Tutorial ekspresowej naprawy zniekształconych gwiazd

Tiamat · 8 Stycznia 2009

Witam serdecznie,

Chciałbym napisać o problemie tzw pociągniętych gwiazd.

Dzieje się tak najczęściej z czterech powodów.

1. Pierwszy to niedoskonałości prowadzenia za gwiazdą. W jednej osi dochodzi do systematycznego lub okazjonalnego przesunięcia w prowadzeniu za fotografowanym obiektem. Nie najwyższej jakości montaż, silny wiatr lub źle dobrane parametry prowadzenia to główne przyczyny. Wynikiem są zazwyczaj robaczkowato wydłużone gwiazdy w jednym tylko kierunku i równomiernie w całym kadrze.

2. Inna przyczyna to nieodpowiednie dobranie wielkości czipu kamery do możliwości optycznych teleskopu. Każdy teleskop ma określoną maksymalną przekątną okrągłego pola, powyżej której optyka mówiąc potocznie nie wyrabia i gwiazdy przestają być punktowe. Na zewnątrz od środka tego okręgu, w którym gwiazdy są ładne, zaczynają przypominać charakterystyczne kometki, główkami skierowane do środka fotografowanego pola. Lekarstwem jest albo dobór kamery o mniejszym czipie albo zastosowanie optyki korygującej zewnętrzne partie obrazu. Warto nadmienić, że w sytuacji gdy teleskop jest źle skolimowany promieniście rozchodzące się gwiazdy-kometki nie koniecznie będą wskazywały środek kadru lecz mogą być przesunięte. Czasem nawet tak bardzo, że od środka kadru do jego jednego z brzegów obraz będzie wszędzie punktowy natomiast tylko po jednej ze stron gwiazdy będą kometowo rozjechane. Wówczas mamy do czynienia z podwójnym problemem.

3. Trzecia przyczyna to najogólniej ujmując zła kolimacja. Jest to szerokie zagadnienie, które dotyczy przede wszystkim teleskopów zwierciadlanych. Jest sporo informacji jak wykonać prawidłowa kolimację w zależności od posiadanego typu teleskopu. Na ogół po skolimowaniu gwiazdy uzyskują ponownie ładny, okrągły wygląd. Myślę, że specyficznym rodzajem złej kolimacji są problemy z wyciągiem, kiedy to najczęściej w wyniku zbyt dużego obciążenia dochodzi do jego hmm? obwiśnięcia.

4. Niekiedy pociągnięte w jedną stronę gwiazdy mogą pojawić się w wyższej klasy sprzęcie, gdzie deklarowane parametry powinny zabezpieczyć nas przed takim obrazem a guiding przebiegał "dobrze". Przyczyną może być wówczas specyficzny seeing, który ma powiedzmy, że "wietrzny" charakter. Powtarzające się podczas ekspozycji zniekształcenia gwiazdy w jedną stronę mogą dać taki właśnie sumaryczny obraz. Na ogół nie ma to nic wspólnego z wiatrem w skali "makro". Z mojego doświadczenia samo zjawisko dotyczy raczej dużych ogniskowych.

Poniżej jest praktyczny przykład jak zmniejszyć tzw pojechanie gwiazd w sytuacji gdy wszystkie wydłużają się w jedną stronę. Aby Czytelnik bez stresu zapamiętał poniższą metodę proponuję wykonać przykład w Photoshopie.

1. Zakładamy nowy rysunek. Niech ma wymiary 1000 na 1000 pikseli. Format np. TIFF.

2. W oknie Narzędzia Tools u dołu są dwa okienka do wyboru kolorów. Wybierzmy czarny.

3. Narzędziem z puszką farby wylewamy ją tak aby cała powierzchnia stała się czarna.

4. Wymieniamy kolor na biały.

5. Pędzlem o szerokości 100 pikseli narysujmy skośną kreskę tak jak na rysunku.

6. Zaznaczamy cały obraz. Najszybciej poprzez Ctr z A.

7. Kopiujemy czyli Ctr z C.

8. Wklejamy czyli Ctr z V

9. W ten sposób skopiowaliśmy narysowaną przez nas warstwę. Mogliśmy też to zrobić przez prawy klawisz myszki i wybierając opcję Kopiuj warstwę Duplicate layer.

10. Co mamy? Dwie identyczne warstwy.

11. W oknie Warstwy Layers są dwie małe ikonki z narysowanymi warstwami a nad nimi jest napisana w zakładce opcja wzajemnego ich przenikania. Domyślnie ustawiona jest na Zwykłą Normal.

12. Po kliknięciu na każdą z warstw możemy zmienić ich nazwę. Nazwijmy je odpowiednio Górna i Dolna.

13. Opcję przenikania, czyli krycia warstw Blending mode zmieniamy z domyślnego na Ciemniej Darken.

14. Nic się nie zmieniło. Jeszcze. W panelu Narzędzia Tools na górze jest guzik Przesunięcie. Włączamy go. Klikamy gdziekolwiek na rysunku. Bardzo delikatnie ruszmy obrazkiem zgodnie z kierunkiem jaki wskazuje nasza skośna linia. W wyniku przesuwania nasza sztucznie wydłużona gwiazda zmieni się w okrągłą. Tak właśnie wygląda efekt działania opcji Darken. Dzięki temu możemy wprowadzać umiarkowaną korektę do obrazu z lekko przesuniętymi gwiazdami.

Dzieje się tak dlatego, że w opcji Darken odwrotnie niż nakazuje logika ciemniejszy obraz (nieważne której warstwy) staje się widoczny. Natomiast jasne fragmenty giną pod ciemnymi pikselami innej warstwy.

Kilka uwag

1. Powyższa metoda ma ograniczone zastosowanie. Nie ma raczej sensu w przypadku obiektów innych niż gwiazdy, zwłaszcza takich jak galaktyki. Ingerencja opisaną metodą może wprowadzić więcej szkód niż pożytku. Choć spróbować pobawić się nie zaszkodzi. Od czego jest funkcja Cofnij.

2. Aby wykonać z najlepszym rezultatem naprawę gwiazd i zaoszczędzić przy tym inne obiekty, np.. rozrzucone w kadrze galaktyki powinniśmy je odseparować najlepiej tworząc nową, nietykalną warstwę.

3. Inne podejście do tematu to stworzenie warstwy z samymi gwiazdami. Jak najprościej wyodrębniać gwiazdy napisałem w tutorialiku o składaniu fotografii RGB. Pamiętajmy jednak aby zaznaczyć gwiazdy wraz z ciemną otoczką, która jest potrzebna do prawidłowego zadziałania opcji przenikana Ciemniej Darken. Otoczka ta musi być większa niż najczęściej stosowane do selekcji gwiazd 3,4 piksele. Zależy to jak agresywnie mamy zamiar przesuwać nasze wydłużone gwiazdy.

4. Jak precyzyjnie przesuwać warstwy względem siebie? W zakładce Filtry na dole jest podzakładka Inne Others. Kliknijmy tam

5. Jest tam funkcja Przesunięcie Offset. Zamiast myszką możemy precyzyjnie przesuwać zaznaczone pole o żądane wartości.

6. Przesuwać możemy również warstwę, gdy zaznaczony jest guzik Przesunięcie w okienku Tools poprzez naciskanie strzałek klawiatury. Jest to wygodna i precyzyjna metoda.

A co z sytuacją, gdy wokół ładnego centrum obrazu pojawiają się gwiazdy z dokuczliwą komą? Z tym też można powalczyć i można spróbować zastosować identyczną filozofię jak przy przesunięciu całego kadru w jedną stronę. Zróbmy przykład i narysujmy w Photoshopie poniższy rysunek w podobny sposób jak poprzednio. Będzie to parodia problemu, o którym teraz mówimy.

1. Narysowany obrazek możemy w myśli podzielić na cztery równe okna czyli tzw kwadranty. Dwa górne: lewy i prawy oraz dwa dolne także lewy i prawy.

2. Zaznaczmy myszką mniej więcej prawy dolny kwadrant.

3. Skopiujmy zaznaczony fragment i następnie go wklejmy.

4. Zaznaczmy w okienku Warstwy opcje przenikania Darken Ciemniej

5. Kliknijmy prawy klawisz myszy

6. Wybierzmy Przekształć swobodnie Free transform

7. Trzymając wciśnięty Shift i łapiąc za prawy dolny róg zaznaczonego fragmentu spróbujmy go odrobinę zmniejszyć czyli zaznaczony punk przesuwać ku środkowi obrazka.

8. Narysowane przez nas kreski- gwiazdy z komą powinny się zmniejszyć

9. To właściwie tyle. Powyższą metodę w zależności od stopnia komy można zastosować z rożną agresywnością dla różnych fragmentów zdjęcia. Idealnym rozwiązaniem byłoby podzielenie obrazu jak się kroi tort i każdy z kawałeczków pomniejszyć. Można zaznaczyć też całe zdjęcie za wyjątkiem środka kadru. Stworzyć nową tak zaznaczoną warstwę i nią spróbować zmniejszać. Nie jest to takie szybkie i proste ale można powalczyć. Zwłaszcza gdy się nie ma innego wyjścia. Inwencję zostawiam Czytelnikowi. Będzie świetnie, jeśli podzielisz się z innymi swoimi odkryciami w tej materii. Wiele osób nie tylko zaczynających to hobby dobierając swoje zestawy boryka się z podobnym problemem jak właśnie zniekształcone gwiazdy.

X Funkcja Zanik Fade

W niektórych sytuacjach jak np. opisane powyżej delikatne przesuwanie warstw względem siebie przydatna jest funkcja Zanik Fade. Można ją znaleźć w zakładce Edycja Edit. Pojawia się jako aktywna po zastosowaniu filtra . W tym przypadku po Przesunięciu Offset można dopieścić wykonaną przed chwilą akcję właśnie dzięki funkcji Zanik. Normalnie w przypadku przesunięcia możliwe jest zrobienie tego o pełne skoki pikseli 1 lub 2 lub 3 itd. Funkcja Zanik poprzez ustawienie suwaka pozwala na ustawienie wartości pośredniej. Dzięki temu możemy precyzyjnie przesunąć dwie warstwy względem siebie. W funkcji Zanik jest też opcja przenikania. Nie ruszajmy jej. Niech zostanie jako Normal.

X Funkcja Minimalizuj

Przy okazji warto wspomnieć, że w podzakładce Inne Others jest funkcja Minimalizuj Minimalise. Takie drastyczne potraktowanie gwiazd jak opisane wyżej może wymagać kosmetyki. Narzędzie Mnimalise może się przydać. W wyniku zastosowania go gwiazdy ulegają po prostu zmniejszeniu. Zazwyczaj wystarczy ustawić wartość 1. Gdy ustawimy 2 to może być zbyt dużo. Wówczas polecam opisaną powyżej funcję Zanik Fade.

To chyba tyle.

Sukcesów w zmniejszaniu entropii Wszechświata!

Michał Żołnowski - Tiamat

Edytowane 9 Stycznia 2009 przez Tiamat

Adam_Jesion · 9 Stycznia 2009

Trochę hardcorowe metody zaczynasz prezentować .

No nic, siedzę cicho i sobie czytam - pykając w plusiki za tą pożyteczną pracę.

Adam_Jesion · 9 Stycznia 2009

Jedna tylko uwaga techniczna, czyli nieprawidłowy opis narzędzia.

W tym przypadku po Przesunięciu Offset można dopieścić wykonaną przed chwilą akcję właśnie dzięki funkcji Zanik. Normalnie w przypadku przesunięcia możliwe jest zrobienie tego o pełne skoki pikseli 1 lub 2 lub 3 itd. Funkcja Zanik poprzez ustawienie suwaka pozwala na ustawienie wartości pośredniej.

Opcja Fade nie pozwoli Ci ustawić przesunięcia Offset o wartości pośrednie. Jeżeli zrobisz Offset 3, to przesuwając suwak Fade nie przesuwasz warstwy o wartości pomiędzy 1 a 3. To tak nie działa. Fade jest bardzo prostym narzędziem dla osób, które nie do końca opanowały jeszcze pracę z warstwami, lub czasami chcą wykonać operację szybko, bez ich tworzenia. Fade pozwala Ci zmienić dokładnie te same parametry, co statyczna warstwa - czyli możesz zmienić jej przezroczystość i sposób mieszania (do spodu). Nic mniej, nic więcej.

Fade w odróżnieniu od warstw wszystko robi na wartościach bezwzlędnych i do tego stratnie (zmiany na warstwie są ostateczne). Jeżeli pozostałbyś przy warstwach, to zawsze byś miał możliwość kontroli parametru przenikania i przesunięcia w przyszłości.

Inaczej mówiąc, w Twoim przypadku wystarczyło zmieniać wartość przenikania warstwy, której nadałeś parametr mieszania "darken". Poza suwakiem przezroczystości (paletka Layers) można użyć klawiszy 1,2,3...0 na klawiaturze alfanumerycznej, co odpowiada wartością 10, 20, 30,... 100%. Jeżeli potrzeba wartości 1%, czy 5%, to wciskami 0 i potem 1, lub 5 dla 5%.

Tiamat · 9 Stycznia 2009

Dzięki za komentarz. To był taki skrót myślowy. Wiadomo, że nie można przesuwać czegoś na ekranie o ułamki piksela bo by się monitor zniszczył : ). Bardziej intuicyjne jest już zastosowanie funkcji Zanik czyli Fade z zakładki Edit po tym jak wykonaliśmy filtr Minimalizuj. Choć też oczywiście możemy to zrobi tworząc nową warstwę. Czasem to, że działamy na jednej warstwie jest plusem. Np. gdy mamy już wiele warstw na zdjęciu i zaczynamy się w nich gubić lub każda z nich sporo waży i przymula nam to komputer. Z drugiej strony faktycznie tworzenie nowej warstwy daje nam większą swobodę. Niestety pamiętam, że niektóre z TIFFów podczas obróbki miały po kilkaset (!) megabajtów.

Może coś jeszcze dopiszę, bo zapewne niedługo pojawiłby się jakiś komentarz. Zastosowana technika ma na celu kosmetykę zdjęć. To nie jest narzędzie do np. robienia z gwiazd- kresek okrągłych gwiazd w przypadku gdy fotografujemy kometę i przesuwamy teleskop za kometą. Chodzi przede wszystkim o zdjęcia JAJOWATYCH gwiazd, które minimalnym ruchem poprzez przesunięcie możemy wyokrąglić. Osobom zbulwersowanym czy zdziwionym jak głęboko sięga ingerencja w astrofotografii chcę coś powiedzieć. W sieci można znaleźć tzw przepiękne fotki zrobione przez utytułowanych astrofotogorafów. W obróbce tych fotek dokonano ingerencji sięgającej daaaaaaaleko bardziej niż to opisałem w tych tutorialikach. Wielu z nich stosuje np. ręczne wyodrębnianie obszarów na zdjęciu (m.in. wymazywanie) a następnie ich redukcję lub wzmacnianie. Wówczas efekt zależy w dużej mierze od tego gdzie i jak został zaznaczony dany fragment ręką np. pana G. Ale ten wątek nie jest miejscem do roztrząsania etycznych aspektów astrofoto!

Pozdrawiam

Michał Żołnowski- Tiamat

Edytowane 9 Stycznia 2009 przez Tiamat

Adam_Jesion · 9 Stycznia 2009

Dzięki za komentarz. To był taki skrót myślowy. Wiadomo, że nie można przesuwać czegoś na ekranie o ułamki piksela bo by się monitor zniszczył : ). Bardziej intuicyjne jest już zastosowanie funkcji Zanik czyli Fade z zakładki Edit po tym jak wykonaliśmy filtr Minimalizuj.

Swoją drogą, to powiem Ci szczerze, że nie wpadłem na taki trick z globalnym poprawianiem gwiazd. W nocy posprawdzałem to na różnych zdjęciach i generalnie w większości przypadków wiele się nie da zrobić, ale są specyficzne zdjęcia, na których efekt jest rewelacyjny. Problemem działania przesunięcia warstwy z opcją Darken jest to, że zabije 1 pikselowe gwiazdy. Gwiazdy natomiast są na ogół większe, więc coś zawsze po nich zostaje (halo). Świetnie to sprawdza się np. na zdjęciach Hansa, gdzie gwiazdy są duże i jasne. Zduszenie gwiazd taką operacją daje u niego podwójny sukces - poprawia okrągłość gwiazd oraz zmniejsza ich jasność.

Myślę, że Hans wisi Ci solidny gift - i nie tylko on. Metoda zadziała bardzo efektywnie wszędzie tam, gdzie są duże pola gwiazdowe na tle nieba (bez dużych i skomplikowanych mgławic). W innych przypadkach można się ratować wyodrębnianiem regionów.

Co do cytatu powyżej, to powiem Ci, że można przesuwać elementy o ułamki pikseli (subpiksele) i monitor się nie zniszczy Ale to tylko gwoli terminologii. Wiem przecież, co masz na myśli.

Fade oczywiście może być "szybsze" w niektórych przypadkach, ale zauważ, że odniosłem się do konkretnego przypadku, czyli Twojego workflow. Warstwę przecież i tak tworzysz, którą przesuwasz. Więc prościej jest przesunąć ją kursorem (po sklonowaniu i daniu jej parametru przenikania Darken) i strzelić w numeryczny klawisz tuningując w ten sposób jej przenikanie. Zachowujesz pełną wolność kreacji, nic nie tracąc i nic dodatkowego nie generując. Opcja Fade w tym wypadku "uszkodzi" ci warstwę, czyli naniesie na nią zmiany fizyczne.

Z niecierpliwością czekam na kolejny artykuł. Pamiętaj, że moje "czepianie" się jest raczej szansą wzięcia udziału w ukochanym temacie, a nie szukaniem dziury. Generalnie w tym co piszesz trudno jest znaleźć punkt zaczepienia do dyskusji nawet dla osób, dla których photoshop jest jest jak ręka, noga, czy oddychanie. Dlatego - respect.

W następny tutorialu zrób jakiś babol, to będę miał szansę się trochę więcej powymądrzać.

Hans · 9 Stycznia 2009

Hihi Hans z pewnoscią nie odmówi solidnego gifta. Niech tylko Hans zdoła dorwac się do jakiegoś PSa i poeksperymentować

Pozdrawiam.

Ps. Kolejny wydatek wrrrrr...

Adam_Jesion · 9 Stycznia 2009

Hihi Hans z pewnoscią nie odmówi solidnego gifta. Niech tylko Hans zdoła dorwac się do jakiegoś PSa i poeksperymentować

Pozdrawiam.

Ps. Kolejny wydatek wrrrrr...

Tę operację zrobisz w każdym programie, który daje opcję mieszania warstw "DARKEN". W gimpie też na pewno to znajdziesz. To jest standard - totalny, tak samo, jak odwrotność tej funkcji - lighten. Dlatego tak mocno się zaśmiałem z tego tricku, bo generalnie, do trochę innych rzeczy się używa darken.

ryszardo · 9 Stycznia 2009

Bardzo ciekawy wątek. Znów można by się zapytać czym jest amatorska astrofotografia. Wygląda na to, że tym samym co zwykła "artystyczna" fotografia - nawet użytkowa ( a może tym bardziej). Tylko obiekt jest inny, dla nas najbardziej fascynujący i piękny. Była już o tym dyskusja na forum, więc przepraszam za to wtrącenie.

Pozdrawiam!

Adam_Jesion · 9 Stycznia 2009

Trzeba wreszcie zrozumieć, że zdjęcie nie powstaje na polu, poprzez montaż, optykę etc. Tam są zbierane dane, surowe fotony. Zdjęcie powstaje znacznie później - w czasie interpretacji tych danych przez człowieka.

W czasie zbierania danych jesteśmy tylko "operatorem" - lepszym, lub gorszym technologiem, inżynierem. Astrofotografią, którą się pałamy dzieli się na dwa/trzy różne światy:

1. technologiczny, czyli stricte inżynieryjny. Kochamy budować te nasze foto-maszyny, konfigurować je, etc. Coś jak Bob Budowiniczy Trudno na tym etapie mówić, że robimy zdjęcia. Antonio Stradivari stworzył niezwykłe skrzypce, dające unikatowe brzmienie, ale nie może być współautorem skomponowanych na tych instrumentach dzieł muzycznych. Tak samo twórcy kamer, aparatów, etc. Do pewnego momentu my jesteśmy takimi twórcami.

2. "artystyczny", "graficzny", czyli etap, w którym bierzemy uzyskane dane, czy to z własnego, czy innego sprzętu i zaczynamy je interpretować, kształtować (często jak plastelinę, z tą różnicą, że tu staramy się uzyskać możliwe "najrealniejszy obraz" - pytanie tylko, co znaczy słowo "realny"). To teraz powstaje zdjęcie. Tworzymy je pod swoje wyobrażenia, na które składa się wiedza, zarówno nabyta, jak i ta zaobserwowana. Każda praca jest w dużym stopniu unikatowa, teoretycznie nigdy nawet 2 razy tego samego zdjęcia nie zrobimy tak samo.

3. "Starhoppingowy", czyli cały ten świat towarzysko-metafizyczny.

Oczywiście mówię tu o astronomii miłośniczej, astrofotograficznej - TYLKO! To bardzo ważne, bo są wbrew pozorom, są i inne (choćby astronomia amatorska, czy zawodowa, gdzie cele są zgoła odmienne).

Jeżeli nie zgadzacie się z moim sposobem patrzenia na tę dziedzinę, to warto chociaż się nad tym zastanowić i spróbować ten stan zaakceptować. Wszyscy się różnimy i nie każdy musi tak to postrzegać. Poza tym, sposób patrzenia na rzeczywistość zmienia się wraz z czasem i ewolucją. Zupełnie inaczej patrzyłem na to, kiedy zaczynałem przygodę z astronomią, a zupełnie inaczej widzę i czuję to dzisiaj. Absolutnie nie dlatego, że czuję się mądrzejszy. Po prostu uświadomiłem sobie miejsce i cele oraz to, co mi daje prawdziwą satysfakcję.

Ciekawe, czy jest ktoś, kto mógłby się zgodzić z moją interpretacją astrofotografii?

ryszardo · 9 Stycznia 2009

Zgadzam się z interpretacją Adama. To oczywiste, chociaż analogia z instrumentami Stradivariusa jest nieco ryzykowna...Raczej szukałbym tu porównania do syntezatorów, jeśli już w tym kierunku. Cenne jest odróżnienie astronomii miłośniczej, której najbardziej "wyrafinowanym" przejawem jest omawiane tu astrofoto, od astronomii amatorskiej. Dlaczego?, przede wszystkim różnica polega na tym, co robimy z materiałem uzbieranym "na polu", lub w obserwatorium.

Astronom amator ( tak jak profesjonalny) będzie dązył przede wszystkim do uzyskania interesujących go informacji, np. uprawiając fotometrię lub astrometrię. Miłośnik "artystycznej" fotografii będzie dążył do uzyskania zdjęcia - w pewnym stopniu "manewrując" danymi, między innymi po to, by przykryć niedoskonałości sprzętu bądź samego procesu zbierania danych.

Już pierwsze zdjęcia astronomiczne ( te na szklanych płytach) ujawniły potęgę fotografii w astronomii. Zawsze najpierw było żmudne "zbieranie fotonów", potem analiza zdjęcia. My też to widzimy, mamy wrażenie, że na zdjęciu możemy dostrzec coś, co jest w czasie obserwacji wizualnej nieuchwytne...Nawet w mistycznym sensie.

narwik · 13 Stycznia 2009

No i astrofotograficzna "kategoria A": dokumentacja zjawisk.

Starannie wykonana i udokumentowana obserwacja istnieje już do końca historii pisanej. Tak jak teraz sięga się do zapisków historycznych z wcześniejszych stuleci, tak nasze wyniki będą traktowane za kilkaset lat. Tu istnieje szerokie pole do popisu na którym można bez problemu konkurować z zawodowcami, mam na myśli to co robi PKiM i SOPiZ.