diff --git a/README.md b/README.md index f8fd5caba3cb8190c8eccacf076538676fcda825..f621f2621b629f56c9978832cecf89ff4f356f18 100644 --- a/README.md +++ b/README.md @@ -1,3 +1,75 @@ -# ejercicios-clase-05-datos +# Ejercicios para practicar numpy y optimización con scipy + +## Resolución espacial + +En observaciones astronómicas e imágenes en general, llamamos resolución espacial +a la distancia angular minima a la que pueden estar dos fuentes puntuales de luz +y aun poder ser reconocidas como objetos individuales. + +En el caso de la astronomÃa, este efecto tiene que ver con la dispersión de la +luz al atravezar la atmósfera, la cual hace que una estrella, que deberÃa +en principio aparecer como una fuente puntual (pues las estrellas están muy +lejos), aparezca en cambio como una mancha. AsÃ, si dos estrellas están +demasiado cerca sus *manchas* se superpondrán hasta el punto en que sea imposible +distinguirlas como fuentes individuales [(Ver imágenes en este link)](http://www.carlostapia.es/fisica/resolucion_criterios_practica.html) + +Para modelar este efecto, tÃpicamente consideramos la acción de la atmósfera +como la convolución de la imagen "perfecta" (como se verÃa desde el espacio) +con un kernel gaussiano. El ancho de esa función gaussiana 2D caracteriza +las condiciones de observación, varÃa con las condiciones climáticas y para +cada sitio de la Tierra. + +La resolución espacial normalmente se toma como el [FWHM](https://es.wikipedia.org/wiki/Anchura_a_media_altura#:~:text=La%20Anchura%20a%20media%20altura,mitad%20de%20su%20valor%20m%C3%A1ximo.) +de la gaussiana caracteristica registrada durante una observación. Es decir, +si dos estrellas están a una distancia aparente en el cielo menor que el +FWHM del efecto atmosférico, la luz de ambas fuentes se mezclará después de +la convolución hasta el punto de impedir reconocerlas de modo individual. + +Además, la atmósfera puede interactuar de maneras distintas con la luz de +distintas longitudes de onda, de manera que el ancho de la gaussiana puede +ser distinto para observaciones con diferentes filtros. + +El objetivo de esta tarea es medir de forma aproximada la resolución +espacial en una noche de observación en Zapatoca, Santander (Colombia), a partir +de una foto del cielo estrellado. + +## Ejercicio: Pasos +- Leer la imagen almacenada en la carpeta `data` como un array de numpy. Ese +array estará compuesto de 3 matrices, una tras otra, correspondiente a los +canales *R*,*G*,*B* +- Combinar los 3 array para generar una versión blanco y negro de la imagen, +en la cual ella consiste de una sola matriz 2D. Puede usar su intuición y prueba +y error para combinar las 3 imágenes, explicando el procedimiento elegido. Esto +será más interesante que usar un comando desconocido de una biblioteca sofisticada +que haga las cosas como una caja negra (**_queremos practicar numpy_**) +- Recorte un sector de la imagen conteniendo una estrella individual y ajuste una +gaussiana 2D simétrica a la imagen de la estrella por mÃnimos cuadrados, incluyendo +una constante aditiva (el cielo "vacio" brilla) +- Repita este procedimiento para varias estrellas y presente alguna estadÃstica +sobre las medidas de la FWHM de las distintas gaussianas: histograma, media, mediana, +desviación estándar +- Repita el mismo ejercicio sobre cada una de las bandas *R*,*G*,*B* separadamente +y comente si observa diferencias en los resultados + +## Instrucciones generales + +- La entrega debe ser un archivo de markdown llamado `Entrega.md` incluyendo todo: +Texto con las +explicaciones, bloques de código, ecuaciones, gráficos. +- También debe haber un notebook (`Entrega.ipynb`) +con todos los códigos y resultados, por si deseo +revisar la ejecución de alguna parte del código, pero en principio el archivo de +markdown deberÃa ser autocontenido, como su reporte final. +- No olvide identificarse y dar un contexto amigable del contexto a resolver, +asà como explicar todos sus procedimientos y comentar los códigos apropiadamente +- Fraccione el código en celdas de acuerdo a la lógica de la solución +- Exploraciones complementarias al ejercicio serán muy bien recibidas + +**El objetivo es que si su instructor desea correr el código pueda hacerlo, +para eso va el notebook, pero que esto no sea necesario para evaluar la tarea, +para eso va el markdown con todas las explicaciones, cógdigos, ejemplos y +resultados** + + + -Ejercicios para practicar numpy y optimización con scipy \ No newline at end of file diff --git a/data/zapatocaImage.jpeg b/data/zapatocaImage.jpeg new file mode 100644 index 0000000000000000000000000000000000000000..002ec38c9bb416775274c5c399cdbb214ffff442 Binary files /dev/null and b/data/zapatocaImage.jpeg differ