Capítulo 2 : Separação fundo/estrelas

[jsmoraes]

Processo de separação das estrelas do conjunto de fundo de uma nebulosa

Introdução:

1. Aplicável em qualquer foto ?
Não. Se não houver uma preseça significativa da nebulosa, as rotinas não conseguirão efetuar adequadamente a separação. Uma foto minha da galáxia NGC 6744 não teve uma boa separação já que o nível de sinal da galáxia era muito fraco. Ao processar a limpeza das estrelas, a galáxia também desaparecia. E ao retornar com as estrelas, a galáxia vinha como se fosse estrela. Ou seja, não obtive um resultado satisfatório.

2. Os procedimentos das duas automações são identicos ?
Não. Elas têm o mesmo princípio de processo, porém algumas diferenças nos valores e na forma como são aplicados produzem resultados diferentes.
Como exemplo, a mesma galáxia referenciada acima teve resultado absolutamente zero para a automação de Metsavaino e um resultado sofrível para a de Troy.

Análise e descrição dos procedimentos das automações:

Metsavaino utiliza mascara de estrelas. Troy, não. Isto limita um pouco o resultado. Mas também não poderia ser diferente, já que são procedimentos genéricos aplicados em qualquer foto.

O módulo principal está no uso bastante sofisticado do filtro Noise -> Dust & Scratch. Como podemos ver nas fotos abaixo ele é seguidamente utilizado com valores diferentes de radius e threshold.

Forte radius (área ou quantidade de pixels que serão agrupados no processo) em alto threshold (regiões ou pixeis com forte intensidade de sinal); e gradativa redução destes valores para ir passo à passo retirando da imagem a informação das estrelas.
Parecido com um processo de limpeza onde primeiro se retira o grosso e depois a poeira fina.

Os valores para radius e threshold têm uma importância fundamental. Certamente que os definidos nas automações podem não ser o ideal. Provavelmente foram obtidos por experiência dos autores e coleta de informações de outros que praticam este processo.
Imagino que o ideal seria ter este módulo separado. Ou melhor várias automações de Dust & Scratches com valores diferentes para que possamos ensaiar e obter a melhor performance. (Vou pensar no assunto e ver se dá para produzir um conjunto delas e integrar uma seleção nas ações que estão em execução)  

Vejamos a diferença entre a do Troy e a do Metsavaino

Metsavaino utiliza duas vezes o procedimento com valores diferentes. O primeiro é para retirar as estrelas e gerar uma mascara de estrelas. O segundo é para apagar as estrelas, utilizando a mascara, da imagem original permitindo a preservação dos detalhes do fundo.

     

Troy utiliza somente uma única vez. Perde um pouco na preservação de detalhes da imagem original, mas consegue uma separação bem apurada devido aos valores utilizados.



O método de separação difere um pouco entre as rotinas, embora ambas utilizem o tradicional procedimento de produzir a diferença (ou subtracão) entre a imagem original e a imagem sem estrelas.

Troy somente com diferença e Metsavaino com subtracão para gerar a máscara das estrelas e diferença para criar o layer das estrelas. O procedimento de Metsavaino rebusca com recurso de blending darken para reforço de contraste da imagem sem estrelas para não perder muito de seus originais detalhes.

Vejamos a diferenças:

Metsavaino reforça contraste e separa:



E cria uma máscara das estrelas:



nota: neste ponto da rotina de Metsavaino existe uma sequencia de procedimentos redundantes em imagem duplicada que não serão utilizados quando no retorno para a imagem que estava sendo trabalhada anteriormente. Provavelmente algum lixo esquecido.



Troy já faz um processo mais simples e direto:

Não realça detalhes da imagem original e não usa máscara. Apenas efetua a separação com diferença.



Após esta separação ambas automações irão recolocar as estrelas isoladas com o blending Linear Dodge.

Fluxograma simplificado do procedimento:

Troy:
duplica a imagem original -> apaga as estrelas de uma das imagens -> aplica diferença para ter somente as estrelas -> disponibiliza 2 layers: um com o fundo e outro com as estrelas.

Metsavaino:
Executa o processo com dois procedimentos:

1 - duplica a imagem original -> apaga as estrelas de uma das imagens -> aplica subtracão para ter somente as estrelas -> converte a imagem com estrelas para gray e altera o Threshold para evidenciar estrelas mais fracas -> cria uma mascara de estrelas.

2 - duplica a imagem original de novo -> aplica a mascara de estrelas em uma delas -> apaga as estrelas -> cria uma imagem com as estrelas com método merge  -> reforça a nitidez da imagem sem estrelas -> disponibiliza dois layers: um com o fundo e outro com as estrelas.

Conclusão:

O grande segredo destes procedimentos está no uso do filtro Dust & Scratches progressivo. Os valores aplicados e onde e quando são aplicados diferenciam o resultado.

O procedimeno de Metsavaino, apagando as estrelas com uso auxiliar de mascara, possibilita manter a qualidade e detalhes da imagem original.

O uso de Threshold, ao invés de manipulação de level ,como visto em outros tutoriais, possibilita um grande ganho na evidencia de estrelas tênues.

Mascara de estrelas de Metsavaino:



E por final uma comparação da imagem de fundo sem as estrelas

Troy:


Metsavaino:

Exemplo de uso da ação Star Natural Metsavaino com um arquivo JPG de Eta Carina:

Imagem original:



Imagem retrabalhada com ajuste de curva:



Não exagerei no ajuste de curvas. Talvez uma observação atenta seja necessário para verificar as alterações na coloração e maior presença de algumas áreas da nebulosa SEM ALTERAR a presença ou saturação das estrelas: objetivo principal deste procedimento.
Como dica observe a área semi vazia entre as duas nuvens. Você verá que houve algum realce de tênues nuvens sem nenhum distúrbio nas estrelas que estão sobre elas.





E a diferença no histogram:

                             

Original	Reprocessada

Referencia:

Metsavaino: http://astroanarchy.zenfolio.com/
Troy: http://troypiggo.blogspot.com.br/2010/11/troys-astro-actions.html