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(Sovra)elaborazione fotografica

Discutiamo qui dell'hardware e dei software astronomici per l'elaborazione grafica, planetari, interfacce per strumenti e altro.

Messaggioda Paolo » 6 set 2016, 11:43

Tanto per chiacchierare... oltretutto piovera' per diversi giorni, quindi... ;)

Non sono aggiornato da tempo in fatto di tecniche per l'elaborazione di immagini del profondo cielo e, incuriosito, ho fatto una veloce "survey" sul web trovando cose interessanti come quella che riporto di seguito. Si tratta di uno speciale tipo di filtraggio con base HDR.

In pratica, da un'immagine in cui i particolari sono appena accennati, vuoi per la scarsa differenza di luminosita' rispetto alla zona circostante, vuoi perche' di intensita' prossima agli estremi della gamma, vuoi per il contorno sfumato (anche per propria natura, non solo per errori di fuoco, guida ecc), si passa ad un'immagine con i dettagli enfatizzati e caratterizzata da una dinamica profondamente alterata (la condizione per poter far risaltare i particolari).

Ma non sto qui a descrivere gli effetti e vi mostro due esempi pre e post filtraggio (credo che non serva dire quale delle due ha subito il “vigoroso” trattamento!). La funzione “magica” e’ la HDR Multiscale Transform di PixInsight.

es1.jpg


es2.jpg

Io noto due cose (poi mi piacerebbe sentire anche il vostro parere). La prima e' che la dinamica originale e' completamente andata (non e' semplicemente compressa ma ricostruita a vari livelli di intensita'). Un vero peccato perche' si tratta di una informazione molto importante. Ma per l'assetato di dettagli questo probabilmente non e' un problema...

La seconda e' legata al fatto che il filtraggio e' dosabile. Quindi, fino a che punto si tirano fuori dettagli "reali" e quando invece, spingendo la sua applicazione, vediamo artefatti? Dobbiamo infatti considerare che anche le fluttuazioni statistiche sul nostro sensore possono essere assimilabili a dettagli poco visibili, proprio come quelli esibiti dal soggetto (anche altri software hanno funzioni grafiche che riescono a generare finti dettagli dal rumore).

Argomento "naturalezza". Per quanto la forma e le sfumature dei soggetti estesi del profondo cielo non sia apprezzabile direttamente ad occhio (ad eccezione dei piu' luminosi quando osservati con grandi telescopi), chi ha visionato molte foto di un soggetto (specialmente quelle su emulsione) riesce senz'altro a distinguere se una sua riproduzione digitale e' sovra-elaborata o meno. La differenza che passa tra la versione non trattata e quella con il filtraggio a me sembra analoga a quella che passa tra le immagini qui in basso (normale e HDR):

hdr_master2.jpg

Si trovano tanti esempi di foto HDR in rete, anche piu' esasperate di questa. Il fattore comune e' l'appiattimento generale delle tonalita' e un effetto "fumetto" (o dipinto, bassorilievo, cartone animato, ecc.) piu' o meno marcato. Altro esempio (scusate ma penso che una immagine valga piu' di tante parole, la sensazione oltretutto non e' facile da descrivere):

HDR-Photo-pic-Lisbon-Portugal-Urban-Color.jpg

Ecco, io vedo proprio in questo modo le immagini astronomiche trattate con la speciale tecnica HDR!

Mentre per le immagini normali la forma d'arte HDR e' in qualche modo "digeribile" (ma dipende dai contesti, in un documentario o nella cronaca non vedo tanto bene l'uso di fumetti HDR), nel mondo dell'astronomia mi resta davvero difficile accettare simili enfatizzazioni e stravolgimenti della dinamica. Vicino al nucleo della galassia e nel centro brillante della nebulosa (esempi sopra) molte aree sono diventate, a seguito del filtraggio, meno luminose delle deboli parti periferiche (cosa non vera e verificabile con i conteggi sul frame originali – dispongo di riprese CCD di entrambi i soggetti su cui ho controllato).

In un recente topic Edoardo ha parlato di "ripetibilita' dei risultati", argomento citato in un libro sull'elaborazione delle immagini digitali. Concordo e penso che tale requisito dovrebbe essere sempre sotto controllo durante l'attivita' post-ripresa dei soggetti astronomici, altrimenti si sconfina in qualcosa di fortemente personale che contrasta con l'impegno che da sempre e' messo in campo per produrre testimonianze del cosmo piu' oggettive possibili. La ripetibilita' non riguarda ovviamente il singolo ma e' un concetto esteso. Il risultato dovrebbe essere indipendente dalla persona, dalla strumentazione, dai tool di riduzione dati e dalle procedure usate. Parliamo della resa visiva del soggetto, prescindendo dalla diversa profondita' raggiunta grazie ad un cielo migliore o il maggiore dettaglio dovuto ad un'ottica di apertura e qualita' superiore. Escludiamo anche le inevitabili differenze introdotte per compensare la resa dei diversi monitor (che da’ luogo normalmente solo a modeste variazioni del contrasto generale).

Osservando in rete le immagini deep-sky di un particolare oggetto (es. con Google) si capisce come la tanto ricercata omogeneita' dei risultati rappresenti un traguardo ancora molto lontano. Per colori impazziti e dinamiche alterate, a volte i soggetti neanche si riconoscono! Adesso abbiamo anche nuovi strumenti informatici che ci permettono stravolgimenti come quelli visti sopra, quindi cosa succede alla sperata convergenza dei risultati? Provate a rispondere voi…

Paolo
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Messaggioda Pering » 6 set 2016, 12:16

Ho provato quella funzione, poi quando torno a casa vi "mostro" cosa può fare con un solo passaggio. Da "paura".
Da quando ho preso il monitor computer dell'Apple 5k devo dire che guardare un immagine su un altro monitor è deludente.
Non so che combina ma... per esempio foto diurne di paesaggi fatti anni fa con la Canon 300D inguardabili con i comuni monitor, appaiono belle foto nell'imac.
Due sono le cose o l'imac in qualche modo elabora le immagini e le mostra o gli altri monitor rovinano le immagini.
Quello che è sicuro che aveva regione Paolo quando mi spronava a acquistare un monitor di qualità.
Circa la sete di dettaglio, si è vero a volte si è lusingati, ma appena ci si fa il callo, si fa esperienza si nota che a parte gli artefatti inevitabili in quelle super elaborate, le immagini soft sono le migliori proprio per la delicatezza.
La retta via è un'altra, cercare di ottenere materia prima di qualità, calibrare in maniera ottimale.
E qui mi dispiace dirlo ma Astroart non è all'altezza, lavorando a 16 bit non si riesce a ruotare un immagine, pix lavora a 64 bit, ci mette una vita ma i risultati sono migliori, mi hanno parlato molto bene di ccdstack ma non l'ho mai provato.
Da pix: "Con le immagini in virgola mobile a 64 bit è possibile eseguire trasformazioni accurate e complesse in una immensa gamma dinamica di 10 alla 15 valori campione discreti".
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Messaggioda Domenico1984 » 6 set 2016, 12:29

In tutto ciò bisogno tenere in considerazione dove si vuole arrivare...una immagine soggetta a HDR è una vera e propria immagine con le dinamiche "taroccate". Tra virgolette xkè quei dettagli ci sono quindi reali ma falsati in dinamica...
La dinamica....16 bit sono pochi ci vorrebbe un ccd almeno da 64 bit per riuscire a catturare la dinamica corretta in modo da vedere allo stesso tempo quei dettagli in dinamica giusta...
L'algoritmo di pix lavora a 64 bit, i quali sono falsati dato che la ripresa è a 16 bit "taroccata" in processing a 32bit e virata in HDR a 64 bit.
In tutto ciò non è falsato il segnale catturato ma viene falsata solo la dinamica.
Come dicevo in altro post è vero che dal punto di vista scientifico una tale rappresentazione è inservibile, ma è pur vero che in ambiente fotografico estetico ci stà tutta.
Ripeto bisogna sempre tenere bene in mente i fini di una foto
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Messaggioda Pering » 6 set 2016, 12:56

Si è vero che il ccd lavora a 16 bit e che stanno diventando pochi, ma non è vero per questo che l'elaborazione a 64 bit è taroccata.
Una immagine può contenere 65536 livelli di grigio, ma la somma di 2 immagini ne possono contenere il doppio.
Ma il problema più grande è lo stack, ovvero la sovrapposizione con l'allineamento, quando si opera a pixel intero si resta a livelli 65536 moltiplicato il numero delle immagini elaborate (nie), mentre l'allineamento a frazione di pixel fa schizzare il numero in alto, se si considera un quarto di pixel il numero diventa 4x65536xnie, se si considera un sedicesimo di pixel (4x4) il numero diventa 16x65536xnie.
Poi quando per allineare bisogna anche ruotare l'immagine, il pixel lo dobbiamo dividere in tantissime parti se vogliamo ottenere una immagine senza striature.
i livelli a 64 bit sono 18.446.744.073.709.551.616
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Messaggioda Domenico1984 » 6 set 2016, 13:04

Di fatto i 64 bit sono taroccati. E' un campionamento di una sorgente a 16bit semplicemente la frazziona meglio ma non ha il rendimento di un 64bit primario in acquisizione...
Campionare e lavorare a 64 bit sun un 16 bit originario permette di gran lunga una precisiome magiore, e scindere con migliore precisione il segnale a 16 bit ma in termini di dinamiche non restituisce nulla di più nulla di meno.
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Messaggioda Paolo » 6 set 2016, 14:57

La dinamica....16 bit sono pochi ci vorrebbe un ccd almeno da 64 bit per riuscire a catturare la dinamica corretta in modo da vedere allo stesso tempo quei dettagli in dinamica giusta...

Domenico, ci vorrebbe piu' che altro un "occhio bionico"! Che naturalmente non esiste... Se infatti parli di "vedere" (immagino su un monitor), devi considerare l'occhio umano, non la CCD. L'occhio e' limitatissimo in quanto a distinzione dei livelli di grigio di una immagine. Molto piu' simile la limitata scala di grigi riproducibile da un monitor che quella di cui e' capace una CCD a 16 bit.

Il problema e' quindi quello di "conficcare" 50 mila e piu' livelli in meno di un migliaio (256 nei monitor standard). Con una semplice compressione molti particolari non avrebbero alcun contrasto ed e' per questo che la HDR multiscale trasform tende a "rimodulare" le intensita' del relativo background sul grigio medio permettendo di avere il massimo contrasto dei dettagli (ammazzando la dinamica originale come contropartita). L'effetto puo' essere talmente esasperato che non serve il super-monitor di Edo, le deboli sfumature diventano visibili anche in una immagine a 8 bit o meno (vedi jpeg che ho postato).

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Messaggioda Pering » 6 set 2016, 15:15

Qui vi mostro quello che pix fa con HDR e soprattutto con LHE che a contrasto è molto più efficace
Allegati
M 31 LHE.jpg
LHE
M 31 HDR.jpg
HDR
Image05.jpg
"normale"
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