Tecniche Per L’Elaborazione Di Immagini Solari

Questa pagina descrive alcune delle tecniche che uso per l’elaborazione delle mie immagini.

Personalmente non utilizzo le funzioni “wavelet” dei vari software di elaborazione dei filmati astronomici (come Registax o Avistack). Utilizzo invece Adobe Photoshop (CS3 nel mio caso, quindi una versione “vecchia”). Ma tutte le tecniche elencate sono quasi senza differenza, fattibili anche con software gratuiti come Gimp. Per cui se non avete Adobe Photoshop non c’è alcun problema anche se io per comodità farò riferimento ai menu di quest’ultimo.

L’elaborazione dell’immagine è una fase successiva a quella di “stacking”. Per cui prendiamo l’output dei vari software (Registax, Avistacks2, AutoStakkert!2, ecc) senza l’applicazione di wavelet.

L’immagine sembrerà “sfocata”. In realtà in essa ci sono tutti i dettagli. Basta solo tirarli fuori ed ora vediamo le tecniche più efficaci.

Questa è l’immagine che utilizzeremo come esempio:

Histogram Stretch

L’istogramma ci permette di vedere come nella scala di grigi, sono distribuiti i dati dell’immagine. L’altezza di ogni singolo valore ci dice il numero di pixel di quel livello di grigio.

Lo stretch dell’istogramma permette di spalmare i dati dell’immagine su tutta l’ampiezza dei grigi a disposizione (da 0 a 255). Solitamente l’output sarà abbastanza “piatto” e poco contrastato. Questo può avvenire per vari motivi. Meno piatta (e quindi più è contrastata) l’immagine e migliore sarà il risultato finale. Per recuperare un pò di “volume” non dobbiamo fare altro che eliminare gli estremi “non utilizzati” dell’istogramma.

Per fare questo dobbiamo aprire l’istogramma dell’immagine: menu “Immagine > Adjustments > Livelli” oppure semplicemente CTRL+L

Questo è quello che vedremo:

Dovremo a questo punto spostare il triangolo nero ed il triangolo bianco verso l’interno fino ad escludere le zone esterne senza alcun dato.

Questo è quello che succede quando avremo fatto questa operazione:

L’immagine ora è molto più “dinamica” ed ha riacquistato volume. Bisogna fare attenzione a non “bruciare” preziosi dati mettendo i triangoli troppo all’interno e lasciando fuori dei dati.

Potremo anche spostare il triangolo grigio per bilanciare più verso il bianco o il nero l’intera immagine.

Smart Sharpen

Lo smart sharpen è uno dei filtri più importanti per tirare fuori i dettagli dalle immagini “grezze”. Si tratta di applicare una sola volta, il filtro con delle impostazioni particolari. Purtroppo è impossibile dare delle impostazioni che vanno bene per tutti. Ogni setup avrà la sue. Quindi telescopio, focale,  banda usata, camera CCD, ecc tutto influenza questi setting. Il bello è che una volta trovati i setting giusti praticamente resteranno gli stessi per tutte le immagini fatte con quel setup. E’ quindi bene segnarseli da qualche parte se si usano più setup. Inoltre è anche una questione di “gusti”: si possono avere risultati più o meno “estremi”.

Per impostare il filtro dovremo andare sul menu “Filtro > Contrasta > Smart Sharpen”. Questa è la finestra che si aprirà:

Le impostazioni sono fondamentali perchè i risultati saranno molto diversi a seconda di queste. La prima cosa da impostare è l’algoritmo da usare (Remove). Il miglior algoritmo in assoluto è il “Lens Blur”. La maggior parte delle persone usano il “Gaussian blur” ma il “Lens Blur” e nettamente superiore riguardo alla quantità di dettagli che è in grado di tirare fuori.

Un’altra impostazione fondamentale da usare è il check su “More Accurate”. Questo permette, naturalmente, di avere risultati più accurati.

Passiamo ora alle impostazioni di “raggio” e “amount” che sono quelle che varieranno in base al setup. Per l’amount si utilizzeranno valori da circa 200% a 500% per . Potete provare con step di 50%.

Il setting davvero fondamentale è quello del raggio. Dovete riuscire a travare un setting che non crei troppo “rumore” ma che non renda nemmeno troppo estremo lo sharpen. Di solito questa impostazione dovrebbe stare tra 2 e 4. Ma questa è l’impostazione più dipendente dal setup. Valori troppo bassi non creano risultati soddisfacenti. Mentre troppo alti, creano risultati troppo estremi ed artifatti.

Cercate di raggiungere una coppia di valori tra “amount” e “raggio” che riesca a tirare fuori i dettagli ma in modo “delicato”. Non spingete troppo i valori perchè introdurreste artefatti controproducenti, ed useremo le altre tecniche per contrastare/dettagliare meglio l’immagine.

Di seguito un’immagine che mette a confronto l’immagine prima e dopo l’applicazione del filtro: a sinistra l’immagine dopo lo stretch dell’istogramma ed a destra con anche lo smart sharpen applicato.

Highpass Filter

Questa è una delle tecniche più versatili che ci siano. Si tratta di creare una maschera che metta in evidenza i dettagli. Richiede un pò di passaggi ma una volta presa la mano sarà molto veloce da applicare.

La prima cosa da fare è duplicare l’immagine su un nuovo livello. Per fare questo è sufficiente andare nel tab “livelli”, selezionare quello attuale (dovrebbe essere già selezionato visto che c’è solo lui) e cliccare col tasto destro e selezionare “Duplica Livello” (oppure premere CTRL+E).

A questo punto avete due livelli esattamente identici. A questo punto (con il nuovo livello selezionato) dal menù a tendina sul tab livelli selezionate “Sovrapponi”.

L’immagine sarà un pò “estrema” ma non vi preoccupate ora aggiusteremo il tutto.

Dobbiamo applicare un filtro a questo nuovo livello. Il filtro è “Accentua Passaggio”. Lo trovate sul menù “Filtri > Altro > Accentua Passaggio”. Questo filtro serve per evidenziare i “bordi” dei dettagli. Dovreste ritrovarvi con una finestra come la seguente:

Anche qui c’è un pò da sperimentare anche in base ai gusti. Personalmente, preferendo elaborazioni “delicate”, uso un raggio tra 1 e 2. Ma vedrete che con raggi maggiori si hanno risultati più evidenti.

Una volta sodisfatti del risultato cliccate OK e tornate al tab dei livelli. Dal menù su cui avete scelto “Sovrapponi” è possibile sperimentare con altri metodi di “sovrapposizione”. Alcuni fatti per addolcire l’immagine (Es. luce soffusa e pin light) ed altri molto forti come risultati (Es. luce intensa e linear light).

Per addolcire l’applicazione di questa tecnica potete inoltre lavorare con la percentuale di opacità. Potete quindi usare un metodo “forte” ma addolcirlo con una opacità bassa. Sta ancora a voi ed al vostro gusto trovare l’impostazione più adatta.

Un esempio potrebbe essere il seguente:

Personalmente utilizzo quasi sempre “Sovrapponi” con opacità al 100%.

C’è un trucco per aumentare ulteriormente l’efficacia dell’Highpass filter ed è quello di aggiustare l’istogramma del livello usato per questo filtro. Questo è un passaggio del tutto opzionale che ho scoperto solo da poco ma che sto utilizzando ultimamente. Richiede però un pò di accortezza perchè può dare risultati piuttosto estemi 🙂

Con il livello dell’highpass selezionato, aprite il suo istogramma (CTRL+L). a questo punto dovreste vedere un istogramma centrato e con un picco centrale. Dobbiamo fare uno stretch “simmetrico” di questo istrogramma. Ovvero togliere un pò a destra ed un pò a sinistra. Personalmente quasi sempre metto valori come 55 a sinistra a 200 a destra (in questo modo ho tolto 55 da entrambi i lati). In questo modo:

Se non siete soddisfatti del risultato non dovete fare altro che cancellare il livello e ripartire da capo. Se volete vedere il “prima e dopo” basta cliccare sull’occhio accanto al livello dell’highpass.

Controllo Sfocatura

A questo punto può essere comparso del “rumore” ovvero puntini che rendono meno pulita l’immagine. Malgrado il nostro scopo sia tirare fuori dettagli, in queste situazione dobbiamo “sfumare” un pò l’immagine per eliminare questo rumore.

Il modo migliore è usare il filtro “Controllo Sfocatura”. Lo trovate nel menù “Filtri > Blur > Controllo Sfocatura”.

Per usarla al meglio (ovvero sfocare solo quel tanto che è necessario e non troppo o troppo poco) usare l’anteprima a 200% e puntare il riquadro su un punto dove il “rumore” è particolarmente evidente. Partendo da un raggio di 0,1 aumentarlo fino al punto in cui il rumore scompare del tutto o comunque è molto meno evidente.

Questa tecnica si può usare anche in seguito dopo l’applicazione della “maschera di contrasto iterativa”.

Inoltre vi consiglio di applicarla prima al livello appena creato con l’highpass filter (qui si possono usare anche raggi con valori alti, io di solito uso 1) ed eventualmente applicarlo anche all’immagine originale.

Una volta che siete soddisfatti dei risultati dell’highpass filter ed avete ridotto l’eventuale rumore, potete unire i due livelli. Per fare questo selezionateli entrambi e premete CTRL+E oppure tasto destro del mouse e “unisci livelli”.

Maschera di Contrasto Iterativa

Questa è una tecnica abbastanza conosciuta che molti utilizzano come tecnica principale. Personalmente la utilizzo come tecnica per il “ritocco finale”. Ma ci sono occasioni in cui funziona piuttosto bene anche come tecnica principale, al posto dello “smart sharpen” per intenderci. Ad esempio sulle protuberanze spesso funziona meglio.

Questa tecnica sarà iterativa, nel senso che la applicheremo più volte di seguito finché non saremo soddisfatti del risultato.

Per applicare il filtro la prima volta dovete andare nel menù “Filtri > Contrasta > Maschera di Contrasto”. Questo è quello che appare:

Come solito c’è da sperimentare. Il fattore vi da una indicazione di quanto forte sarà l’applicazione del filtro. Vi consiglio di stare tra 10% e 30%. Io uso 20% ma se volete fare una cosa più “graduale” potete anche mettere di meno. In base alla mia esperienza 20% è un buon valore.

Sul raggio vale più o meno il discorso fatto in precedenza. Io uso un valore basso (1 di solito) con valori maggiori l’effetto è più forte ma subentreranno sicuramente artefatti e rumore che renderà l’immagine meno pulita.

Lasciate pure la soglia a 0.

Una volta applicato il filtro la prima volta, l’effetto non sembrerà “sconvolgente” ed in effetti non deve esserlo perché applicheremo il filtro parecchie volte. Anche 10 o più. Per ripetere la cosa senza dover riaprire le impostazioni, potete semplicemente usare CTRL+F che ripete l’ultimo filtro applicato.

Fatelo un pò di volte, fino a che non vedrete uscire fuori un pò meglio i dettagli. A volte bastano anche poche volte (2 o 3) a volte molte di più (anche più di 10). Quando e se vedete comparire del “rumore”, fermatevi ed applicate il “controllo sfocatura”. A questo punto potete decidere di riapplicare la maschera di contrasto una o due volte ma sempre e solo se non introduce rumore.

Conclusioni

Queste sono le tecniche che personalmente uso per tirare fuori i dettagli dalle immagini “grezze”.

E questa è l’immagine dopo l’applicazione delle tecniche descritte:

In realtà poi c’è un lavoro di aggiustamento delle curve, del contrasto e della luminosità per migliorare ulteriormente l’aspetto. Oltre alle tecniche di “colorazione” delle immagini monocromatiche, ecc. Oltre a togliere le imperfezioni derivanti dai granelli di polvere sul CCD della camera 😀

Spero possiate trovarle utili. Cercherò di integrare in futuro la pagina con eventuali nuove tecniche o modifiche di quelle già descritte.

7 comments

  1. giuseppe ornaghi

    Fotografo il Sole col PST+Canon 1000D e adopero Photoshop ma sono sempre alla ricerca di suggerimenti sull’elaborazione delle immagini per cui ho letto e studiato con molta cura il tuo magnifico tutorial. Tuttavia ho ancora delle difficoltà e mi permetto di invitarti a visionare alcune delle ultime immagini postate in:
    http://www.canonclubitalia.com/public/forum/Il-Sole-da-oggi-spettacolo-Halfa-t544176.html . Ogni tuo suggerimento sarà da me molto apprezzato.
    Grazie,
    Giuseppe

    • Ciao Giuseppe,

      queste sono immagini singole e fatte con una Reflex. Diciamo che per quanto riguarda il Sole non è proprio il setup da cui puoi aspettarti molto. Tutte le elaborazione che faccio prevedono l’utilizzo di filmati di 1000 frame da cui ne vendono estratti qualche centinaia e poi tramite algoritmi di allineamento e “stacking” si produce una immagine finale che è la “somma” delle centinaia utilizzate. Questo permette di avere molti più dettagli da tirare fuori poi tramite elaborazione.

      Un processo simile può essere effettuato anche con le reflex sopratutto se il tuo modello supporta il “live view” collegandola al computer. Ho scritto un post a riguardo suggerendo un paio di software che ti permettono di farlo.

      Comunque la soluzione migliore è di usare delle camere CCD (o CMOS) astronomiche per l’acquisizione di tali filmati. La differenza con una DSLR è notevole ed il costo oramai abbastanza contenuto (anche sotto i 300 euro).

      Questo non significa che non si possono elaborare le tue immagini. Anzi c’è da lavorarci ma il risultato sarà comunque sempre non paragonabile ad una immagine ottenuta tramite stacking.

      Un saluto e grazie per aver letto la mia guida,
      Andrea

  2. Paolo

    Complimenti per questo tutorial… molto utile e chiaro.
    Vorrei sapere se fosse possibile avere un tutorial anche per le immagini solari in White Light e una descrizione dettagliata del processo di acquisizione delle immagini (caratteristiche tecniche setup, filtri, Fps, focale minimi per ottenere immagini simili a quelle pubblicate nell’apposita sezione).
    Grazie
    Paolo

    • Ciao Paolo,
      grazie per i complimenti.
      Purtroppo sono un pò fermo con le immagini solari come avrai potuto vedere.
      Non appena riprendo a fare qualche immagine, scrivo anche qualcosa rispetto al processo che uso per le immagini in luce bianca.
      Un saluto,
      Andrea

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