Elaborazione immagini astronomiche

Primi passi nell'elaborazione di immagini astronomiche

Considerazioni generali

L'elaborazione delle immagini è una fase molto importante di tutte quelle procedure che portano ad un buon risultato finale e può fare la differenza se il materiale da elaborare è di buona qualità; in caso contrario anche la migliore delle elaborazioni porterà sì a dei miglioramenti, ma il risultato finale resterà limitato dagli errori di ripresa ed acquisizione.
Se la messa a fuoco non è curata, se le stelle risultano mosse o se le immagini di partenza hanno dei problemi NON esiste soluzione per ottenere immagini di buon livello.
Quindi per ottenere una buona immagine è fondamentale curare il proprio setup e tutte le fasi di acquisizione: messa a fuoco, guida, collimazione, acquisizione di buoni flat, dark....ecc

L'istogramma.

Prima di procedere con qualsiasi tipo di elaborazione, che si tratti di immagini a colori o in bianco e nero, è importante capire il significato e l'utilità di questo grafico.
Il grafico riporta una linea che rappresenta la quantità di pixel (asse verticale) in funzione delle varie luminosità (asse orizzontale), andando dal nero all'estrema sinistra, fino al bianco all'estrema destra. Nel caso di immagini a colori i grafici saranno 3 per ognuno dei canali colore: rosso, verde e blu.
Ecco un esempio di istogramma di un'immagine in bianco e nero, visualizzato con Photoshop:

Ecco un esempio di istogramma di un'immagine a colori, visualizzato con Pixinsight LE:

Operazioni base: LIVELLI

Agire sui livelli è fondamentale nella fase iniziale dell'elaborazione. Infatti nelle immagini astronomiche è importante stabilire il punto di nero dell'immagine, allineare i canali colore ed effettuare uno stretching per aumentare la dinamica della nostra immagine.
Quando si agisce sui livelli, possiamo agire su 3 cursori: uno a sinstra, uno centrale ed uno a destra.
Quello a sinistra permette di stabilire il punto di nero, cioè il valore di luminosità che dovrà apparire nero sullo schermo e quindi fondamentalmente il valore del fondocielo dell'immagine:

Durante qualsiasi operazione è importante preservare l'integrità dell'istogramma e non andare a "tagliare" nè l'inizio, nè la fine.
Questa operazione è fondamentale su un'immagine a colori, perchè ogni canale può avere quantità di segnale diverso, ma ogni canale colore deve avere lo stesso punto di nero e quindi i canali devono essere allineati a sinistra, cioè le "campane" devono iniziare nello stesso punto. Senza questo accorgimento l'immagine avrà delle dominanti o comunque dei colori non ben bilanciati.

Esempio di elaborazione di un'immagine a colori

Questa è una mia immagine come esce dopo la somma:

Come si può facilmente vedere, l'immagine prensenta una dominante rossa, dovuta ad un cattivo allineamento dei canali.
Agendo separatamente sul punto di nero dei tre canali è possibile far combaciare l'inizio delle tre "campane".

Agendo sui livelli, in questo caso sul cursore di sinistra del canale rosso, allineo i canali e questo è il risultato:

A questo punto occorre amplificare il nostro segnale. Questa operazione, chiamata stretching è fondamentale, ma la possibilitè di "tirare" l'immagine dipende molto dalla bontà del segnale raccolto.
Lo stretching si effettua sempre attraverso i livelli, agendo questa volta sul cursore centrale spostandolo verso sinistra. Ovviamente nel caso di un'immagine colori si opererà contemporaneamente sui 3 canali, facendo attenzione a non "tagliare" le campane:

Questa operazione varierà anche il punto di nero; sarà necessario agire ancora sul cursore di sinistra per riportare il livello del fondocielo al valore desiderato, inoltre sarà necessario ritoccare l'allineamento dei tre canali:

Operazioni base: le curve

Le curve permettono uno stetch non lineare, ma localizzato solo nelle zone desiderate. Questo strumento è molto potente, ma sono necessari i dovuti accorgimenti per non saturare le parti più luminose e non "gonfiare" troppo le stelle.

Un'azione come questa opera un'altro leggero stretch alla galassia (parte centrale), contenendo la luminosità (e quindi il rumore) del fondocielo, salvaguardando allo stesso tempo le zone più lumonse (parte in alto):

Come elaborazione base abbiamo già raggiunto un buon risultato, possiamo agire sulla saturazione in modo da rendere più vivi i colori della galassia e delle stelle. Agire però sul comando "saturazione" porta a saturare anche i colori nel fondocielo e quindi ad incrementare il rumore. Alcuni software permettono di agire sulla saturazione in modo simile alle curve, quindi con la possibilità di saturare solo determinate zone, lasciando invariato il fondocielo.
Una semplice funzione offerta da photoshop è la Corrispondenza colore, una funzione molto più performante della saturazione che non aggredisce il fondocielo:

Agendo sul cursore "intensità colore" si otterrà una buona saturazione:

Ovviamente esistono altre procedure più complesse, ma con questo metodo ed una buona immagine di partenza è posibile ottenere dei buoni risultati iniziali in modo semplice e veloce.


10 Luglio 2011.