Sesión astrofotografía día 04/07/2017

Impartida en la sede de ASTER por Aitor Martínez

 

En esta charla, vamos a realizar el procesado básico de una imagen mediante Pixinsight.  Esto nos permitirá ver el proceso paso a paso, de forma que lo podamos aplicar a cualquier otra imagen

Pixinsight es un software para el procesado de imágenes astronómicas, desarrollado por astronomos, para astrónomos.

Podéis encontrar más información en su página web:

https://pixinsight.com/

Sin ninguna duda, merece la pena invertir en esta herramienta, del mismo modo como podemos invertir en una cámara, montura, etc. en definitiva es una parte más de nuestro equipo.

 

Comentarios previos al procesado

El primer paso en astrofotografía es la calibración y apilado de las imágenes. Pixinsight tiene una potente herramienta de calibrado/apilado, aunque en mi caso utilizo DeepSkyStacker. Una de las razones de usar DSS, es que llevo a cabo el calibrado y apilado a tiempo real mediante Astrotoaster, el cual se basa en DSS.

http://www.astrotoaster.com/download

Por lo tanto partiremos ya de una imagen calibrada y apilada.

Para este tutorial, he utilizado una imagen de M33. Lo podéis descargar la imagen apilada y calibrada en el siguiente link:

Link de descarga: Imagen Apilada y Calibrada – M33_Autosave

Datos de la imagen:

  • Cámara: Canon 1100D modificada
  • ISO: 1600
  • Exposición: 240s
  • Temperatura sensor: 13ºC
  • Formato: RAW

El equipo utilizado fue:

  • Tubo óptico: ED80 William Optics Zenithstar
  • Sistema de guiado: EZG-60 + QHY5 Monocroma
  • Montura: Celestron CG5-GT

 

Proceso Básico con Pixinsight

Abrimos Pixinsight, vamos a File y hacemos click en Open

1_Open file

Seleccionamos la imagen M33_Autosave y hacemos click en Abrir

2_Open file

Abrimos la herramienta ScreenTransferFunction desde PROCESS o bien desde la pestaña Process Explorer

3_STF

4_STF

Nos aparecerá la ventana ScreenTransferFunction

5_STF

ScreenTransferFunction modifica los parámetros de visualización de la imagen, sin alterarla (no la modifica). Esto es de gran ayuda, para observar tanto el potencial que presenta la imagen, como detalles que nos ayudan a su procesado.

Hacemos click en el símbolo “nuclear”

5.1_STF.jpg

6_STF

Observamos que la imagen, a parte de tener un color rojizo, requiere un recorte (crop) de los bordes, debido al apilado de imágenes con derivas en el guiado.

Vamos a PROCESSGeometryDynamic Crop

7_DynamicCrop

Se abrirá la ventana DynamicCrop. Hacemos click en la imagen y pulsamos el botoón de Reset (tal como se muestra en la imagen siguiente)

8_DynamicCrop

Ahora, debemos seleccionar el recuadro de la imagen que queremos recortar

9_DynamicCrop

Pulsamos Execute y aplicamos la acción a nuestra imagen.

10_DynamicCrop

11_DynamicCrop

Ahora vamos a eliminar el gradiente rojo que muestra nuestra imagen. Para ello vamos a utilizar la herramienta AutomaticBackgroundExtractor

Vamos a PROCESSBackgroundModelizationAutomaticBackgroundExtractor

12_ABE

Se abre la ventana AutomaticBackgroundExtractor. En el apartado Correction, seleccionamos la opción Substraction.

13_ABE

Aplicamos la acción, arrastrando el botón New Instance(triángulo) a nuestra imagen.

14_ABE

Vemos que nos aparecen dos ventanas.

15_ABE

Una con el título: M33_Autosave_ABE_background (gradiente extraido) y otra con el título: M33_Autosave_ABE (esta es la imagen que deberemos conservar).

A modo curiosidad, si aplicamos un ScreenTransferFunction a la imagen “M33_Autosave_ABE_background” veremos el gradiente que hemos extraido de nuestra imagen.

16_ABE

Podemos cerrar la imagen M33_Autosave_ABE_background y minimizar la imagen original M33_Autosave (es recomendable no cerrar las imágenes que vamos utilizando a lo largo de nuestro procesado).

Aplicando ahora un ScreenTransferFunction a la imagen “M33_Autosave_ABE” vemos como ha desaparecido el gradiente.

17_ABE+STF

Ahora vamos a calibrar el color de nuestra imagen mediante la herramienta ColorCalibration.

Primero debemos generar un Preview del fondo de cielo. Clickamos el icono “New Preview Mode” y seleccionas una zona del cielo que no contenga estrellas, nebulosidades, etc.

18_Preview.jpg

19_ColorCalibration

Si clickamos en la pestaña Preview01 a la izquierda de nuestra imagen, visualizaremos nuestra selección.

20_ColorCalibration

Ahora vamos a PROCESS ColorCalibration ColorCalibration

21_ColorCalibration

22_ColorCalibration

Dejamos en White ReferenceReference image, la opción por defecto <target image>

En Background ReferenceReference image, seleccionamos nuestro Preview.

23_ColorCalibration

24_ColorCalibration

Aplicamos la acción a nuestra imagen y eliminamos el Preview01

25_ColorCalibration

Ahora pulsamos F12 y ocultamos la visualización del ScreenTransferFunction, dado que vamos a trabajar el histograma.

26_Histogram

Vamos a PROCESSIntensityTransformationsHistogramTransformation

27_Histogram

28_Histogram

Sleccionamos la opción de 16-bit (64K) y nos aseguramos que esté activa la opción RGB/K. Clickamos en el círculo para activar la ventana de Real Time Preview.

29_Histogram

Llevamos el puntero del centro hacia la izquierda (blancos). NOTA: no desplazar el puntero de la derecha hacia la izquierda.

30_Histogram_2

30_Histogram_1

Ahora llevamos el puntero de la izquierda (negros). Con la rueda del ratón (scroll) podemos hacer zom en el histograma.

31_Histogram_2

Hemos ganado contraste.

31_Histogram_1

Vemos que en apartado Shadows, aparece el siguiente dato: 32862, %0,3203. Esto significa que 32862 píxeles que antes tenían un valor, ahora tienen valor cero (clipping). Este número debe ser lo más cercano a 0 posible.

Clickamos en el cuadrado y aplicamos la acción a nuestra imagen.

32_Histogram

Vemos que la imagen aparece muy blanca. Esto es normal ya que tenemos el Real Time Preview activo y nos vuelve a previsualizar por segunda vez la acción que acabamos de llevar a cabo. Cerramos el Real Time Preview y vemos como nos ha quedado la imagen (en este momento no tenemos el ScreenTransferFunction activo).

33_Histogram

Si hacemos un zoom a nuestra imagen, observamos que presenta ruido.

34_Noise

Vamos a llevar a cabo un proceso de reducción de ruido. En este caso utilizaremos la herramienta TGV Denoise.

Primero debemos asegurarnos que el proceso de reducción de ruido no afecte a nuestras estrellas y al detalle de nuestra galaxia. Para ello vamos a crear una máscara de luminancia.

Extraemos la luminancia de nuestra imagen. Clickamos en el botón  Extract CIE L* component.

35.1_Noise.jpg

Obtenemos la imagen de luminancia.

36_Noise

Invertimos la luminancia. Vamos a PROCESSIntensityTransformationsInvert

37_Noise_Invert

Arrastramos la pestaña M33_Autosave_ABE_L a nuestra imagen y observamos que la pestaña pasa de color gris a color marrón. Esto indica que hemos aplicado una máscara. Mínimizamos la luminancia (recordad, NO la cerramos).

39_Noise_Mask

Todo lo que está de color rojo, queda protegido.

40_Noise_Mask

Vamos a realizar un Preview de la galaxia.

41_Noise_galaxy_Preview

Vamos a PROCESSNoiseReductionTGVDenoise

42_Noise_TGV

Seleccionamos pestaña Preview01. Trabajaremos primero con la pestaña Preview01, dado que de este modo podremos jugar con los parámetros de TGVDenoise de forma rápida y una vez tengamos los parámetros, los aplicaremos a toda la imagen.

43_Noise_TGV

Para observar mejor cómo afectan los parámetros de TGVDenoise a nuestra imagen, ocultamos el color rojo de la máscara (la máscara continurá activa, pero no la visualizamos)

Vamos a MASK y desactivamos Show Mask

44_Noise_TGV_Maskcolorremove

Aplicamos la acción al Preview01 (botón cuadrado)

45_Noise_TGV_preview_tests

Mediante la combinación de teclas CTRL+SHIFT+Z podemos activar/descativar la última acción. De este modo podremos apreciar las diferencias.

NOTA: al aplicar el TGVDenoise a nuestro Preview01, no estamos modificando todavía la imagen y solo nos aplica la última cción llevada a cabo. Esto es muy útil, ya que podemos ir modificando los parámetros sin miedo y ver como estos afectan a nuestra imagen.

En este caso hemos aumentado el parámetro Edge Protection a 3. Una vez estamos satisfechos con el resultado, clickamos la pestaña M33-Autosave_ABE y aplicamos el TGV Denoise a nuestra imagen (botón cuadrado).

Quitamos la máscara. Vamos a MASK y clickamos Remove Mask.

46_Noise_TGV_apply_removemask

Mantenemos el Preview01 (lo utilizaremos más adelante).

Vamos darle más detalle a nuestra galaxia. Para ello debemos crear una máscara que nos permita centrarnos solo en la galaxia.

Vamos a PROCESSMaskGenerationRangeSelection

47_Sharpen_Mask

48_Sharpen_Mask

Clickamos en el círculo (Real Time Preview)

49_Sharpen_Mask

Nos aparece la imagen blanca debido a que tenemos todo el rango de píxeles seleccionado. Vamos subiendo el valor Lower limit hasta que veamos la silueta de nuestro objeto de interés (M33 en este caso). En este ejemplo los dejamos en 0.180000

Subimos también el valor Smoothness (en este ejemplo lo subimos a 76,5)

50_Sharpen_Mask

Al tener activa la opción Real Time Preview, iremos observando que efecto generan la varación de los distintos parámetros en nuestra imagen.

51.1_Sharpen_Mask.jpg

Arrastramos la pestaña range-mask a nuestra magen para crear una máscara.

52_Sharpen_Mask

Clickamos en Preview01.

53_Sharpen_Mask

Vamos a PROCESSConvolutionUnsharpMask

54_Unsharp_Mask

55_Unsharp_Mask

Activamos el Real Time Preview y desplazamos el ‘slider’ del medio (StdDev), hacia la derecha.

55.1_Unsharp_Mask.jpg

Una vez hemos encontrado el ajuste adecuado, aplicamos la acción a nuestra imagen.

56_Unsharp_Mask

Quitamos el Preview01 y la máscara.

Ahora vamos a ajustar el contrate y la saturación mediante la herramienta CurvesTransformation.

Vamos a PROCESSIntensityTransformationsCurvesTransformation

57_Curves_Transformation

Seleccionamos la opción RGB/K.

58_Curves_Transformation

Bajamos los “shadows” y subimos los “highlights

59_Curves_Transformation

Aplicamos la acción a nuestra imagen y pulsamos Reset.

Seleccionamos la opción S y desplazamos el centro de la curva hacia la izquierda.

60_Curves_Transformation.jpg

Aplicamos la acción a nuestra imagen, obteniendo nuestra imagen final.

61_Curves_Transformation

Ahora debemos guardar nuestra imagen procesada.

Vamos a FileSave as y activamos las opciones:

  • Sample Format – 16-bit unsigned integer
  • Compression – NONE
  • Miscellaneous – Associated alpha channel

62_Save_TIF

Si queremos guardar todo el proyecto (esto nos permitiria reajustar cualquier acción llevada a cabo, dado que no hemos cerrado las imágenes)

Vamos a FileSave Project

63_Save_Project.jpg

Seleccionamos la ruta donde queremos guardar nuestro proyecto y el nombre del proyecto.

Nos aseguramos de que estén las siguientes opciones activas:

64_Save_Project

Clickamos en OK.

En el siguiente link os podréis descargar la imagen final, obtenida mediante este procesado.

Link de descarga: Imagen Procesada – M33_Pixinsight_Final

Por último, en la siguiente imagen, podréis observar la comparativa entre el antes y el después.

M33_Comparación.jpg

Nota: tutorial basado en el video de Richard Bloch – Youtube

Enlaces de interés: