Guía Completa de Procesamiento de Imágenes Astronómicas (1): Tecnologías Básicas del Sistema Solar

En esta sección, aprenderá:

& gtTécnicas de construcción de imágenes

& gtUso de elevaciones y curvas

p>

& gtProcesamiento de color

& gtMejorar detalles planetarios

En la primera parte de este tutorial, aprenderemos cómo procesar cuerpos celestes en el sistema solar. incluyendo el sol, la luna y el planeta brillante. Veremos cómo usar niveles y curvas para ajustar el tono de un objetivo. La función de la escala de colores es similar a la de la curva. La escala de colores es un poco más simple y se puede ajustar mediante tres controles deslizantes. La curva es un poco más compleja. Ambos métodos son eficaces para extraer detalles de áreas oscuras y suprimir áreas brillantes.

También aprenderemos a trabajar con los colores de la Tierra. Existe una técnica sencilla para conseguir el filtro de color correcto. Finalmente, analicemos técnicas relacionadas para mejorar los detalles de los planetas. No importa cuál sea su nivel actual, creo que puede aprender algo que le interese en este artículo, que lo ayudará en el camino hacia el aprendizaje del procesamiento de imágenes astronómicas.

Software importante:

Photoshop: Photoshop siempre ha sido el mejor software de edición de gráficos del mercado, pero es caro. Si no puedes permitírtelo, también puedes utilizar la versión simplificada de Photoshop Elements, que tiene todas las funciones disponibles. Los ciudadanos chinos pueden ignorar esta afirmación.

Paintshop Pro: Este también es un potente software de edición de imágenes. Al igual que PS, tiene las ventajas de alta velocidad, textura en capas y vista previa en tiempo real.

GIMP: La abreviatura de "GNU Image Control Program" también es un potente editor basado en capas. A diferencia de los dos modos anteriores, es gratuito, se puede descargar desde www.gimp.org, admite varios sistemas operativos y tiene una gran biblioteca de complementos.

Método/Pasos

Tecnología de construcción de imágenes: síntesis de imágenes en color e imágenes en escala de grises

Las fotografías a todo color de planetas se componen de filtros rojos, verdes y azules. El espejo se compone de fotografías tomadas con una alta velocidad de fotogramas y una cámara monocromática. Todavía queda trabajo por hacer antes de obtener la fotografía final en color.

La cámara graba vídeos en formato avi. Estos vídeos deben ser procesados ​​por algún software de superposición, como Registax o avi stack (el uso de Registax se explicará en detalle en la segunda parte). Este software seleccionará los mejores fotogramas del vídeo avi y luego los superpondrá para obtener fotografías más claras, brillantes y detalladas. Un filtro rojo, uno verde y uno azul. Por supuesto, todas estas fotografías están en blanco y negro, puedes usarlas para crear fotografías en color.

Bien, el siguiente paso comienza aquí. Suponiendo que ha obtenido una fotografía en blanco y negro superpuesta tomada con filtros rojo, verde y azul, siga los pasos a continuación para convertirla en una fotografía en color paso a paso.

Paso uno: abre la imagen roja (que en realidad es blanco y negro) y cambia el tamaño al 200% para que la alineación sea más fácil.

Paso 2: Abre la imagen verde, modifica el tamaño al 200%, selecciona todo, cópiala y pégala en una nueva capa encima de la imagen roja en el paso anterior. Lo mismo ocurre con la imagen azul, copiada encima de la capa verde.

Paso 3: Oculta la capa de imagen azul y mueve suavemente la capa verde para que coincida con la imagen roja de abajo. (¿No puedo ver cómo están alineadas las capas de abajo? El texto original no está del todo bien, al menos cambie la transparencia). Muestre la capa azul y mueva la capa azul para alinearla con la capa verde.

Paso 4: Después de moverlo, habrá un espacio en blanco a su alrededor. Utilice una herramienta de corte para cortar el espacio en blanco circundante.

Paso 5: Crea una nueva imagen RGB en blanco del mismo tamaño que la imagen cortada en el paso anterior. Pega la capa roja del paso 4 en el canal rojo de la imagen en blanco.

Paso 6: Repite el paso anterior y pega la capa verde en el canal verde y la capa azul en el canal azul. Ya terminaste.

Usa niveles y curvas: ajusta el rango tonal de tu imagen.

Las herramientas Niveles y Curvas se utilizan para ajustar la intensidad de las sombras, luces y medios tonos de una imagen. Para obtener mejores resultados, deberíamos utilizar imágenes de 16 bits en lugar de imágenes de 8 bits. Estas dos herramientas tienen funciones similares, la escala de colores es más fácil de aprender y las curvas son más potentes.

La escala de colores es un histograma que representa el número de píxeles de cada valor de brillo. Sólo se necesitan tres controles deslizantes de ajuste para ajustar los negros, blancos y grises de su imagen. El control deslizante Negro define un umbral en el que todos los píxeles más oscuros se consideran negros puros; el control deslizante Blanco también define un umbral en el que todos los píxeles más claros se consideran blancos puros. El control deslizante Medio redefine el punto medio entre el blanco y el negro y cambia los tonos medios para que se ajusten al rango recién definido. La herramienta curva proporciona más operaciones y una línea puede definir múltiples puntos de ajuste.

A veces, la sencillez en los niveles de color es suficiente para conseguir la imagen perfecta. Pero las ventajas de las curvas entran en juego cuando desea mejorar manualmente las áreas oscuras y mantener otras áreas sin cambios.

Planetario

Se pueden utilizar niveles y curvas para mejorar las imágenes planetarias, como mejorar el contraste, procesar sombras y suprimir luces.

Lo ideal es que el histograma de color tenga un pico en el extremo izquierdo de las coordenadas, luego suba suavemente y luego vuelva a caer, como una colina.

Si esta "colina" se concentra cerca del control deslizante negro, la imagen quedará subexpuesta; si está demasiado cerca del control deslizante blanco, la imagen quedará sobreexpuesta.

Las montañas de la izquierda representan el fondo de cielo negro que rodea el planeta. Si el pico no está muy cerca del borde, use el selector de color negro y haga clic en un área del fondo del cielo para definir el fondo como negro.

Mueve el control deslizante blanco hasta que el histograma comience a subir desde la derecha. Tenga cuidado de no hacer que el área central del planeta sea demasiado brillante, luego mueva el control deslizante central para ajustar la sensación general.

La herramienta Curvas proporciona más formas de ajustar, solo tenga cuidado de no destruir el equilibrio general de la imagen. Agregue puntos de ajuste en un cuarto de la curva (1/4, 1/2, 3/4) y luego agregue puntos de ajuste en 1/8, 7/8. Tanto las partes oscuras como las brillantes se pueden ajustar bien.

Luna

Las herramientas de Niveles y Curvas pueden extraer detalles oscuros sutiles o reparar información en áreas sobreexpuestas.

Si hay un fondo de cielo negro alrededor de la luna en tu foto, usa el cuentagotas negro para hacer clic en el área del fondo y decirle al software que defina el fondo como negro. Si no hay fondo, mueva el control deslizante negro hasta donde el histograma comienza a subir. La sombra en el centro del cráter no debe ser completamente negra, sino de un color gris oscuro.

El histograma muestra el número de píxeles (ordenadas) para cada valor de brillo (abscisas). La izquierda es negra y la derecha es blanca. Pero si desea utilizar el control deslizante blanco para expresar los detalles de la parte más brillante, generalmente no es muy bueno. Se recomienda no mover el control deslizante blanco.

Las curvas son mejores para manejar los detalles en sombras y luces. Agregue puntos de ajuste en un cuarto de la curva, luego en 1/8 y 7/8. Arrastra los puntos de ajuste para sacar los detalles oscuros y presiona hacia abajo las áreas sobrantes. Después del ajuste, ajuste otros puntos para que la luz y la oscuridad generales sean más equilibradas.

Sol 1: Todo el cielo, filtro blanco

El sol blanco no es tan brillante ni tan oscuro como la luna, y el histograma del sol es más suave. El sol brilla parcialmente y los bordes son oscuros (pero no negros), así que establezca los bordes en negro para obtener el mejor efecto.

La herramienta de escala de color es útil para ajustar imágenes de toda la superficie solar. Comience haciendo clic en el fondo del cielo en el borde del sol con el selector de color negro para que el control deslizante negro se establezca automáticamente. Arrastre el control deslizante blanco a la derecha del histograma. Luego ajuste el control deslizante central para hacer que el centro de la superficie del sol sea más brillante sin perder detalles.

La herramienta Curvas permite un mejor ajuste de la imagen, pero también facilita alterar el delicado equilibrio entre la luz y la oscuridad bajo el sol. La forma más sencilla es agregar puntos de ajuste en un cuarto de la curva. Tire de la curva hasta formar una ligera S, teniendo cuidado de no oscurecer demasiado los bordes del sol ni brillar demasiado el centro del sol. Después de terminar, ajuste los puntos de ajuste en el medio para ajustar el equilibrio general.

Si se ajusta correctamente, esta ligera curva en forma de S puede resultar muy eficaz para realzar detalles en el borde del sol, como las llamaradas. Además, el centro de la superficie del sol es el más brillante y se oscurece gradualmente a su alrededor, lo que hace que el sol parezca muy tridimensional.

Sol 2: Borde del Sol, Filtro Hα

A diferencia del filtro blanco, el filtro Hα captura detalles muy ricos del sol, incluso lejos de las manchas solares. La parte más difícil de ajustar es el borde, porque hay tanto detalles en la superficie del sol como detalles que resaltan la superficie del sol (prominencias). Si la imagen que tomaste del sol está casi saturada, es decir, solo unos pocos píxeles son de color blanco puro, entonces es posible sacar las prominencias ocultas en el fondo ajustando los niveles de color.

La escala de colores de esta foto suele tener dos picos. El pico muy cercano al negro es el fondo del cielo, pero también puede contener detalles de prominencias. Otro punto destacado es el detalle del sol.

Haz una copia de la imagen y procésala en dos partes. Para la primera parada de color, mueva el control deslizante del medio hacia la izquierda, lo que resaltará los detalles resaltados. El segundo se utiliza para ajustar la superficie del sol y arrastrar el control deslizante del medio hasta el centro del pico principal. La posición específica depende del efecto. Siempre que el contraste en los bordes no se ajuste demasiado, se verá natural.

Ahora, en esta imagen del sol, selecciona un fondo negro. Luego expanda la selección unos pocos píxeles. Haz algunos píxeles de desvanecimiento para hacer la transición de los bordes. Invierte la selección, cópiala y pégala sobre la imagen resaltada y ajusta su posición. El resultado es una imagen que incluye tanto detalles solares como prominencias.

Procesamiento del color: el mayor problema en el procesamiento de imágenes planetarias

De todos los pasos del procesamiento de imágenes, el procesamiento del color es el más controvertido. Si le das a 10 personas la misma imagen de un planeta rojo, verde y azul y les pides que sinteticen una imagen en color, definitivamente obtendrás 10 resultados completamente diferentes. Esto se debe a que el color del planeta en la mente de cada uno es diferente. Siempre tendemos a ajustar los colores en función de nuestras propias impresiones subjetivas al tratar con ellos. Es fácil para nuestro cerebro pensar que el color de esta impresión es el correcto, aunque esté muy lejos de él.

La única forma es configurar una serie de objetos de referencia, procesarlos de acuerdo con los objetos de referencia y descartar los colores en el cerebro. Es más fácil decirlo que hacerlo, e incluso las personas experimentadas cometen errores.

Los colores del sol y la luna son fáciles de tratar, porque la luna tiene un solo color y la impresión subjetiva que todos tienen del color del sol es similar. Se trata de imágenes tomadas con luz blanca y filtros especiales, así como fotografías en color sintetizadas mediante métodos tradicionales, en lugar del verdadero color del sol.

En el planeta, sin embargo, las cosas son diferentes y hay que hacer ajustes cuidadosos para conseguir los colores adecuados.

Si es posible, conviene utilizar una cámara a color y utilizar el balance de blancos automático para que los resultados sean correctos. Si el planeta está demasiado oscuro, aumente la ganancia del software de control.

Se utilizarán filtros de colores (rojo, verde y azul) para imágenes más detalladas. Al disparar, asegúrese de que la saturación sea constante; de ​​lo contrario, el resultado se teñirá. Vea si su software de control tiene esta función.

Vayamos paso a paso:

Paso 1: Calibra tu monitor

Antes de ajustar los colores de los planetas, debes comprobar que tu monitor muestra los colores correctamente. Hay muchos sitios web que le permiten calibrar su monitor en línea o utilizando el software que viene con su monitor.

Paso 2: Creación de imágenes

Componga una imagen en color RGB con imágenes rojas, verdes y azules. Si el resultado es demasiado granulado, utilice Despeckle o un ligero desenfoque gaussiano para eliminar el ruido. No seas demasiado vago o se perderán los detalles.

Paso 3: Curvas

Copia la capa RGB y utiliza el resultado RGB original como copia de seguridad. Abra la herramienta de curva y agregue puntos de ajuste en el cuarto. Utilice el punto de ajuste central para ajustar el brillo general y luego ajuste los puntos de ajuste en ambos lados a su gusto.

Paso 4: Afinar

Utilice la técnica de filtrado de paso alto para afinar (que se analiza a continuación). El radio del filtro de paso alto aumenta lentamente de mínimo a máximo y se detiene cuando el efecto de vista previa es mejor. Si el color está descolorido, aumente la saturación del color.

Color Opcional

Aplana la capa y haz una nueva copia. Para Júpiter y Marte, verifique utilizando las herramientas de color opcionales que se mencionan a continuación. Seleccione Amarillo y ajuste el control deslizante Negro para resaltar detalles ocultos.

Paso 6: Compara

Vea si tiene un matiz de color. Los casquetes polares de Marte deberían ser de color blanco grisáceo, las franjas de Júpiter de color gris anaranjado y el cinturón ecuatorial aún más blanco. Los anillos de Saturno son grises y las regiones ecuatoriales son de color amarillo pajizo oscuro.

Herramientas de ajuste de color:

Balance de color

El balance de color se utiliza para ajustar las luces, las sombras y los medios tonos de una imagen. Cuando hay una desviación de color, como demasiado amarillo o demasiado rojo, ajustar el balance de color puede eliminar la desviación de color.

Tono, saturación y brillo

Las herramientas de tono, saturación y brillo ajustan las imágenes a colores específicos. Las diferentes gamas de colores al ajustar el tono, la pureza del color se ajusta mediante la saturación y la luminosidad de los colores de nivel de luminosidad (para definiciones y ejemplos específicos, consulte mi traducción de "Color verdadero sintético de 6 colores - Síntesis multicolor Tecnología para fotografías astronómicas").

Color Alternativo (Imagen/Ajustes/Color Alternativo)

Cambia la cantidad de color en la gama de colores base. Originalmente utilizado para calibrar los colores de imágenes impresas, también es útil para extraer detalles en imágenes planetarias. Seleccione Rojo o Amarillo y ajuste el control deslizante Negro, que se utiliza a menudo cuando se trabaja con Marte y Júpiter.

Reemplazar color (Imagen/Ajustes/Reemplazar color)

Te permite hacer clic en el color específico que deseas ajustar y luego ajustar el tono, la saturación y el brillo del color. Este método es adecuado para reducir el impacto de colores no deseados.

Mejora los detalles del planeta: seis formas de obtener la foto perfecta del planeta

Filtro de paso alto

El filtrado de paso alto ajusta la nitidez de la imagen. La palabra se traduce a través de un filtro de paso alto. Estoy seguro de que cualquiera con experiencia en ingeniería lo traduciría así, pero me tomó mucho tiempo encontrar la traducción en mi Photoshop a "preservación de alto contraste". Por favor preste atención al buscar en el menú filtros/otros. Primero duplique la capa donde se encuentra la imagen y configure el modo de fusión de la capa superior en "Superposición". Seleccione el menú Filtro/Otros/Preservación de alto contraste. El tamaño del filtro está definido por el radio. Puede obtener una vista previa de los resultados del ajuste en tiempo real en PS.

El grado de afilado se puede controlar bien cambiando el valor del radio. Por lo general, comience con un valor pequeño y aumente hasta que esté satisfecho. Debido a que la capa de nitidez está en la parte superior, cambiar la opacidad de la capa también controla el efecto de nitidez.

Superposición, inversión y desenfoque

El modo de fusión Superposición combina operaciones de inversión y desenfoque para mejorar el rango dinámico de una imagen. Este método es más eficaz para extraer los débiles detalles oscuros de la Luna y los tonos grises de María.

Primero, duplica la capa. Seleccione el menú Imagen/Ajustar/Invertir en la capa superior, establezca la opacidad al 50% y vuelva a realizar el desenfoque gaussiano. Ajuste el nivel de desenfoque según el efecto. Cuando termine, la imagen puede parecer un poco plana. Ajustar el contraste y reducir el brillo puede restaurar el efecto visual general original de la imagen, pero los detalles saldrán a la luz.

Color alternativo

La herramienta Color alternativo (Imagen/Ajuste/Color alternativo) se originó en el campo de la impresión. En el campo de la astrofotografía, se puede utilizar para manipular un color específico sin cambiar el equilibrio de otros colores.

Por ejemplo, las dos bandas cercanas al ecuador de Júpiter pueden contener detalles rojos y amarillos que no se detectan fácilmente. Seleccione amarillo en la herramienta de color opcional, luego ajuste el control deslizante de color a continuación para mejorar el color y revelar detalles ocultos. Tenga cuidado de no ajustar demasiado.

Afilado USM

Afilado USM (Filtro/Afilado/Afilado USM) es una herramienta de afilado comúnmente utilizada. Tiene tres variables de ajuste, "Cantidad" ajusta la intensidad del contraste y "Radio" ajusta el tamaño de la nitidez. Estos dos parámetros cooperan entre sí, uno disminuye y el otro aumenta, y el efecto es similar.

El tercer parámetro se llama "umbral" y define la diferencia mínima que deben alcanzar los píxeles adyacentes. Normalmente 0, que resulta útil cuando hay mucho ruido sutil en la imagen. Al establecer el umbral un poco más alto, puede evitar que USM se agudice en estas áreas.

La nitidez USM puede ser adictiva porque la mejora de la imagen es demasiado obvia, pero ya es suficiente. Dé una mejor combinación, las tres combinaciones de parámetros son: 50, 0,5, 0.

Sombras-Reflejos

Imagen/Ajustes/Sombras-Reflejos es mejor para manejar sombras y luces sin afectar el efecto general de la imagen. Su mecanismo de ajuste es similar a la tecnología de desenfoque de superposición mencionada anteriormente, que puede extraer otros detalles ocultos en escala de grises.

La herramienta Sombra-Resaltado es útil para trabajar con detalles ocultos en fotografías de la luna y detalles en los bordes del sol que están ocultos contra un fondo negro. También puede compensar la situación poco clara de los bordes de los planetas mal procesados.

Hay dos modos en Photoshop, Básico y Avanzado (marcando "Mostrar más opciones"). El modo básico ofrece sólo dos variables de ajuste: sombras y luces. El modo avanzado tiene más opciones: Cantidad, Ancho del tono y Radio.

Brillo (o brillo, luminosidad, luminosidad bruta)

El brillo de una imagen define el detalle espacial de la imagen. La combinación de valor y color produce imágenes detalladas y coloridas. Pegue la imagen enfocada en una capa encima de la imagen RGB original, enfoque esta capa tanto como sea posible y configure el modo de fusión de capas en "Luminosidad" para ver si el efecto hace una gran diferencia. Las imágenes de banda R se utilizan a menudo como imágenes de luminancia para sintetizar las denominadas imágenes R-RGB. R- significa que el rojo se utiliza como capa de mejora del brillo. Las imágenes de banda más larga e infrarrojas generalmente se ven más nítidas y tienen un alto contraste, por lo que se utilizan como imágenes de brillo.

Las capas de luminancia pueden alterar el equilibrio del color y deben tenerse en cuenta cuando los compuestos se utilizan con fines científicos. Las imágenes de brillo de banda G también están disponibles en condiciones de brillo ideales.