Fotografía Astronómica
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Técnicas de Tratamiento Digital de Imágenes
Con Registax 2, PixInsight LE y Adobe Photoshop CS

Ejemplo de tratamiento integral para una imagen


Aunque pueda resultar un proceso largo, creo interesante la descripción paso a paso del tratamieto digital que suelo seguir con las imágenes. Al realizarlas con una cámara DSLR, las capturas se componen de varias tomas similares con el mismo tiempo de exposición, con el fin de evitar el ruido térmico. En mi caso, la cámara Canon EOS 300 D puede hacer las capturas en modo RAW, es decir, sin ningún tipo de compresión, lo cual es muy recomendable.

Usaré a modo de ejemplo la imagen de la Nebulosa Trífida que capturé a primeros de julio de 2005. La captura se compone de dos imágenes de unos 250 segundos de exposición cada una, en modo RAW. El resultado final es éste:



Lo primero que hacemos tras descargar las imágenes de la cámara al disco duro, es transformarlas a formato TIFF.  Para ello abriremos el Adobe Photoshop CS, y abrimos nuestras imágenes. Al hacerlo, se nos mostrará una pantalla de opciones que en principio yo dejo siempre sin alterar, es decir, mantengo el espacio de color en el sRGB IEC61966-1, la profundidad de color en 16 bits y dejo el tamaño y resto de opciones tal como aparecen. Con esto vemos por primera vez nuestra imagen, momento de lamentarse o de esperanzarse en conseguir algo mejor.

En esto estamos, así que hacemos la transformación a TIFF: Archivo>Guardar como>Seleccionamos el formato TIFF, y después dejamos Ninguna compresión. Repetimos el proceso con todas las imágenes que hayamos capturado. Las dos de nuestro ejemplo son así:




Ahora debemos alinear y sumar nuestras imágenes en una sola sobre la que trabajaremos después. Para ello abrimos el Registax 2, y seleccionamos nuestras dos imágenes TIFF. A continuación seleccionamos una estrella del centro de la mejor de las dos imágenes pinchando a su vez en su centro. En la pantalla inicial, habremos dejado seleccionadas las casillas de Settings Colour Processing y RGB, así como Full Pixels en Processing Area. En Alignment box (pixels) dejo el valor de 128, que es suficiente. El proceso si no puede convertirse en muy lento.

Tras esperar un poco, se nos abrirá la ventana de alineación del Registax. Nos debe aparecer una subventana un tanto extraña, tal que así (si no, activar la casilla Show FFT):


Ahí vemos la estrella sobre la que hemos pinchado antes con una graduación de color. Hay que procurar obtener un gráfico similar a éste, con círculos algo ovalados y con una gradación de color homogénea. Así, se lo estaremos poniendo más fácil al programa.

Aquí no pretendemos desechar ninguna toma, a diferencia de los tratamientos con vídeo. La configuración que uso es la siguiente:

- Bias substract DESACTIVADO
- Optimize Until 1%
- Search Area 2 pixels
- Lower quality 85%
- Track object ACTIVADO
- Predict track DESACTIVADO
- Misalign warning ACTIVADO
- Alignment filter ACTIVADO, valor 20 pixels
- Show FFT ACTIVADO
- Show graph ACTIVADO
- Qualify filter band Start 2, width 11
- Use contrast ACTIVADO
- Auto-optimisation ACTIVADO
- Fast optimize ACTIVADO
- Manual alignment DESACTIVADO.


Presionamos sobre Align, y volvemos a esperar un rato. Puede darse el caso de que alguna de nuestras imágenes presente un cambio de encuadre respecto a las demás que despiste al programa. En estos casos será necesario dar los puntos de alineación de manera manual, activando la casilla Manual alignment. Dederemos ser muy cuidadosos para tratar de conseguir presionar sobre el mismo punto en todas las imágenes.

Una vez ha terminado la alineación, seleccionamos la solapa superior de Stack, con lo que se nos abrirá una nueva ventana. Nos fijaremos en el valor de n que se indica abajo. Deberá ser igual al número de capturas que queremos sumar. Si no es así, es porque Registax trata de desechar alguna de ellas por no haber alcanzado los valeres mínimos de calidad definidos en los parámetros anteriores, por lo que deberíamos volver atrás y ser menos exigentes en Lower quality. Salvo que no haya una imagen deficiente, que quizá deberíamos considerar no incluir en la suma, el valor de n será el de las tomas que hayamos realizado con los valores que os doy. Así pues, pulsamos sobre el botón inferior derecho de Stack, y cuando haya terminado el proceso, a Save para guardar nuestra imagen ya alineada y sumada. Por supuesto, seleccionamos el formato TIFF para ello. La imagen del ejemplo, queda así en este momento:



Habremos advertido ya un problema en la imagen: hay un fuerte ruido térmico generado por la cámara, en la parte derecha de la imagen. En ello han influído los 30ºC de temperatura ambiente a los que fueron hechas las capturas, ya que el chip de la cámara se calienta e introduce este ruido. En teoría deberemos restar un dark frame, si es promediado de varios mejor, pero aquí no vamos a hacerlo así. Usaremos una estupenda función del programa PixIsight LE llamada DBE, siglas de Dynamic Background Extraction, con el que vamos a crear una simulación del color de fondo para después restarla, consiguiendo así un color uniforme en el fondo.


Así pues, abrimos nuestra imagen resultante del proceso con Registax desde el PixInsight. Lo primero, debemos ajustar el histograma de forma muy básica para que DBE funcione mejor. Vamos a Image>Histogram>Auto Clip. En el caso del ejemplo, la imagen se ha vuelto muy rojiza, pero no importa, después lo corregiremos. Ahora vamos a Image>Mode>Dynamic Background Extraction, y vamos pinchando sobre la imagen en puntos representativos del gradiente de color del fondo, formando al final una nube de puntos. Esta nube que compongamos deberá ser de paso más cerrado donde tengamos realmente el problema a eliminar. En nuestro caso, nos centramos a la derecha de la imagen, ya que pretendemos eliminar el ruido térmico. Hay también que evitar pinchar sobre estrellas, y sobre regiones que sean ocupadas por nebulosas o el cuerpo que estemos fotografiando, limitándonos e hacerlo en el fondo. Esto es muy importante, porque si no eliminaremos regiones con datos relevantes de la imagen.



Pinchamos en Generate, y después en Done, dos veces. Se nos creará una imagen con el color de fondo a partir de una interpolación entre los datos de los puntos marcados. Para restarla de la original, vamos a Process>General>Pixel Match. Se nos abrira´esta ventana.



Presionamos en New, y seleccionamos como Operator SUB: Substract. En Operand seleccionamos Image01_background, y presionamos Apply. Ahora seleccionamos la Image01, la original, y dejamos trabajar al programa. El resultado es éste, en el cual el gradiente de fondo ha sido elimado con éxito:



Ahora continuamos con el PixInsight introduciendo un incremento de luminancia, lo cual mejorará mucho el brillo de las estrellas débiles y el de las regiones de la nebulosa menos visibles. Lo haremos de manera controlada, creándonos previamente una máscara que sirva para evitar saturaciones. Nos ponemos primero con la creación de la máscara: vamos a Process>Color Spaces>Extract Channels. en la ventana que se nos ha abierto, seleccionamos el canal Cie Lab, y dejamos seleccionada sólo la capa L de luminancia., manteniendo activada la casilla Auto Identifiers. Al aplicar se nos habrá creado una nueva imagen, en blanco y negro, con la información de luminancia de la original. Debemos invertirla, desde Image>Invert, y ya tendremos nuestra máscara.

Ahora seleccionamos nuestra imagen original, y seleccionamos la máscara desde Mask>Select mask. Se llamará si no hemos cambiado el nombre Image01_L. Desactivaremos la casilla S de la barra de menús arriba a a la derecha. A partir de ahora esta máscara protege a la imagen de las saturaciones, por lo que podemos proceder al incremento de luminancia del que hablaba.

Nos vamos a Process>Transfer curves>Curves. Seleccionamos la casilla L, de luminacia, y estiramos la recta hacia arriba.



En el ejemplo, la curva la dejo así. Habrá que comprobar que no se introduce una cantidad de ruido significativa, es el único cuidado que deberemos tener en esta operación. El resultado es éste:



Ahora sólo nos queda ajustar el color. Ese fondo magenta nos tiene negros ¿verdad? Lo haremos mediante un ajuste de histogramas. Se puede hacer con PixInsight, pero de manera más farragosa, así que abro Photoshop para este último paso. Si nos vamos a Imagen>Ajuste>Niveles, y presionamos sobre opciones, la imagen como por arte de magia habrá cambiado. Ello es porque automáticamente se introducen valores de recorte de 0,10 en el punto negro y blanco de la imagen. Dejaremos el recorte como está en Sombras, pero en cero en Iluminaciones para no saturar los blancos.

Si el color no queda a nuestro gusto, aún podemos equilibrarlo. Iremos de nuevo a Imagen>Ajuste>Ajuste de niveles, y seleccionaremos el canal de color sobre el que queramos actuar (R red, G green o B blue; rojo, verde o azul). Podremos recortar algo el rango dinámico moviendo los extremos del histograma, aunque deberíamos tratar de conseguir el resultado deseado moviendo sólo la flecha del centro, con la que actuamos sobre los medios tonos. Así, hasta que consigamos los colores deseados.

Nuestra imagen ya está lista. Sólo nos quedará transformarla a JPG para no aburrir a los demás cuando la descarguen por Internet.



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