Obróbka zdjęć w programie Iris

Transkrypt

1 Obróbka zdjęć w programie Iris 6 sierpnia 2013 Na podstawie Jim Solomon s Astrophotography Cookbook. 1 Wstęp W tym artykule przedstawię obróbkę astrofotografii DSLR krok po kroku. Używać będziemy następujących programów: IRIS w wersji 5.59 z 2010 roku (obowiązkowo) Photoshop lub Gimp (zalecane) Neat Image (niekoniecznie) Wszystkie programy działają pod Linuxem w środowisku Wine. 2 Przygotowanie do obróbki Obróbka prowadzona będzie pod Linuxem przy pomocy Wine (pozwalamy managerowi okien zarządzać oknami Wine, nie pozwalamy ich dekorować. Wpisać w konsoli winecfg). Użytkownicy Windows tym bardziej nie powinni mieć z tym problemu. Na początku przygotujemy sobie nasz materiał. Przetwarzanie zdjęć w Irisie potrafi zabrać naprawdę dużo miejsca na dysku, więc rozsądnie jest mieć 5 GB wolnej przestrzeni. Rysunek 1: Układ katalogów do obróbki Katalog z naszymi zdjęciami zapisujemy w dysku wirtualnym Wine, użytkownicy Windows użyją np. dysku C. Iris nie lubi długich ścieżek dostępu. Mamy w nim następujące podkatalogi: 1

2 light - klatki jasne z naświetlonym obiektem dark - klatki ciemne z szumami matrycy (ten sam czas co light frames, ale z zasłoniętym obiektywem/teleskopem) flat - klatki z równomiernie naświetloną powierzchnią (do wyrównania gradientu) offset - klatki ze składową stałą szumu (zasłonięta matryca i możliwie najkrótszy czas ekspozycji) work - katalog, w którym będziemy prowadzić obróbkę W każdym katalogu umieszczamy odpowiednie sekwencje w formacie RAW dla danego typu aparatu. W tym przypadku będą to pliki Canona.cr2. 3 Obróbka 3.1 Przygotowanie Irisa Włączamy program iris.exe, ukazuje się nam okno główne: Rysunek 2: Główne okno programu Iris Otwieramy okno Settings w menu File. Wybieramy nasz katalog work w polu Working path, wybieramy File type : PIC. Reszta nie ma tu dla nas żadnego znaczenia. Następnie klikając w ikonkę z aparatem w oknie głównym otworzymy menu Camera settings. Wybieramy tu nasz aparat, w moim przypadku CANON 350D. Zaznaczamy opcję Gradient w RAW interpolation method. Jeżeli końcowy wynik obróbki w jakiś sposób nas nie zadowala, możemy spróbować interpolować RAWy opcją Linear. Ja osobiście nie widzę różnicy. Na koniec odznaczamy opcję White balance. Możemy zaczynać pracę z naszym materiałem. 2

3 (a) Okno Settings (b) Okno Camera settings 3.2 Dekodowanie RAW Dekodowanie RAW przedstawię na przykładzie klatek offsetu. Użytkownicy Windows wybierają Digital Photo >Decode RAW files. Iris otworzy okno Select files, gdzie przerzucamy pliki RAW (.cr2) z folderu offset przy pomocy klasycznego Drag & Drop. Jako Name podajemy offset raw będzie to nasza nazwa sekwencji z rozkodowanymi klatkami offsetu. Następnie klikamy ->CFA, a po zakończeniu operacji zamykamy okno Done. Sekwencję możemy nazwać dowolnie, unikać radzę spacji, bo program sobie z nimi nie radzi. Pliki powinny być nazywane zrozumiale, tak by nie zapomnieć ich nazw. Rysunek 3: Okno Select Użytkownicy Linuxa muszą trochę pokombinować ze względu na brak Eksploratora Windows. Pliki z rozszerzeniem.cr2 w katalogu offset nazywamy jednakowo dodając do nich numer. Kopiujemy je następnie do katalogu work. W oknie głównym klikamy na ikonę po lewej od użytej wcześniej ikonu aparatu. Ukazuje się nam okno command window. Wpisujemy w nim komendę: >convertraw offset offset_raw 8 3

4 Rysunek 4: Okno Command window Jeżeli wpiszemy same polecenie bez parametrów Iris zwróci błąd składni Syntax. Wypisze przy okazji poprawną składnię dla polecenia. Pierwszy parametr offset to nazwa sekwencji wejściowej (offset1.cr2, offset2.cr2, offset3.cr2 itd.), kolejny to nazwa zdekodowanej sekwencji, tu nazywamy ją offset raw. Ostatni parametr to liczba klatek do zdekodowania, w moim przypadku 8. Po wykonaniu polecenia w katalogu work pojawią się pliki offset raw1.pic offset raw2.pic itd. W analogiczny sposób dekodujemy pozostałe typy klatek. Po zakończeniu tych operacji w katalogu work powinny znaleźć się następujące sekwencje: offset raw, 8 klatek dark raw, 3 klatki flat raw, 8 klatek light raw, 5 klatek Użytkownicy Linuxa mogą wyczyścić folder work usuwając pozostałe po dekodowaniu pliki RAW(.cr2). 3.3 Klatki offset Wybieramy Digital photo >Make an offset. Jako nazwę podajemy nasz rozkodowane klatki offsetu, czyli offset raw, oraz ich liczbę 8. Wynik operacji zapisujemy ( File >save ) pod nazwą offset master. Można uzyskać to samo z linii komend: >smedian offset_raw 8 >save offset_master Jeżeli nie posiadamy klatek offset możemy je wygenerować sztucznie: >load light_raw1 >fill 0 >save offset_master 3.4 Klatki dark Wybieramy Digital photo >Make a dark. Sekwencja wejściowa to dark raw, jako Offset image podajemy offset master. Ilość naszych klatek to 3. Klikamy ok, a wynik zapisujemy jako dark master. 4

5 >sub2 dark_raw offset_master dark_tmp 0 3 >smedian dark_tmp 3 >save dark_master Następnie musimy zidentyfikować tzw. hot pixels.otwieramy klatkę dark master. >load dark_master >stat >find_hot cosmetic wartosc Za wartość podajemy wynik działania M ean + sigma 16 = W okienku display wyświetli się nam ilość znalezionych hot pixeli. Jeżeli uważamy, że jest ich za mało np. 50 to zmniejszmy wartość progu, jeżeli za dużo to wartość podniesiemy. Z wyliczonego wzoru iris zidentyfikował 211 hot pixeli jak dla mnie jest ok. Dane ich położeniu zapisane są w pliku cosmetic. Jeżeli nie mamy tych klatek to: >load light_raw1 >fill 0 >save dark_master >find_hot cosmetic Klatki flat >stat Otwieramy dowolną klatkę flat raw. W linii komend wpisujemy: Odczytujemy wartość Mean z okna display data (Analysis >Display Data). Następnie wybieramy Digital Photo >Make a flat-field. Jako wejście podajemy flat raw, klatkę offsetu jako offset master, Normalization value taką jak wartość Mean i oczywiście ilość klatek flat czyli 8. Dobrym pomysłem użycie komendy stat3, której wyniki zapisane są w pliku stats.lst w katalogu work. >stat3 flat_raw 8 Średnia z drugiej kolumny pliku powinna być wartością Normalization value. Wynik zapisujemy jako flat master. >sub2 flat_raw offset_master flat_tmp 0 8 >NGAIN2 flat_tmp flat_tmp >smedian flat_tmp 8 >save flat_master Jeżeli nie posiadamy tych klatek to: >load light_raw1 >fill 1 >save flat_master 5

6 3.6 Czyszczenie katalogu work Nie jest to konieczne, ale warto pozbyć się niepotrzebnych już plików. W katalogu powinny zostać: sekwencja light raw, 5 klatek dark mastet.pic offset master.pic flat mastet.pic cosmetic.lst 3.7 Przygotowanie klatek light Musimy teraz przygotować nasze naświetlone klatki. Odjąć od każdej musimy odjąć offset master, dark master i podzielić przez flat master. Wybieramy Digital Photo >Preprocesing i wypełniamy odpowiednie pola: Rysunek 5: Okno Preprocesing Czas by nasza fotografia nabrała kolorów. Wybieramy Digital Photo >Sequence CFA conversion i konwertujemy nasze pliki na kolorowe. >cfa2pic light_pre light_rgb 5 Zdjęcia będą miały przesyt zieleni, ale tym zajmiemy się później. 3.8 Stellar Registartion Chodzi o to, aby Iris dopasował do siebie klatki, tak by można je było na siebie nałożyć. Mamy kilka sposobów na użycie tego algorytmu. Ja polceam otworzyć plik light rgb1. Zaznaczamy na nim obszar z jasnymi gwiazdami blisko środka kadru. Następnie wybieramy Stellar Registartion z menu Procesing. 6

7 (a) Zaznaczony obszar z gwiazdami odniesienia (b) Okno Stellar Registartion Jeżeli Iris zwróci błąd lub zdjęcia było robione kilkoma różnymi teleskopami to radzę wybrać opcję Global matching i zaznaczyć opcję Cubic. Trwa to niestety bardzo długo, ale pozwala dopasować klatki z różnych ujęć. 3.9 Przycinanie W końcu chwila by sprawdzić czy idziemy w dobrym kierunku. W command windows wpisujemy >add_norm light_reg 5 Jeżeli nie widzimy naszego obiektu to zaznaczamy mały fragment tła i w konsoli wpisujemy polecenie >black. Następnie przesuwamy się w lewy górny róg i klikamy w miejscu gdzie chcemy zacząć wycinanie obrazka. Tak samo z prawym dolnym rogiem. Przycinamy wszystkie klatki, a następnie je normalizujemy: >window2 light_reg light_crop >noffset2 light_crop light_norm 0 5 Te operacje pozbywają się czarnych pasków na brzegach zdjęcia i ustalają równy poziom tła Składanie Do składania użyjemy algorytmu, który z serii zdjęć wylicza wartość średnią i odchylenie standardowe dla każdego piksela. Jeżeli na jednym ze zdjęć mamy np. ślad po satelicie czy samolocie, to piksele z tego zdjęcia nie zostaną użyte w obrazie wyjściowym. 7

8 Rysunek 6: Współrzędne do kadrowania zdjęcia >composit light_norm >save stack Jeżeli na naszym zdjęciu nadal widać artefakty to możemy pokusić się o zmianę drugiego parametru z wartości 1 na 2 lub nawet więcej. Rezultat zapisujemy jako stack Usuwanie gradientu Mimo popranych klatek flat na zdjęciu uzyskamy gradient tła (nierównomierną czerń), która może wynikać np. z uchwycenia bardzo jasnej gwiazdy rozświetlającej nam tło wokół. >setsubsky 4 1 >subsky >save stack-sb Jeżeli gradient dalej jest widoczny to musimy zwiększyć sigmę=4 do np. 5 lub stopień wielomianu aproksymującego z 1 na 2. Nie ma tu złotego środka, ale eksperymenty zacząć można od zaproponowanych wartości 4 i Balans Bieli Osobiście wolę przeprowadzać go w Photoshopie, ale podstawowe poprawki wprowadzimy w Irisie. Na naszym obrazku zaznaczamy fragment tła, który chcemy by był czarny, a następnie w command window wpisujemy black. Kolejno z menu View wybieramy White balance adjustment. Wartości zależą od naszego zmysłu estetycznego, ja proponuje RED 1.8, GREEN 1.0, BLUE 1.3. Oczywiście można je dobrać według naszego uznania. Wynik zapisujemy jako stack-sb-wb 3.13 Rozciągnie asinh Zastosujemy tutaj funkcję arcus sinusa hiperbolicznego. Rozciąga ona histogram naszego obrazka przez co zwiększa dynamikę i likwiduje prześwietlenia. Nie ma tu wyraźnych zasad i reguł, pozostaje metoda prób i błędów. >asinh >visu

9 Pierwszy parametr określa zakres rozciągnięcia. Rozsądne jego wartości zawierają się od do Drugi parametr to intensywność, która pomoże nam rozjaśnić obrazek, jeżeli w wyniku transformacji uległ pociemnieniu. W obróbce tego konkretnego zdjęcia zdecydowałem się na rozciągnięcie i intensywność 30. Wynik zapisujemy jako stack-sb-wb-asinh Obróbka końcowa Jedyne co nam teraz zostało to zabawa. Iris ma dużo ciekawych narzędzi. Polecam przejrzeć menu View, Geometry i Procesing. Ja osobiście wolę obróbkę w zewnętrznym programie, ze względu na możliwość cofania operacji (w irisie wygląda to słabo). Aby wyeksportować nasz obrazek wpisujemy: savepsd2 stack_final W photoshopie/gimpie na pewno zainteresujemy się krzywymi, poziomami i balansem bieli. Rysunek 7: Wynik obróbki NGC6992 9