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TRATAMIENTO DE IMÁGENES CCD

Una parte muy importante en la consecución de una imagen tomada a traveés de una CCD y en especial mediante una QuickCam, es el posterior tratamiento de la imagen.
Con ello descubriremos detalles que antes no veíamos en la imagen, sacando mayor partido a nuestra modesta CCD. Por supuesto que la técnica que explicamos aquí es aplicable a todo tipo de imágenes obtenidas con cualquier método.
Para la realización de este proyecto hemos utilizado el Adobe Photoshop(R), aunque si no disponeis de este programa, podreis descargar de la red la versión 5 del Paint Shop Pro, la cual hará practicamente las mismas funciones y encima es Shareware.

Autor: Vicente J. Molina García

La primera toma de la Luna que realicé a través de la CCD QuickCam acoplada al telescopio, era bastante espectacular, y más si tenía en cuenta que era una pequeña cámara en blanco y negro orientada a la video-conferencia.

Pero la verdad, había algo que no me convencía. Los tonos de la imagen eran muy claros y poco contrastados, ya que si ponía mucho contraste en los controles de la cámara, desaparecían zonas muy interesantes. Por otro lado, la imagen parecía desenfocada, como si le faltase defininicón también, debido a las pequeñas turbulencias que parecía haber. Pero en fin, decidí tratar la toma a través de un programa de retoque fotográfico, y este fue el primer resultado:

Imagen sin tratar

Imágen tratada

Para conseguir este resultado que mejora la imagen ligeramente, se siguieron los siguientes pasos utilizando el Photoshop:

1.- Se convierte la imagen original a Modo Escala de Grises (Imagen->Modo->Escala de grises)
2.- Ajustamos el brillo y el contraste de la imagen desde el menú Imagen (Imagen->Ajustar->Brillo/contraste) hasta que la imagen muestre un equilibrio adecuado entre las zonas más brillantes y las más oscuras, haciendo resaltar los detalles.
3.-Como se ha comentado, la imagen parece algo desenfocada, con lo que la enfocaremos (Filtro->Enfocar->Enfocar). Tengamos en cuenta que si nos pasamos enfocando, nos va a ocurrir que la imagen va a aparecer como granulada, restando resolución y valor estético.

Con este sencillo método, no es que la imagen haya quedado espectacular, pero ha mejorado bastante.

Pasemos ahora a un método algo más laborioso pero con resultados inesperados:

Lo primero que haremos es tomar una secuencia de imágenes de la misma zona u objeto que nos interese fotografiar con la CCD. En el ejemplo que vamos a ver, se han realizado 8 integraciones de la misma zona de la Luna.

¿Por qué vamos a hacer tanta toma? Lo que pretendemos es ir componiendo una toma tras otra realizando una media de dos imágenes cada vez hasta completar todas las tomas. Veamos este diagrama y lo entendereis enseguida:


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}. Imagen final
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De las imágenes que hay en la primera columna, se halla la media y se obtienen las de la segunda columna.
Con cada dos imágenes de la segunda columna, se halla la media y se obtienen las de la tercera columna.
La media que se obtenga de la tercera columna será la imagen final con una mejor resolución.

Al principio parece un poco lioso pero vereis como no es tan difícil. Comencemos:

Para realizar la media de una pareja de imágenes:

1.- Cargamos la primera imágen. En este caso la primera obtenida de la Luna.
2.- La imagen tiene ahora 64 niveles de grises, con lo que el tratamiento no será muy preciso. A través de Imagen->Modo->Escala de grises, daremos a la imagen una profundidad de 8 bit de grises con lo que se ampliará la gama de tonalidades cuando hallemos la media.
3.- Ahora modificaremos el tamaño de la imagen y la haremos dos veces mayor para que la interpolación de los píxels al hacer la media nos dé mejor resultado. Esto lo haremos a través de Imagen->Tamaño de imagen... La opción Restringir proporciones deberá estar activada. Si la imagen tiene 320x240, la cambiaremos a 640x480.
4.- Llegados a este punto, repetiremos los pasos 1 a 4 con la siguiente imagen sin cerrar la primera imagen que estábamos tratando.
5.- Ahora que tenemos las dos imágenes preparadas en la pantalla, la segunda la copiaremos y la pegaremos en una capa nueva sobre la primera. Sobre la segunda imagen haremos Selección->Todo. Después Edición->Copiar. Ahora, con la primera imagen selecionada haremos clic en Edición->Pegar, con lo que ya se habrá insertado una nueva capa (Capa 1).
6.- Sobre esta nueva capa, en la ventana de Capas, a la izquierda de Opacidad, seleccionaremos en el desplegable la opción Diferencia, tal y como se muestra en esta captura de pantalla.

Ahora la imagen se ha vuelto oscura, casi negra, a excepción, tal vez, de algún detalle de color claro. Ahora se trata de mover la Capa 1 que se ha creado nueva sobre la otra hasta que el cuadro quede completamente negro, momento en el cual la imagen estará ajustada una sobre otra. (El programa, al calcular la diferencia entre una imagen y otra, el valor será negro cuando se superpongan las dos).
7.- Ahora que las imágenes están centradas, devolveremos el valor Normal al desplegable anterior, con lo que veremos de nuevo la Capa 1.
8.- Llega el momento de realizar la media con las dos imágenes.
8.1.- Con la Capa 1 seleccionada, pondremos la Opacidad al 50%.
8.2.- Ahora de lo que se trata es de Acoplar las imágenes para que formen una sola. Lo haremos a través de Capa->Acoplar imagen.
9.- Guardamos la imagen en nuestro disco duro. Procurad usar un formato BMP o TIF; nunca JPG, ya que éste reduce la calidad, y precisamente, lo que deseamos es incrementarla.
10.- Ahora que ya tenemos un par de imáges tratadas, ¿por qué vamos a parar?. Sigamos todos los pasos con otro par de integraciones siguiendo el esquema de procesamiento que habíamos visto anteriormente hasta llegar al punto de la Imagen Final.

Si os habeis fijado, en ningún momento hemos manipulado la imagen a través de filtros o algo parecido. Ahora es el momento.

Antes de nada, y llegados al punto donde hemos obtenido la imagen final, lo que haremos es devolverla a su tamaño "natural", es decir, a través de Imagen->Tamaño de imagen... le devolveremos el tamaño de 320x240.

¿Os dais cuenta como ya empieza a cambiar la cosa?

Con la imagen a su tamaño normal, cambiaremos los valores de brillo y contraste del mismo modo que lo hicimos con la primera técnica descrita al comienzo de este artículo. Como paso final, enfocaremos la imagen sin que esta llege a perder definición por el "grano" que ese tipo de filtro le añade.

El resultado es el que veis aquí:

Una de las imágenes originales

Imagen final

No está nada mal ¿Verdad?

Admito que el trabajo es laborioso, pero creo que el resultado vale la pena. si os fijais, los tonos de la imagen son más equilibrados, y por supuesto, la definición que alcanza es muy superior a la de la toma original incluso utilizando el primer método.

Por supuesto, que cuantas más imágenes manipuleis, el resultado va a ser mejor, llegando a unas resoluciones muy interesantes. Sólo hay que saber si vais a tener ganas de tratar unas 20 ó 30 tomas.

Ánimo a todos y a experimentar. Como veis, con una QuickCam se pueden hacer cosas muy interesantes.