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Elaborazione separata delle stelle
Come isolare le stelle dal resto dell’immagine ed elaborarle separatamente per non condizionare il trattamento grafico di nebulose e galassie.

Testo ed immagini pubblicate sulla rivista "Le Stelle", per gentile concessione dell'Editore.

La fotografia digitale dei soggetti astronomici del cielo profondo è quasi sempre caratterizzata da una forte dinamica dovuta all’alto livello di luminosità delle stelle di campo rispetto alla debole luminosità degli oggetti nebulari e dei bracci delle galassie. Quindi la qualità grafica di una buona ripresa dipende fortemente dalla gestione della dinamica, sia nelle fasi di ripresa che durante il processo di elaborazione.

Una immagine è normalmente costituita dalla somma di diverse pose di durata relativamente breve, con lo scopo di limitare la saturazione negli aloni stellari e di mantenere sufficientemente alta la luminosità delle aree deboli rispetto alla soglia di rumore. Tuttavia in molti casi la presenza di stelle particolarmente luminose impedisce di eseguire pose sufficientemente lunghe per rilevare le aree scarsamente luminose.
In entrambe le situazioni è possibile elaborare i soggetti galattici e nebulari senza alcun condizionamento dovuto alla presenza di stelle, semplicemente staccando le stelle dallo sfondo, oppure utilizzando delle stelle riprese a parte con delle pose brevi. Le stelle verranno elaborate con un processo più idoneo alle loro caratteristiche e poi innestate nuovamente sullo sfondo per ricomporre l’immagine completa.

In questo articolo vedremo l’esempio di una ripresa nella quale le stelle vengono prelevate dallo sfondo per l’elaborazione separata e la riunificazione con l’uso di Photoshop. Il piano di lavoro suddiviso in quattro punti:

1. Creazione dell’area di selezione delle stelle
2. Eliminazione delle stelle dallo sfondo
3. Elaborazione dell’immagine priva di stelle
4. Sovrapposizione delle stelle sullo sfondo


E’ possibile operare indifferentemente su immagini già combinate in LRGB o su immagini distinte in due file, rispettivamente di luminanza e colore.

Nel nostro esempio utilizzeremo una semplice ripresa LRGB della galassia NGC 891, utilizzando alcune caratteristiche di Photoshop come la gestione di immagini multi-livello (layering), gli strumenti Timbro clone e Bacchetta magica, ed i controlli di Curve e Livelli.



1. Creazione dell’area di selezione delle stelle.

In Photoshop un’area di selezione è una zona delimitata che individua una parte dell’immagine sulla quale è possibile intervenire con regolazioni e filtri, lasciando inalterate le aree esterne alla selezione. Le aree di selezione possono essere salvate e poi riutilizzate in qualsiasi momento. L’area di selezione delle stelle è piuttosto complessa perché comprende, una per una, le stelle che si trovano nell’immagine; per di più con una certa sfumatura lungo le linee di delimitazione.
Per selezionare automaticamente le stelle, in linea di principio, è necessario sottrarre all’immagine una copia della stessa privata delle stelle. Ma questo è un controsenso, visto che la selezione delle stelle servirà proprio per l’ottenimento di un’immagine senza stelle!
Per mettere chiarezza basta considerare che la copia priva di stelle può anche di scarsa qualità. L’obiettivo primario è quindi la creazione rapida di una copia temporanea dell’immagine senza stelle, necessaria soltanto per la creazione dell’area di selezione delle stelle, che poi verrà cestinata.
Nel nostro esempio il nome del file contenente l’immagine iniziale è Img. Come prima operazione si copia l’immagine in un altro documento con: Immagine -> Duplica, assegnandovi il nome Img2. L’area di selezione verrà creata sul duplicato e poi utilizzata nell’immagine originale.

Senza chiudere il documento originale Img, si seleziona la finestra Img2 e qui si crea un secondo livello (layer) contenente la stessa immagine, con: Livello -> Duplica livello, confermando il nome predefinito Sfondo copia. Osservando la palette dei livelli si noterà che l’immagine è composta da due strati uguali, l’uno sopra l’altro. La prossima azione è l’eliminazione grossolana delle stelle nel livello Sfondo copia e poi la sottrazione di quest’ultimo dal sottostante livello Sfondo.

Photoshop dispone di un filtro per ripulire l’immagine dalle imperfezioni che, con delle opportune regolazioni, può anche cancellare le stelle. Si seleziona quindi il livello Sfondo copia e poi: Filtro -> Disturbo -> Polvere & Grana, cercando sperimentalmente i valori di Raggio e Soglia più adatti ad eliminare le stelle. Tipicamente un raggio tra 10 e 15 va bene, con un valore di soglia pari a circa 2/3 del raggio.


Gli aloni delle stelle più luminose non vengono eliminati del tutto e a questo si pone facilmente rimedio ricopiandovi sopra un’area adiacente con vari passaggi di Timbro clone impostato su un pennello sfumato di diametro sufficientemente ampio e durezza pari al 25%. Non importa se l’immagine senza stelle è di scarsa qualità; serve soltanto a creare l’area di selezione delle stelle.

Adesso i due livelli non sono più uguali. Nel livello sottostante (Sfondo) vi è l’immagine originale e nel livello superiore (Sfondo copia) si trova l’immagine senza stelle. Non rimane che modificare la proprietà del livello superiore da Normale a Differenza, in modo che i valori di ciascun pixel vengano sottratti ai valori dei corrispondenti pixel del livello inferiore, mostrandone i dati non in comune: le stelle!


Si prosegue con la fusione dei due livelli con: Livello -> Unisci visibili. Poi, se necessario, si interviene con: Immagine -> Regolazioni -> Livelli, agendo sui cursori sinistro e centrale dell’istogramma per mettere bene in evidenza le stelle e scurire eventuali residui del corpo della galassia, evitando comunque di nascondere le stelle più deboli.

Adesso è possibile creare la selezione delle stelle, che poi verrà utilizzata nell’immagine originale. Il metodo più pratico è la selezione dello sfondo e poi l’inversione della selezione. Con lo strumento Bacchetta magica regolato su tolleranza 10 si fa click in un’area senza stelle. L’area potrebbe non comprendere tutto lo sfondo e richiedere una maggiore tolleranza. E’ anche possibile eseguire delle selezioni multiple in vari punti dello sfondo, tenendo premuto il tasto shift durante le varie selezioni. Se, al contrario, le stelle deboli vengono catturate nella selezione dello sfondo, bisogna allora diminuire di qualche punto la tolleranza, fino al raggiungimento della selezione ottimale.


La selezione eseguita interessa lo sfondo, che è complementare alle stelle. Con Selezione -> Inversa si ottiene la selezione delle stelle. Per ammorbidirne i bordi si esegue una leggera espansione: Selezione -> Modifica -> Espandi -> 6 e poi: Selezione -> Sfuma -> 3. L’esclusione di eventuali aree luminose che sono entrate a far parte della selezione, come il nucleo della galassia e le galassie lontane, è possibile sottraendole manualmente con lo strumento Lazo, tenendo premuto il tasto Alt durante la selezione.

Non rimane quindi che salvare la selezione per acquisirla nel file originale: Selezione -> Salva selezione con il nome Stelle. Si passa al file originale Img e si acquisisce la selezione di Img2 con: Selezione -> Carica selezione, selezionando il documento Img2 ed il canale Stelle.

Eventuali stelle non selezionate perché appartenenti ad aree escluse manualmente, come i nuclei galattici, possono essere riprese con una selezione aggiuntiva mediante il Lazo con sfumatura di 3 pixel, tenendo premuto il tasto Shift durante la selezione.


A questo punto non rimane che salvare la selezione anche nel documento originale Img, con: Selezione -> Salva selezione -> Stelle. Il documento Img dovrà inoltre essere salvato per registrare la selezione appena memorizzata al suo interno, mentre il documento Img2 può essere chiuso senza salvarlo, visto che non sarà più necessario.


2. Eliminazione delle stelle dallo sfondo.

Da questo momento si proseguirà con due documenti. Uno per lo sfondo senza stelle e l’altro per le sole stelle. Con la tecnica descritta al punto 1 si duplica l’immagine originale, creando il documento Img finale. Per eliminare le stelle si può procedere in due diversi modi. In entrambi i casi è necessario prima caricare la selezione delle stelle con Selezione -> Carica selezione -> Stelle.
Un metodo relativamente semplice è l’uso del filtro Minimo o del filtro Polvere & Grana, applicandoli alla sola area di selezione delle stelle. Eventualmente possono essere applicati più volte con impostazioni di raggio molto piccolo, fino all’eliminazione quasi totale delle stelle ed intervento manuale sulle stelle più luminose mediante il Timbro clone, con la tecnica già descritta al punto 1.

Il filtro Minimo (Filtri -> Altro -> Minimo) è molto efficace, ma ha un effetto piuttosto marcato che lascia dei punti di sporco nelle zone in cui è stato applicato. Per diminuirne l’effetto è possibile alleggerirne l’azione subito dopo averlo applicato, con: Modifica -> Dissolvi Minimo ed una opacità del 50% o anche inferiore. Una tecnica efficace consiste nell’applicarlo più volte e ad ogni applicazione dissolverne l’effetto.

Tuttavia per eliminare le stelle io preferisco cancellarle una per una con il Timbro clone o con il Pennello correttivo. In termini di tempo e pazienza è senz’altro molto dispendioso, ma in un’immagine meritevole di lode è necessario dare all’insieme la massima pulizia, con la naturalezza che ne consegue.

Eventuali stelline poco luminose, sfuggite alla selezione della bacchetta magica, sono rimaste sullo sfondo. Questo può essere sfruttato a proprio vantaggio per renderle maggiormente brillanti e puntiformi grazie all’elaborazione dello sfondo con la Maschera di contrasto. Non danno alcun fastidio proprio perché sono molto deboli; altrimenti si perderebbero.



3. Elaborazione dell’immagine priva di stelle.



Si può a questo punto procedere nell’elaborazione dello sfondo con le tecniche più idonee per l’evidenziazione delle nebulosità o dei bracci galattici, secondo il tipo di immagine, intervenendo liberamente su luminosità e contrasti, saturazioni, curve, livelli, applicare maschere di contrasto e filtri antitumore, fino all’ottenimento della miglior qualità, senza alcuna limitazione imposta dalla presenza delle stelle. Non è cosa da poco!
Quando l’immagine di sfondo avrà raggiunto un livello qualitativo soddisfacente, potrà essere salvata nello stato in cui si trova.


4. Sovrapposizione delle stelle sullo sfondo.




Ripartendo dall’immagine originale, si carica nuovamente la selezione delle stelle con il metodo descritto al punto 2 e si copiano le stelle così selezionate negli appunti, con: Modifica -> Copia o più semplicemente premendo i tasti Ctrl-C.

Si seleziona quindi il documento Img finale elaborato al punto 3 e vi si incolla l’area contenente le stelle appena copiate dall’immagine originale, con Modifica -> Incolla o con i tasti Ctrl-V.

L’apparenza immediata non sarà delle migliori, visto che quasi certamente la luminosità delle stelle e dei rispettivi aloni sarà totalmente differente dallo sfondo appena elaborato.

Dopo aver verificato che le stelle si trovano nelle rispettive posizioni iniziali, trascinando eventualmente il livello superiore nella posizione esatta, se ne modifica la proprietà da Normale a Schiarisci. La luminosità di tutte le stelle si adeguerà automaticamente allo sfondo sottostante. In questa fase è anche possibile intervenire inserendo degli elementi cosmetici come l’evidenziazione delle linee di diffrazione.


Ecco infine le due immagini a confronto. La prima elaborata con il metodo tradizionale e l’altra con la galassia e le stelle elaborate separatamente. In quest’ultima le stelle sono maggiormente puntiformi ed in quelle più luminose l’alone è gradevolmente distribuito tra il centro e la periferia, mentre nel disco galattico si intravedono chiaramente i reticoli e le bande di polveri oscure della zona centrale


Giovanni Benintende

Sezione Astrofotografia

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