Reducción de estrellas con PIXI

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Silvercup
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Reducción de estrellas con PIXI

Mensajepor Silvercup » 04 May 2011, 00:50

Hola:

Tal y como me ha pedido Félix publico un mini-tutorial de reducción de estrellas.

Lo primero que hay que intentar es que no crezcan demasiado en la fase de estirado, pues despues tendremos que reducir menos y por supuesto, evitaremos en la medida de lo posible que las estrellas se saturen de brillo.

En principio voy a explicar varios métodos.

En este primero vamos a reducir las estrellas mediante deconvolution pues nos han quedado "gordas" debido a que tienen un ligero desenfoque.

Este metodo es aplicable igualmente a estrellas perfectamente enfocadas, la deconvolución nos devolverá las estrellas mucho mas puntuales y por lo tanto reducidas, como contrapartida su perfil se hará más "duro" y tenderán a aumentar de brillo, ambos defectos son perfectamente corregibles luego. Otro defecto de la deconvolución es que puede producir efecto donut en las estrellas si estan sobreexpuestas aunque tambien es facilmente corregile.

Para que se vean mejor los resultados voy a realizar todo el procesado mediante un recorte.

Mascara de estrellas

Lo más importante para que la reducción de estrellas no afecte al resto de la imágen (tanto la deconvolución como MorphologicalTransf. crean artefactos) es realizar una buena máscara de estrellas.

Podemos usar la función de PI StarMask por supuesto sumando distintas máscaras que nos dejen las estrellas pequeñas, medianas y grandes. Aunque StarMask cumple su función perfectamente, veremos que en ocasiones, sobre todo si la imagen no tiene lo suficientemente limpio el fondo, nos deja artefactos cuando seleccionamos las capas inferiores.

Yo particularmente, si necesito precisión prefiero hacer la máscara manualmente, es mucho más laborioso, pero los resultados después son mejores.

El proceso de construcción de la máscara es una tarea común a muchos procesos y, por lo tanto, es conveniente saber la técnica.

El primer paso es binarizar la luminancia, en este caso como estoy usando un crop de una zona de estrellas es suficiente con binarizar, si tuviesemos en el fondo galaxias, nebulosas o cualquier otro objeto, habría que desacerse de él mediante AtrousW:

http://www.flickr.com/photos/47314701@N07/5685485694/sizes/l/in/photostream/

Desactivando las capas de la 32 a la 256 nos cargamos prácticamente las galaxias:

http://www.flickr.com/photos/47314701@N07/5684915449/sizes/l/in/photostream/

Despues binarizamos:

http://www.flickr.com/photos/47314701@N07/5685485840/sizes/l/in/photostream/

Cualquier resto de galaxia, nebulosa o lo que sea la eliminaremos con el tampon de clonar.

Ahora vamos con el proceso:

Sacamos la luminancia de la imagen a procesar (eliminamos los objetos) y la vamos a binarizar para dejar solo las estrellas:


http://www.flickr.com/photos/47314701@N07/5684714145/sizes/l/in/photostream/]

Aquí vemos el resultado:

http://www.flickr.com/photos/47314701@N07/5685284338/sizes/l/in/photostream/

Ahora erosionamos la máscara con los parámetros adecuados. Vamos a aplicar erosion por ejemplo 4 veces y vemos como va quedando el ajuste con respecto a las estrellas:

2 iteraciones:

http://www.flickr.com/photos/47314701@N07/5685284456/sizes/l/in/photostream/

4 iteraciones, cada vez tenemos la mascara de estrellas más reducida:

http://www.flickr.com/photos/47314701@N07/5685284544/sizes/l/in/photostream/

Para que la máscara actue de forma gradual y no deje bordes con efectos bruscos debemos suavizarla con ATrousW:

http://www.flickr.com/photos/47314701@N07/5685284612/sizes/l/in/photostream/

Sin embargo comprobando la máscara sobre la imagen original, tadavía no se adapta perfectamente a las estrellas, hay que seguir erosionando:

Aplicamos 3 iteraciones más de erosion con MorphologicalTransf.:

http://www.flickr.com/photos/47314701@N07/5684714627/sizes/l/in/photostream/

Ya casí la tenemos, volvemos a suavizar con AtrousW y ya tenemos nuestra máscara final:

http://www.flickr.com/photos/47314701@N07/5685284754/sizes/l/in/photostream/

Vamos a ver como actúa invertida:

http://www.flickr.com/photos/47314701@N07/5684714803/sizes/l/in/photostream/

Vemos que protege todas las estrellas incluso las más pequeñas, (esta aplicada invertida), la ponemos en modo normal pues lo que queremos es reducir las estrellas y que no afecte al fondo.

Vamos a ver como actúa normal:

http://www.flickr.com/photos/47314701@N07/5684714871/sizes/l/in/photostream/

Vemos que las máscara deja solo las estrellas ajustandose casi perfectamente, podriamos reducir más pero con esta protección es mas que suficiente para no crear artefactos.

Ya podemos deconvolucionar, con este nivel de protección no hace falta utilizar ninguna opción de deringing como veremos a continuación, el fondo ni se va a inmutar por lo que no se produciran los molestos "grumos" que se producirían si no estuviese protegido.
El único defecto que nos va a dejar la deconvolución es que las estrellas van a "endurecer" su perfil y estarán un poco mas brillantes. Dependiendo de las iteraciones estos defectos serán más acusados.

Debemos buscar los parametros de StdDev y Shape que mejor nos vengan, unos pocos de intentos a base de prueba y error sobre un preview nos darán los valores.

Estos son los que yo he elegido:

http://www.flickr.com/photos/47314701@N07/5685285016/sizes/l/in/photostream/

Y el resultado:

http://www.flickr.com/photos/47314701@N07/5685285110/sizes/l/in/photostream/

Las estrellas están más puntuales y mejor enfocadas, su perfil se ha resentido y están un poco más brillantes. Hay que corregir esto, aplicamos AtrousW con la capa 1 desmarcada un par de veces y devolvemos el perfil y el brillo original a la estrella:

http://www.flickr.com/photos/47314701@N07/5684715155/sizes/l/in/photostream/

Vamos a ver una comparativa:

http://www.flickr.com/photos/47314701@N07/5684715223/sizes/l/in/photostream/

La estrellas estan mucho más pequeñas y puntuales el fondo no ha sufrido nungun daño, no se aprecian efectos de ringing alrededor de las estrellas, por lo tanto la máscara ha hecho su trabajo estupendamente.

Nos quedamos aquí? No, ahora podemos reducir las estrellas un pelín más con MorpholTransf. aplicamos 2 iteraciones más con erosión y amount moderado:

http://www.flickr.com/photos/47314701@N07/5684715315/sizes/l/in/photostream/

Y ya tenemos nuestra imagen final, la comparativa habla por si sola, no creo que haya que decir cual es la imagen original y cual la que tiene la reducción de estrellas:

http://www.flickr.com/photos/47314701@N07/5684715403/sizes/l/in/photostream/

Como después publicaremos la imagen a menor tamaño el resultado es más espectacular, bastante bueno diría yo para un ED80 y con una imagen con problemas de enfoque debido a la falta de parfocalidad de los filtros RGB (y de la habilidad del indio también).

http://www.flickr.com/photos/47314701@N07/5684715471/sizes/l/in/photostream/

En otro post veremos como reducir las estrellas con MorphologicalTransform. y pondremos ejemplos de distintos parametros.

Silvercup
Última edición por Silvercup el 05 May 2011, 23:30, editado 1 vez en total.

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aire
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Re: Reducción de estrellas con PIXI

Mensajepor aire » 04 May 2011, 08:38

Al final creo que Félix te va a tener que enviar la mariscada!! :lol:

Lamentablemente no puedo seguiros e ir practicando con vosotros, pero me voy imprimiendo todos vuestros comentarios que sin duda me servirán de ayuda en un futuro,
este mensaje es sólo para darte las gracias por ayudarnos a ver el procesado más sencillo, el curro que te estas dando con estos tutos en directo sobre procesado y encima por la cara :oops: , te estas ganando el :angel7:

un saludo :thumbright:

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Re: Reducción de estrellas con PIXI

Mensajepor Silvercup » 04 May 2011, 08:51

Gracias Aire. Me distraigo un monton haciendolos y es un alivio ante el panorama borrascoso que tenemos desde hace ya no me acuerdo.

Dejo una prueba con una de las imágenes de Luis (Kelvinator) siguiendo la técnica anterior. La única diferencia es que hemos usado StarMask para hacer la máscara de estrellas.

Un crop a 2x:

http://www.flickr.com/photos/47314701@N07/5686591200/sizes/l/in/photostream/

Un crop al 100%:

http://www.flickr.com/photos/47314701@N07/5686591246/sizes/l/in/photostream/

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Re: Reducción de estrellas con PIXI

Mensajepor maxmil » 04 May 2011, 19:35

Cuando vengas por Galicia, no estás invitado a una mariscada, estás invitado a dos:

La primera:

Centolla
Percebes
Pulpo "a feira"

La segunda:

Cigalas
Arroz con lubrigante
Pulpo " a la gallega"

Saludos.
Félix

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Re: Reducción de estrellas con PIXI

Mensajepor maxmil » 04 May 2011, 20:54

Una pregunta porque hay algo que no me acaba de funcionar; una vez que tengo la máscara aplicada a la imagen principal; es decir en este estado:

http://www.flickr.com/photos/47314701@N07/5684714871/sizes/l/in/photostream/

¿Como hago para que la máscara actue y se vea que las estrellas, efectivamente se han reducido?.

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Re: Reducción de estrellas con PIXI

Mensajepor xatamec » 04 May 2011, 21:30

Hola Silver,

Gracias por el tutorial!
Creo deducir que aplicas la deconvolución con la imagen ya estirada, no?

El método también funciona cuando los datos de la imagen son lineales aún, o sea sin estirar. De hecho es lo que yo aplico.

Uno de los primeros pasos que hago al procesar es construirme una máscara de estrellas por un lado (bien ajustada) y otra máscara de las partes mas brillantes de los objetos no estelares. Una vez tengo esas 2 máscaras, me hago la máscara con la que aplicaré la deconvolución haciendo una función Max entre las 2 anteriores.

Luego construyo otra máscara con la herramienta Starmask (con los parámetros por defecto) que me servirá como soporte local para deringing.

Aplico la primera máscara a la imagen y aplico la deconvolución (con deringing local y global). Normalmente hago lo que tú y en una preview busco los parámetros óptimos, pero a veces también los calculo a partir del FWHM medido en las estrellas.

Esto me deja las estrellas bastante contenidas antes de estirar la imagen y al mismo tiempo produce un realce del contraste en las pequeñas escalas, potenciándose de esta forma los detalles.

Luego acostumbro a hacer la primera parte del estirado con un MaskedStretchTransform que protege bastante las estrellas, pero sin abusar del amount porque perdemos contraste.

Y una vez acabado el estirado, le aplico un poco de reducción a las estrellas con el filtro morfológico y una máscara de estrellas aplicada.

En fin, técnicas diferentes para conseguir objetivos parecidos.

Un saludo,
Sergi

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Re: Reducción de estrellas con PIXI

Mensajepor Silvercup » 04 May 2011, 23:36

Hola Sergi:

Sí, aplico la deconvolución cuando la imagen ya esta estirada por que en principio es un tutorial para corregir las estrellas cuando se nos han ido de madre durante el procesado, o cuando por cualquier causa ha habido un ligero desenfoque, o cualquier otro problema que haya podido ocurrir.

Efectivamente el método es aplicable a la imagen lineal y da muy buenos resultados, pues afortunadamente las estrellas tienen suficiente señal como para aplicar la deconvolución, no así con los objetos que muchas veces los sacamos cogidos con alfileres y no podemos aplicarsela. Lo único que hay que cuidar es el posible efecto dónut que se puede producir en las estrellas más brillantes.

Antes de empezar el tutorial ya he advertido que a las estrellas hay que tratarlas con mimo desde el principio y verás que en los dos tutoriales que he hecho siempre aconsejo aplicar el MaskedStretch de manera moderada calculando las medianas de la imagen a la que queremos llegar y poniendo en el amount entre un 40% a un 60% de ese valor dependiendo de la imagen. Y la posible pérdida de contraste siempre se puede recuperar mediante HDRW con la imagen estirada (acuerdate de tu bruja y la capa 11).


La deconvolución nos puede ayudar de muchas maneras a corregir las estrellas.

Por ejemplo en la imagen que saque de la m81 y m82 me llevé la sorpresa de que los filtros no eran parfocales (cuando antes si lo eran :crazyeyes: ) y por lo tanto tenia un canal relativamente enfocado, pero no los otros dos. La solución fue deconvolucionar con distintos parametros las estrellas de los canales para hacerlas coincidir.


Tambien podemos corregir ligeros problemas de deriva, aunque ya publique un ejemplo en el foro de Pixi, tambien lo repetiré por aquí.

Silvercup

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Re: Reducción de estrellas con PIXI

Mensajepor Silvercup » 04 May 2011, 23:49

Hola Félix:

Ahora pones la mascara para que no se vea desmarcando Mask->Show Mask, por supuesto para que la mascara actúe debe estar Enabled e Inverted.

Aplicas la deconvolución o el proceso que sea a la imagen y para ver las diferencias le das a las flechitas azules que estan más a la izquierda. Son el Undo y Redo, o sea deshacer y Rehacer. Llendo para atras y para alante ves el efecto.

Es mejor hacer las pruebas en un preview, en este caso aplicas el proceso y para ir para alante y para atras debes darle al icono que es una flecha azul que sale de un cuadrado verde en la zona de iconos de previews. Veras que cambia de dirección, así ves el efecto en el preview que es mas rápido.

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Re: Reducción de estrellas con PIXI

Mensajepor Silvercup » 05 May 2011, 00:28

Hola:

Sigo con otro ejemplo.

Como siempre digo, hay que probar y llegar al resultado que pretendemos. Si no funciona una cosa, probar otra. Y no tomarse los consejos como leyes escritas en piedra.

Consejo: Aplicar siempre MT con máscara. Pero ¿podemos aplicar MT sin máscara?

Puede ocurrir que tengamos una foto en que tenemos señal de sobra y podamos aplicar MorphologicalTransf. sin máscara.

Esta foto de la roseta es una mezcla de datos narrowband con datos RGB, la imagen de banda estrecha tenia las estrellas bastante contenidas pero con halos purpuras tipicos de la paleta Hubble.

cierrabares amablemente me presto su roseta RGB para sustutuir las horrorosas estrellas púrpuras por las bonitas RGB, el problema es que eran más gordas.

La cuestión es que en este caso se puede aplicar perfectamente la reducción de estrellas sin máscara, este es el resultado de aplicar MT con Erosion con un amount de 0.25 dos veces:

http://www.flickr.com/photos/47314701@N07/5688136723/sizes/l/in/photostream/

Y una comparativa de un crop para que se vea mejor:

http://www.flickr.com/photos/47314701@N07/5688707072/sizes/l/in/photostream/

Como se puede ver no se produce ningún artefacto, solo se produce un imperceptible cambio de contraste (corregible luego) y una ligerísima pérdida de definición solo apreciable si viesemos la imagen a 2x o 3x.

Este caso sin duda es especial, y la mayoría de las veces habrá que aplicar con máscaras pero siempre hay que probar y ver si el resultado compensa.

Por cierto cierrabares te intenté mandar esta imagen pero tu buzón la rechazó por ocupar 32 MB, a ver si la subo a algún sitio y te la bajas.

En el próximo post veremos algunos problemas que se producen al aplicar MT como por ejemplo la pérdida de brillo de las estrellas y como recuperarlo. Tambien la diferencia entre Erosión y Morphological Selection. Y las cosas que no se deben hacer (o sí dependiendo de para qué).

Saludos. Silvercup

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Re: Reducción de estrellas con PIXI

Mensajepor Silvercup » 05 May 2011, 22:26

Hola Félix:

Antes te conteste de memoria, la mascara debe estar normal, es decir sin invertir. Por lo tanto la frase anterior debería ser:

Ahora pones la mascara para que no se vea desmarcando Mask->Show Mask, por supuesto para que la mascara actúe debe estar Enabled.

Saludos.

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