Máscara
de estrellas
PixInsight
LE
Carlos
Sonnenstein (Pteam)
Procesar una
imagen de cielo profundo es a menudo una tarea bastante compleja y
requiere aplicar en ocasiones algunas técnicas específicas. Sin embargo,
desarrollar cualquier tipo de técnica requiere también disponer de herramientas
adecuadas.
El
presente artículo pretende mostrar en PixInsight LE cómo se pueden procesar en
imágenes de cielo profundo las estrellas y los
objetos no estelares sin afectar al resto de la imagen, utilizando para
ello técnicas de enmascaramiento. En realidad, aplicar
cualquier técnica basada en máscaras no es más que un simple proceso selectivo, pero que permite mejorar
en gran medida el resultado final. En
definitiva, la finalidad de cualquiera de estas técnicas no es otra que la de preservar los
datos originales de la fotografía mientras se realzan al mismo tiempo, obteniendo así una imagen mucho más agradable al espectador.
Uno de los errores más comunes
entre aficionados a la hora de
procesar imágenes de cielo profundo, es que generalmente se tiende a realzar
los objetos fotografiados sin tener en cuenta el impacto que provoca sobre las estrellas. En el mejor de los casos, las propias estrellas acaban perdiendo su
gradiente y color originales, transformándose en discos blancos y
planos. Este artículo pretende demostrar entre otras cosas que, ya que las estrellas también forman parte de la
imagen, y
que por lo tanto también contienen su propia información, éstas merecen aparte un tratamiento
especial.
La
técnica que se describe a continuación se basa en el empleo de herramientas disponibles en PixInsight LE y/o versiones
posteriores, y que incluyen herramientas como los histogramas, curvas, wavelets
y filtro mínimo. Utilizaremos como ejemplo en este artículo un recorte centrado en la nebulosa
Norteamérica de la constelación del Cisne, el cual contiene un buen número de estrellas,
y que nos permitirá mostrar esta técnica
de procesamiento:
| Imagen RAW
obtenida con película química Fuji Provia 400F y sesenta minutos de
exposición a través de un |
| objetivo Canon FD 135mm f/2. Digitalización a
2.700 d.p.i. y profundidad de 36-bit (12-bit/canal). |
Crear una
máscara
De entrada
tenemos claro aquí que la forma
más amigable, sencilla y efectiva de procesar las estrellas sin afectar al resto de
la imagen, es utilizando una o varias máscaras.
Para construir una
máscara en PixInsight LE, primero se suele extraer la luminancia a
partir de la imagen principal desde la ventana Extract Channels.
Sin embargo, es aconsejable ajustar antes algunos parámetros. Desde la
ventana RGB Working Space Parameters se pueden ajustar los coeficientes de
luminancia para cada uno de los canales RGB, tal y como puede verse a
continuación:
Por defecto,
los valores en la ventana de RGB Working Space Parameters
corresponden al espacio de trabajo sRGB, el cual se adapta muy bien a la
sensibilidad del ojo humano, pero no sobre los objetos de cielo profundo. De
forma que ajustamos los valores de cada coeficiente al máximo (igual a 1) para cada uno de los canales RGB.
Aislar
las estrellas
Una vez
calculados los datos y extraída la luminancia, necesitamos separar las estrellas del resto de la imagen. Una
herramienta muy útil es À Trous Wavelets, la cual
permite aislar convenientemente los objetos en función de su
tamaño en píxeles.
Si analizamos
la imagen en À Trous Wavelets
utilizando la función Preview (disponible en la parte superior
derecha de la ventana), detectaremos fácilmente que la mayoría de
estrellas en la imagen están presentes en aquellas capas no mayores a 32 píxeles.
Si queremos aislarlas, debemos habilitar todas estas capas, dejando desactivada la capa R
(residual). Luego, a cada una de las capas supervivientes se aumenta el peso (Bias)
de forma que añadimos mayor contraste a cada una de ellas. Finalmente
ajustamos al máximo la intensidad del parámetro Noise Thresholding
junto al valor de umbral (Threshold):
Como se
puede ver, el efecto que provoca el ajuste de estos parámetros implica
eliminar de la imagen gran parte de las estructuras correspondientes a los objetos nebulares,
aislando las estrellas (incluidas las más débiles). Por otro lado,
este ajuste nos permite además optimizar al máximo el contraste entre el fondo del cielo y las
estrellas, característica determinante en una máscara de estrellas.
Desenfocar
la máscara
Para que la máscara actúe más suavemente sobre los contornos de las
estrellas, y evitar posteriormente que
puedan introducirse artefactos de procesamiento en
forma de halos extraños alrededor de las estrellas, es muy útil
desenfocar la máscara ligeramente, lo que en À Trous wavelets
equivale a deshabilitar las capas inferiores.
Véase a
continuación los ajustes en la ventana de À Trous Wavelets para
desenfocar las estrellas y la
transformación efectuada sobre la imagen:
Lo que se ha
hecho concretamente es eliminar la capa de un píxel e introducir un
peso negativo a la capa de dos píxeles, de forma que las estrellas de la
máscara recuperan parte de su perfil gaussiano.
Ajustar
la máscara
El siguiente
paso es ajustar la máscara utilizando los histogramas, aunque aquí también
nos pueden servir las curvas. Ajustando el punto negro eliminamos las estrellas más débiles y las pequeñas estructuras
nebulares que aún quedaban presentes en las capas menores a 32
píxeles. Y por otro lado, los medios tonos permiten ajustar
cómodamente el tamaño de
las estrellas, como puede verse aquí abajo:
Es
importante aquí aumentar el
tamaño de las estrellas de la máscara, ya que
normalmente los halos de las estrellas abarcan un área mucho mayor que el
núcleo. De esta forma evitamos efectos molestos en forma de anillos
oscuros al procesar la
imagen principal.
Una vez
construida la máscara, al
activar ésta sobre la imagen principal podemos comprobar cómo
actúa, y si es necesario ajustamos de nuevo la máscara hasta conseguir
la protección adecuada, tal y como podemos ver a continuación:
Por otro
lado, véase abajo que invirtiendo los valores de la máscara (Ctrl+I) se
puede inspeccionar la protección de la imagen desde otra perspectiva:
Procesamiento
de las estrellas
Una vez
tenemos confeccionada y activada la máscara, es el momento de procesar las estrellas.
Procesar las estrellas mediante el filtro Minimum/Maximum es muy útil con
este tipo de imágenes, ya que
permite controlar los tamaños estelares y de paso disminuye
considerablemente el impacto visual que provocan las estrellas sobre una
imagen de cielo profundo, de manera que se otorga mucho mayor protagonismo
a las nebulosidades.
Las
imágenes de abajo muestran claramente el efecto que provoca el procesar suavemente las
estrellas con este tipo de filtro con la ayuda de la máscara construida
anteriormente. El tamaño de los discos estelares disminuye, a la vez que
se recupera gran parte del gradiente natural de las estrellas:
Se
puede ver también cómo el filtro mínimo se ha aplicado aquí sobre la
luminancia con un tamaño de caja de tres
píxeles y kernel circular, combinando a la vez varias iteraciones y una
intensidad moderada. No obstante,
cuando aplicamos el filtro mínimo a menudo las estrellas
se vuelven ligeramente opacas. Para recuperar su aspecto
inicial es suficiente con aplicar una función de transferencia de curvas.
En el
ejemplo de abajo se puede ver el trazado de una función de transferencia sobre el canal H
pensado para recuperar el aspecto natural de las estrellas:
Existen
también otros tratamientos que pueden ser aplicados sobre las estrellas, pero
dependen de lo que pretendamos en cada imagen. Algunas veces las estrellas
más brillantes necesitan ser desenfocadas muy
ligeramente para darles un perfil más
natural. Otras veces se persigue lo contrario, deconvolucionarlas. Pero
siempre el tratamiento con máscaras nos permitirá aplicar cualquier
proceso sin afectar al
resto de la imagen.
Procesamiento
de objetos nebulares
Adicionalmente, la misma
máscara que hemos creado para procesar las estrellas puede ser útil para realzar el
fondo y las
nebulosidades en una imagen de cielo profundo. Para ello únicamente
tenemos que invertir los valores de píxel de la máscara para proteger
las estrellas. Sin embargo, fíjese que con la
máscara que construimos anteriormente, tan solo las estrellas brillantes
quedan protegidas, incluido sus halos:
El
tratamiento de los objetos no estelares incluye multitud de procesos,
desde los histogramas y las curvas, deconvoluciones, reducción de ruido,
hasta procesamientos multi-escala. Solo disponiendo de buenas
herramientas, y conociendo el uso que podemos darles, obtendremos
los mejores resultados sobre nuestras imágenes de cielo profundo.
Más
información escribe a astro35mm@astrosurf.com
