v30.5 新增内容 — 无标签 PSF 泛函约化

I044 project

2026-07-07

v30.5 修订的范围

v30.5 在 v30.4 中仅新增了一段文字("Closed-form global corrections" 一节,紧接 v30.4 引入的 PSF 族范围限定段落之后)。其余内容未变:未改动任何数值、方程、图、表或验证域。该段落做了两件事:

  1. 宣告(不含细节)每仪器、每能带的修正结构可消解为无标签的 PSF 泛函规律,详细内容推迟到后续论文。

  2. 陈述一条新的操作要求:修正系数是 PSF 模板制备惯例特异的,因此标定与部署必须共享同一模板流水线。

本说明记录了这两项陈述背后的完整证据。根据项目决定,约化规律本身是后续论文的主要结果,故正文段落有意只给出结构而不给出数值;数值见于此处以及内部实验记录(E055/E056)。

试点:六个真实 psfgen 模板

模板:PN、MOS1、MOS2 ×\times 能带 1 和 4,固定在中心探测器位置 (x,y)=(330,330)(x,y)=(330,330)。决定性的方法论要点——经艰苦探索才发现,见 Section 3——是所有六个模板必须通过同一流水线制备。所用统一流水线为:

401×401401\times401 psfgen 产品 \;\rightarrow\; 4×44\times4 合箱(求和) \;\rightarrow\; 中心裁剪至 31×3131\times31 \;\rightarrow\;𝚎𝚌𝚞𝚝=15\mathtt{ecut}=15 圆形掩膜上归一化。

(Band-1 高分辨率产品此前不存在,通过 SAS psfgen 生成;band-4 复用已有的 PSF-audit 产品。)

各模板测量:标准参考拟合器流水线(Poisson 图像,在 7×77\times7 整数位置网格上的 profile likelihood,幅值由 Poisson 分数 profile),StrueS_\mathrm{true} 网格取 0 到 90 的 11 个值,背景 b{0.01,0.02,0.04,0.08,0.16}b \in \{0.01, 0.02, 0.04, 0.08, 0.16\},每格 1200 次抽取,396,000 行,仅按 Ŝ\widehat{S} 分箱(从不按 DET_ML\mathrm{DET\_ML}),残差相对于一阶理论取值,与正文 Eqs. (mean-corr)–(sigma-corr) 相同的五系数函数形式对每个模板做 bootstrap 误差拟合。

结果:三个共享常数 + 两个单特征规律

统一流水线系数:

各模板修正系数,统一制备。
模板 ApsfA_\mathrm{psf} peak_frac aμa_\mu cμc_\mu pμp_\mu aσa_\sigma cσc_\sigma
M1 b1 30.86 0.0960 0.190±0.0480.190\pm0.048 0.847±0.066-0.847\pm0.066 0.188±0.0310.188\pm0.031 1.766±0.0841.766\pm0.084 0.526±0.0620.526\pm0.062
M1 b4 28.85 0.0990 0.289±0.0430.289\pm0.043 0.729±0.084-0.729\pm0.084 0.196±0.0360.196\pm0.036 1.743±0.0961.743\pm0.096 0.506±0.0700.506\pm0.070
M2 b1 30.69 0.0946 0.284±0.0510.284\pm0.051 0.793±0.080-0.793\pm0.080 0.226±0.0320.226\pm0.032 1.719±0.0941.719\pm0.094 0.512±0.0670.512\pm0.067
M2 b4 29.13 0.0971 0.271±0.0530.271\pm0.053 0.778±0.086-0.778\pm0.086 0.225±0.0360.225\pm0.036 1.668±0.0831.668\pm0.083 0.505±0.0580.505\pm0.058
PN b1 40.21 0.0704 0.050±0.0290.050\pm0.029 0.668±0.052-0.668\pm0.052 0.043±0.0240.043\pm0.024 1.619±0.0851.619\pm0.085 0.483±0.0580.483\pm0.058
PN b4 35.90 0.0779 0.098±0.0320.098\pm0.032 0.678±0.044-0.678\pm0.044 0.079±0.0230.079\pm0.023 1.759±0.0871.759\pm0.087 0.596±0.0650.596\pm0.065

坍缩测试(H1 = 六个模板在 bootstrap 误差范围内共享一个值;H2 = 线性于一个标量 PSF 特征):

无标签约化模型。任何地方都不出现仪器或能带标识;唯一输入是 PSF 模板的两个标量泛函。(χ2/dof\chi^2/\mathrm{dof} 值来自独立审计。)
系数 判定 约化模型 max |z||z|
aσa_\sigma H1 shared 1.7101.710 (χ2/dof=0.46\chi^2/\mathrm{dof}=0.46) 1.07
cσc_\sigma H1 shared 0.5200.520 (χ2/dof=0.38\chi^2/\mathrm{dof}=0.38) 1.16
cμc_\mu H1 shared 0.726-0.726 1.84
aμa_\mu H2 0.8770.0209Apsf0.877 - 0.0209\,A_\mathrm{psf} 0.95
pμp_\mu H2 0.412+6.40peak_frac-0.412 + 6.40\,\mathrm{peak\_frac} 1.02

十五个按(仪器,能带)的因子数组约化为三个共享常数和两个单特征线性规律。这就是推迟到后续论文的结果。

物理上这与记录中的一切一致:检测统计量本身不含任何仪器或能带物理——这些标签仅通过 PSF 模板进入——而 beyond-Fisher 残差由 position-argmax 机制驱动,其强度由 PSF 几何(锐度、有效面积)决定,而非由哪个相机产生光子。

几乎掩盖了此发现的混淆因素

首次试点(E055)使用的 band-1 模板是原生 31×3131\times31 psfgen 产品,而 band-4 模板则来自 401×401401\times401\rightarrow 合箱 \rightarrow 裁剪流水线。σ\sigma 规律系数随即表现出明显的"能带依赖":

σ\sigma 规律系数的明显能带依赖完全是一个模板制备产物:当所有六个模板共享同一流水线时即消失。
混淆的(E055) 统一的(E056)
系数 band-1 vs band-4 分裂 band-1 vs band-4 分裂
aσa_\sigma 1.4151.415 vs 1.7221.722 4.3σ4.3\sigma 1.7011.701 vs 1.7201.720 0.27𝛔\mathbf{0.27\sigma}
cσc_\sigma 0.3730.373 vs 0.5330.533 3.2σ3.2\sigma 0.5060.506 vs 0.5350.535 0.55𝛔\mathbf{0.55\sigma}

一个 4.3σ4.3\sigma 的效应,纯粹由同一 PSF 的原生低分辨率模板与合箱高分辨率模板之间的差异产生,这正是 v30.5 新增第二条陈述的直接经验依据:绝对修正系数是(PSF ×\times 制备惯例)的属性,而非 PSF 本身的属性。具体而言,统一制备的常数(aσ=1.71a_\sigma=1.71cσ=0.52c_\sigma=0.52)与正文的生产值(1.491.490.390.39)不同,后者是在 17 个位置用生产模板流水线标定的——两者各自内部有效;绝不可跨流水线混用。

试点的有效性边界及下一步检查

小结

v30.5 陈述 证据 状态
无标签约化修正规律存在 6 模板统一试点:3 共享常数 + 2 特征规律 推迟到后续论文;离轴检查进行中
模板流水线一致性是强制要求 混合制备产生的 4.3σ4.3\sigma 产物;跨流水线 1.71/0.521.71/0.52 vs 1.49/0.391.49/0.39 操作要求,已在 v30.5 中陈述