemand was dazu schreiben, der so etwas öfters macht.

Es ist egal, wie groß das Bild ist, die Ohren werden immer abgeschnitten oder es ist der Balken drin. Interessant ist aber, ich bekomme diese Probleme nicht, wenn ich das galaktische Zentrum an den Rand schiebe, also als Mittelpunkt 180° nehme. Ich denke, das ist ein mathematisches Problem oder aber die Pioneer-Daten sind hier nicht vollständig. Da es aber auch mit anderen Daten (zumindest mit den Ohren) nicht klappt, tippe ich auf die Mathematik.

Vielleicht sollte man die ganze Sache nicht am Endbild machen, sondern in der Pipeline, also an jedem einzelnen Bild. Da fehlt mir aber der komplette Workflow :(

Dann wären wir zumindest unabhängig von der Projektion. Es gibt auch die Pioneer-Daten in Tabellen, so das pro 15x15 Bogensekunden ein Helligkeitswert angegeben ist. Vielleicht ist das ein besserer Ansatz ?

Ja, das mit dem Hintergrundlevel hat mir auch schon Kopfzerbrechen bereitet. Woher weiß ich den Level meines Bildes, woher den der Pioneer-Daten. Meiner Meinung nach mußte man das alles normalisieren.

Nun, zum Probieren habe ich ja jede Menge (schlechtes) Material :mrgreen: Jedenfalls, wenn wir das schaffen, wäre das ein Alleinstellungsmerkmal von Theli. Ich kenne kein Programm, das die echten Himmelshintergrunddaten aus Raumsonden in die Subtraktion mit einfließen läßt, um den Lichtsiff zu bekämpfen 8)

Die schwarzen Stellen sind Fehlstellen in den Daten. Hier war der Pixel übersättigt oder es waren einfach keine Daten Da. Deshalb auch die Idee, ein Bild um 180 Grad rotieren und alle Fehlstellen mit dessen Werte zu füllen. Ist zwar wissenschaftlich nicht korrekt, kommt meiner Meinung nach der Realität sehr nahe. Wenn wir da eh noch einen Medianfilter drüber jagen, gibts keine harten Übergänge.

Wie gesagt, ich halte den Prozeß eh nur für Weitfeldaufnahmen sinnvoll. Für 1 Grad oder weniger Teleskoptunnelblick stört ein gleichmäßiger Lichtsiff nicht, bzw, rechnet das Theli ja schon prima raus. Ich denke, das Feature ist erst ab so 10 Grad, eher 20 oder 25 Grad FOV sinnvoll.

Thomas
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Re: Wunschzettel 10-2012

Beitragvon moos » Freitag 26. Oktober 2012, 18:47

Hi Thomas,
Ideal wäre es, wenn man das quasi schon als Auswahlbox bei der Skysubstraktion auswählen kann. Also quasi die Pioneer-Daten so in Theli einbindet, das sie zusätzlich zu der üblichen Skysubstraktion auch noch den Lichtsiff durch die Pioneer-Daten eliminiert

Diese Art an die Sache heranzugehen ist mir zuwider. Lass doch erstmal den Porsche in der >Garage< fahren, bevor du damit rumprahlst :wink:

Wir sind doch noch an der Methode und noch gar nicht dabei irgendwas einzubinden.
Vielleicht sollte man die ganze Sache nicht am Endbild machen, sondern in der Pipeline, also an jedem einzelnen Bild. Da fehlt mir aber der komplette Workflow

Das meinte ich so, also am Einzelbild.
Deshlab ist die Gal Projektion unbrauchbar.
Dein Material zum Probieren ist doch viel zu groß, da musst du ja immer Minutenlang warten. Wir sollten viel!!!!!! kleiner anfangen. Der Workflow ist mir wichtiger.
Ich werde mal drüber nachdenken, wäre aber froh, wenn Du noch mehr konkreten Input bringst über was geht und was nicht ging.
Ciao Carsten
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Re: Wunschzettel 10-2012

Beitragvon Knickohr » Freitag 26. Oktober 2012, 20:13

Hi,

ich hab da 100 pointings mit ca. 35x25 Grad FOV. Wir müßten uns da nur eines raus suchen, um zu spielen. Da gibts es genügend Felder ohne viel Lichtsiff, als auch Felder mit bösartigem Lichtsiff. Wir haben freie Auswahl.

Nur, was ist die beste Projektion, um Einzelbilder vom Lichtsiff zu befreien ? Rein theoretisch kann Scamp das ja alles umrechnen. Ich kann ja mal versuchen, die Pioneer-Daten in eine CAR Projektion in RA/DEC-Koordinaten umzurechen. Wenn wir dann mit 15x15' pro Pixel rechnen, dann sich das kleine handliche Dateien. Würde aber schon gerne noch ein bißchen mehr Zwischenstufen rein interpolieren, damit es einen weicheren Übergang gibt. Ich denke mal, wenn wir die Daten auf 2 oder 3' aufblähen, dann ist das fein genug.

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Re: Wunschzettel 10-2012

Beitragvon moos » Freitag 26. Oktober 2012, 20:13

Unter http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=galactic+projection+to+equatorial&source=web&cd=4&ved=0CD8QFjAD&url=http%3A%2F%2Fvanderbiltastro.pbworks.com%2Fw%2Ffile%2Ffetch%2F46335397%2Fastroconvert.py&ei=4N6KUNv1EYrVsgak_oDoCA&usg=AFQjCNE-VLiPmH5ypsQcMfSnCRPlewqS9A

findet man eine funktion, die von galaktisch nach quatorial umrechnet:

# ########################################################################
# Convert Galactic coordinates to Equatorial coordinates in the epoch J2000
# ########################################################################
def gal2eq(l, b):
"""
Convert Galatic coordinates to Equatorial Coordinates in the epch J2000.

Damit könnte man evt. starten.
Ciao Carsten
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Re: Wunschzettel 10-2012

Beitragvon Knickohr » Dienstag 30. Oktober 2012, 14:09

Hallo Carsten,

das Script können wir uns sparen. Wenn Wir die Pioneer-Daten gleich zu Anfang in RA/DC umrechnen, dann brauchen wir die Umwandlung nicht machen. swarp scheint das auch problemlos zu schaffen. Hab mir auch mal andere Daten aus dem Netz gezogen, H-alpha maps, und die so durchgenudelt wie die Pioneer-Daten. Auch dort scheint swarp mit bei den AllSky-Prjoktionen die "Ohren" zu verpassen. Da wir aber vermutlich eh die CAR-Projektion als Vorlage verwenden, spielt das keine Rolle. Wenn wir das in den Theli-Worklfow einbauen, sehe ich momentan keine Probleme damit. Theli schafft es am Ende ja auch, Bilder ohne Ohren zu machen.

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Re: Wunschzettel 10-2012

Beitragvon moos » Dienstag 30. Oktober 2012, 15:34

Hi Thomas,
ich omme noch nicht ganz mit.
Du meinst das
gal2eq(l, b):
könne wir uns sparen?
Dann hast Du also ein pioneer Bild in equator. Kordinaten, welches wir nehmen können?
Gib mir das schon mal.
Ciao Carsten
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Re: Wunschzettel 10-2012

Beitragvon TorstenK » Dienstag 30. Oktober 2012, 17:22

Knickohr hat geschrieben:Die original Pioneer Daten um jeweils 180° rotieren und dann alles, was im Original schwarz ist mit dem rotierten ersetzen. Somit füllen wir den gesamten Himmel aus, also auch das fehlende Stückchen, wo die Sonden wegen der Sonne keine Aufnahmen machen konnte. Ein leichtes Median-Filter noch drüber laufen lassen, damit die Übergänge "glatt" sind und die Störungen im Bild draußen.

Da ich mich mit dem Thema auch schon ein wenig beschäftigt habe, ein Hinweis zu dem "fehlenden Stückchen": Nach meinem Kenntnisstand wurden von Pioneer 11 in 1981/82 noch zusätzliche Daten aufgenommen, um die Lücke zu schliessen. Der korrekte Weg wäre, diese Daten mit einzuarbeiten. Axel Mellinger scheint das genau so gemacht zu haben.
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Re: Wunschzettel 10-2012

Beitragvon Knickohr » Dienstag 30. Oktober 2012, 18:15

Laut Aussage von A. M. hat er genau das gemacht, was ich gemacht habe. Er hat die fehlenden Stellen punktsymmetrisch zum Milchstraßenzentrum gespiegelt. Natürlich mit einem Medianfilter und weichen Übergängen. Die Punktsymmetrie hat auch den Vorteil, das alle Fehlstellen (schwarze Punkte) ebenso ausgemerzt wurden. Hier geht es ja wirklich nicht um hohe Auflösung, sondern um einen diffusen Hintergrund, mit dem man quasi die Helligkeit des "wahren Himmels" ermitteln kann und somit den Lichtsiff raus rechnen.

Carsten, einfach mit swarp die Originaldaten umrechnen lassen ;)

Um die den Balken in der Mitte zu eliminieren und den Pioneer-Daten den "richtigen" FITS-Header aufzudrücken habe ich folgendes gemacht :

replacekey P_all_1_R.fits "CTYPE1 = 'GLON-CAR'" CTYPE1
replacekey P_all_1_R.fits "CTYPE2 = 'GLAT-CAR'" CTYPE2
fitsflip -i P_all_1_R.fits -o P_all_1_R_flip.fits -r 180
ic '%2 0. %1 10 < ?' P_all_1_R.fits P_all_1_R_flip.fits > P_all_1_R_black.fits
swarp_theli P_all_1_R.fits P_all_1_R_black.fits -c resize.swarp

wobei das resize.swarp Config-File so aussieht :

Code: Alles auswählen
#---------------------------------- Output ----------------------------------------------------
IMAGEOUT_NAME test.fits
WEIGHTOUT_NAME test.weight.fits
#------------------------------- Input Weights ------------------------------------------------
WEIGHT_TYPE NONE # Not used here
WEIGHT_SUFFIX .weight.fits
WEIGHT_IMAGE
#------------------------------- Co-addition --------------------------------------------------
COMBINE_TYPE SUM # This coaddition is for illustration
# only: the weight-map will contain a sum of field footprints
#-------------------------------- Astrometry --------------------------------------------------
CELESTIAL_TYPE EQUATORIAL # Coordinate system forced to equatorial
PROJECTION_TYPE CAR # Code for Plate Caree
CENTER_TYPE MANUAL # Imposed to alpha = delta = 0.0
CENTER 00:00:00.0, +00:00:00.0 #
PIXELSCALE_TYPE MANUAL # The full sky area will exceed the fraction that contains the fields
PIXEL_SCALE 900 # in arcsec at image center, on both axes
IMAGE_SIZE 1460,730 # plus a margin
#-------------------------------- Resampling --------------------------------------------------
RESAMPLING_TYPE BILINEAR # For illustration purposes, no need for a sophisticated interpolation
OVERSAMPLING 3 # A small oversampling only to have pretty, antialiased field limits
INTERPOLATE N
GAIN_KEYWORD GAIN
GAIN_DEFAULT 0.0
#--------------------------- Background subtraction -------------------------------------------
SUBTRACT_BACK N # No background subtraction
BACK_TYPE AUTO
BACK_DEFAULT 0.0
BACK_SIZE 128
BACK_FILTERSIZE 3
#------------------------- Virtual memory management ------------------------------------------
VMEM_DIR .
VMEM_MAX 32000
MEM_MAX 32000 # 32000 MB should be enough to avoid swapping
#------------------------------ Miscellaneous -------------------------------------------------
DELETE_TMPFILES Y # Delete temporary resampled FITS files
VERBOSE_TYPE NORMAL

Wobei hier jetzt noch das Median-Filter fehlt um die Übergänge glatter zu machen. Bild ist dann mit 900"/Pixel.

fitsmedian -i test.fits -o median.fits -s 5

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