amorospo
15-05-2013, 17:49
Ho da poco ricominciato il mio viaggio nel mondo della ripresa planetaria con webcam dopo un lungo periodo di distacco dal mondo dell'astronomia e, da buon utente medio smemorato, mi son trovato a ricominciare praticamente da zero. Spulciando qua e là non ho trovato però nessuna guida soddisfacente relativamente ad IRIS, software dal potenziale illimitato, ma forse uno fra i più ostici da comprendere e quindi spesso abbandonato in favore di altri più semplici e/o automatizzati. Iris è un po' il photoshop dei programmi astronomici: fa praticamente tutto, solo che bisogna saperglielo far fare!
Iris è utilizzato principalmente per fare lo stacking di immagini o filmati planetari o deep sky, ma può essere utilizzato anche per fare acquisizione video, oppure per l'elaborazione grafica delle stesse immagini. Il grosso vantaggio/svantaggio di iris è che funziona prettamente da riga di comando, il che è spesso un baluardo insuperabile per chi vi si affaccia la prima volta.
In questa guida mi occuperò SOLO della parte relativa allo stacking delle immagini planetarie acquisite tramite filmati.
I passi che vado a spiegare sono frutto della mia esperienza e non pretendono di essere la Verità con la V maiuscola, ma vogliono solo essere di aiuto a chi si sente sopraffatto dalla propria amica-compagna ignoranza.
Vi spiegherò in pratica come passare da questi 3 singoli frames (i migliori r,g,b):
288128822883
a questo (somma dei 3 sopra)
2885
per arrivare a quest'altro (somma dei migliori 100 frame per ogni canale rgb):
2884
Veniamo al dunque.
Acquisizione del filmato
Acquisiamo il filmato in formato avi tramite un qualsiasi software (io uso gigiwebcapture ma ce ne sono parecchi) e salviamolo sul nostro pc. Al fine di seguire la guida passo passo potete scaricare questo filmato di non eccelsa qualità, ma utile ai nostri fini.
Filmato di prova (http://dfiles.eu/files/lcbwy9mbf)
Elaborazione file avi
Clicchiamo su FILE, SETTINGS e scegliamo in WORKING PATH la directory in cui si vuole che iris lavori. Il mio consiglio è di creare una directory ad hoc poichè ad ogni elaborazione passerà in questa directory qualche migliaio di files.
Ora convertiamo il filmato acquisito nei singoli fotogrammi (frames) per poi poterli elaborare. Clicchiamo su FILE, AVI CONVERSION e poi con SELECT scegliamo il filmato. Spuntiamo RGB perchè il filmato di prova è a colori, oppure b/n oppure solo il canale rosso. Diamo un nome ai 3 canali che iris genererà: io di solito li chiamo con grande sforzo di fantasia "r,g,b" ma è a ns completa discrezione.
Premiamo "convert" poi "yes" ed iris scomporrà il filmato avi originario nei 3 canali rgb creando 3 serie di file .fit (in pratica i singoli frame del filmato) con numerazione progressiva da 1 a xxx. Nel nostro caso 138 (senza nessuno scarto).
Background: nero è meglio!
Apriamo la console per l'input dei comandi cliccando sotto la barra dei menù sull'icona grigia con scritto in nero una roba simile ">-->--" tra la "H" e la macchina fotografica.
Da ora in poi dimentichiamoci i menù perchè opereremo solo tramite riga di comando.
Allineeremo prima il canale del rosso R che di solito è quello con più segnale e poi allineeremo gli altri due di conseguenza.
Nella finestra "Command" scriviamo di fianco al ">"
load r1
e poi
stat
Nella finestra di output vengono riportati i valori principali in ADU del frame selezionato (r1). Interessante è il valore "median" che sarebbe grosso modo il valore di background del frame, ossia quanto è scuro il cielo nero: più è basso meglio è. Questo valore sarebbe ottenibile anche scrivendo il comando bg.
Ora, sperando di aver ottenuto un valore decentemente basso in fase di acquisizione, che è indice di un buon cielo nero, elaboriamo la sequenza per scurire il cielo illuminato erroneamente dal rumore di ripresa.
Con il mouse andiamo in un angolino dell'immagine e premendo il tasto sinistro tracciamo un quadratino sul fondo cielo e poi scriviamo:
noffset3 r 1r 0 138
dove:
nooffset3 è il comando che normalizza il background dell'immagine
r è la sequenza di frames da elaborare
1r è la sequenza di frames risultante dall'elaborazione
0 è il valore che si vuol raggiungere come background
138 è il numero di frame della sequenza da elaborare
Stacking (allineamento) delle immagini
Ora che abbiamo scurito il fondo cielo possiamo passare all'allineamento vero e proprio dei frames. Iris mette a disposizione diversi comandi di allineamento: register, cregister, coregister, pregister. Noi ci occuperemo dell'ultimo che è quello che rende meglio sui pianeti.
Creiamo con il mouse un rettangolo che contenga il pianeta. Non è importante una precisione assoluta, perchè il rettangolo serve solo a determinare il centro del "quadrato di allineamento" di cui parleremo dopo. Ora scriviamo:
pregister 1r 2r 128 138
dove:
pregister è il comando per l'allineamento delle immagini
1r è la sequenza di frames da elaborare (che poi è quella risultante da prima)
2r è la sequenza di frames risultante dall'elaborazione
128 è il valore in pixel del lato della selezione quadrata di cui parlavo prima usata da iris per allineare le immagini. Il valore DEVE essere una potenza di 2. Più alto è e più lenta è l'elaborazione. Se lo spostamento del pianeta in fase di ripresa è molto (come nel filmato di prova) conviene mettere un valore di almeno 256. Se viceversa lo spostamento è minimo basta selezionare un quadrato attorno al pianeta, vedere quanto misura di lato e indicare la potenza di 2 immediatamente superiore. Se avete un supercomputer NASA mettete 512 e non pensateci più :whistling:
138 è il numero di frame della sequenza da elaborare
Finito l'allineamento viene creato il file SHIFT.LST che è un elenco di tutti gli spostamenti relativi di ogni frame.
Scelta dei frame migliori
bestof2 2r 138
dove:
bestof2 è il comando per la scelta dei migliori frames
2r è la sequenza da cui estrarre i migliori frames
138 è il numero di frame della sequenza da elaborare
Vengono creati due file: SCORE.LST e SELECT.LST che sono rispettivamente la lista coi punteggi di qualità e la classifica dei frames migliori
Scriviamo:
select 2r 3r
dove:
select è il comando per la lettura della classifica di cui sopra
2r è la sequenza di frames da elaborare
3r è la sequenza di frames risultante dall'elaborazione
Somma dei migliori frame
Per poter ottimizzare il rapporto segnale/rumore andiamo ora a sommare i migliori frames fin qui elaborati.
Selezioniamo un'area con il mouse che comprenda il disco del pianeta e scriviamo:
add_norm2 3r 100
dove:
add_norm2 è il comando per la somma normalizzata dei frames
3r è la sequenza di frames da elaborare
100 è il numero di frame della sequenza da elaborare. Di solito io cerco di usare circa il 50% dei frame acquisiti. In questo caso dimostrativo sforo la percentuale solo perchè il filmato di partenza è davvero ridotto all'osso.
Ora spostiamo la linguetta del threshold da 255 al valore pari a 255*100, dove 100 è il numero scelto poco fa. Se il valore supera 32767 lasciamo la linguetta al massimo, tanto il comando add_norm2 ha già pensato alle compensazioni del caso.
Salvataggio del canale R
Abbiamo finito l'elaborazione del primo canale R. Ora Salviamo il risultato tramite il menu FILE, SAVE. Chiamiamo il file SumR.fit
Passiamo ora ad allineare e sommare gli altri due canali.
Allineamento e somma degli altri due canali G,B
I comandi sono simili a prima, quindi procedo un po' più spedito:
Scriviamo:
load g1
(seleziono una parte di cielo nero) noffset3 g 1g 0 138
file_trans 1g 2g 138
dove:
file_trans è il comando per spostare le immagini in base ai dati presenti nel file SHIFT.LST creato prima con l'allineamento del canale rosso
1g è la sequenza di frames da elaborare
2g è la sequenza di frames risultante dall'elaborazione
138 è il numero di frame della sequenza da elaborare
bestof2 2g 138
select 2g 3g
load 3g1
(seleziono il pianeta) add_norm2 3g 100
Threshold a 25500
save frame G
Finito con il verde passiamo al blu:
load b1
(seleziono una parte di cielo nero) noffset3 b 1b 0 138
file_trans 1b 2b 138
bestof2 2b 138
select 2b 3b
load 3b1
(seleziono il pianeta) add_norm2 3b 100
Threshold a 25500
save frame B
Composizione dell'immagine RGB
Ora che abbiamo creato i 3 frame passiamo ad unirli in un'unica immagine.
Clicchiamo sul menù VIEW, (L)RGB.
Nelle caselle r,g,b scriviamo il nome dei file salvati: SumR, SumG, SumB
poi clicchiamo APPLY e poi OK.
Siam pronti quindi a salvare la nostra immagine RGB.
Ovviamente ora l'immagine NON è pronta alla divulgazione, ma è semplicemente il massimo estraibile in termine di segnale/rumore e allineamento. Occorre fare una bella passata in photoshop (oppure usare lo stesso IRIS) per aggiustare saturazione, contrasto, maschere sfuocate, wavelet, ecc. Ma non è proprio la mia materia.
Iris è utilizzato principalmente per fare lo stacking di immagini o filmati planetari o deep sky, ma può essere utilizzato anche per fare acquisizione video, oppure per l'elaborazione grafica delle stesse immagini. Il grosso vantaggio/svantaggio di iris è che funziona prettamente da riga di comando, il che è spesso un baluardo insuperabile per chi vi si affaccia la prima volta.
In questa guida mi occuperò SOLO della parte relativa allo stacking delle immagini planetarie acquisite tramite filmati.
I passi che vado a spiegare sono frutto della mia esperienza e non pretendono di essere la Verità con la V maiuscola, ma vogliono solo essere di aiuto a chi si sente sopraffatto dalla propria amica-compagna ignoranza.
Vi spiegherò in pratica come passare da questi 3 singoli frames (i migliori r,g,b):
288128822883
a questo (somma dei 3 sopra)
2885
per arrivare a quest'altro (somma dei migliori 100 frame per ogni canale rgb):
2884
Veniamo al dunque.
Acquisizione del filmato
Acquisiamo il filmato in formato avi tramite un qualsiasi software (io uso gigiwebcapture ma ce ne sono parecchi) e salviamolo sul nostro pc. Al fine di seguire la guida passo passo potete scaricare questo filmato di non eccelsa qualità, ma utile ai nostri fini.
Filmato di prova (http://dfiles.eu/files/lcbwy9mbf)
Elaborazione file avi
Clicchiamo su FILE, SETTINGS e scegliamo in WORKING PATH la directory in cui si vuole che iris lavori. Il mio consiglio è di creare una directory ad hoc poichè ad ogni elaborazione passerà in questa directory qualche migliaio di files.
Ora convertiamo il filmato acquisito nei singoli fotogrammi (frames) per poi poterli elaborare. Clicchiamo su FILE, AVI CONVERSION e poi con SELECT scegliamo il filmato. Spuntiamo RGB perchè il filmato di prova è a colori, oppure b/n oppure solo il canale rosso. Diamo un nome ai 3 canali che iris genererà: io di solito li chiamo con grande sforzo di fantasia "r,g,b" ma è a ns completa discrezione.
Premiamo "convert" poi "yes" ed iris scomporrà il filmato avi originario nei 3 canali rgb creando 3 serie di file .fit (in pratica i singoli frame del filmato) con numerazione progressiva da 1 a xxx. Nel nostro caso 138 (senza nessuno scarto).
Background: nero è meglio!
Apriamo la console per l'input dei comandi cliccando sotto la barra dei menù sull'icona grigia con scritto in nero una roba simile ">-->--" tra la "H" e la macchina fotografica.
Da ora in poi dimentichiamoci i menù perchè opereremo solo tramite riga di comando.
Allineeremo prima il canale del rosso R che di solito è quello con più segnale e poi allineeremo gli altri due di conseguenza.
Nella finestra "Command" scriviamo di fianco al ">"
load r1
e poi
stat
Nella finestra di output vengono riportati i valori principali in ADU del frame selezionato (r1). Interessante è il valore "median" che sarebbe grosso modo il valore di background del frame, ossia quanto è scuro il cielo nero: più è basso meglio è. Questo valore sarebbe ottenibile anche scrivendo il comando bg.
Ora, sperando di aver ottenuto un valore decentemente basso in fase di acquisizione, che è indice di un buon cielo nero, elaboriamo la sequenza per scurire il cielo illuminato erroneamente dal rumore di ripresa.
Con il mouse andiamo in un angolino dell'immagine e premendo il tasto sinistro tracciamo un quadratino sul fondo cielo e poi scriviamo:
noffset3 r 1r 0 138
dove:
nooffset3 è il comando che normalizza il background dell'immagine
r è la sequenza di frames da elaborare
1r è la sequenza di frames risultante dall'elaborazione
0 è il valore che si vuol raggiungere come background
138 è il numero di frame della sequenza da elaborare
Stacking (allineamento) delle immagini
Ora che abbiamo scurito il fondo cielo possiamo passare all'allineamento vero e proprio dei frames. Iris mette a disposizione diversi comandi di allineamento: register, cregister, coregister, pregister. Noi ci occuperemo dell'ultimo che è quello che rende meglio sui pianeti.
Creiamo con il mouse un rettangolo che contenga il pianeta. Non è importante una precisione assoluta, perchè il rettangolo serve solo a determinare il centro del "quadrato di allineamento" di cui parleremo dopo. Ora scriviamo:
pregister 1r 2r 128 138
dove:
pregister è il comando per l'allineamento delle immagini
1r è la sequenza di frames da elaborare (che poi è quella risultante da prima)
2r è la sequenza di frames risultante dall'elaborazione
128 è il valore in pixel del lato della selezione quadrata di cui parlavo prima usata da iris per allineare le immagini. Il valore DEVE essere una potenza di 2. Più alto è e più lenta è l'elaborazione. Se lo spostamento del pianeta in fase di ripresa è molto (come nel filmato di prova) conviene mettere un valore di almeno 256. Se viceversa lo spostamento è minimo basta selezionare un quadrato attorno al pianeta, vedere quanto misura di lato e indicare la potenza di 2 immediatamente superiore. Se avete un supercomputer NASA mettete 512 e non pensateci più :whistling:
138 è il numero di frame della sequenza da elaborare
Finito l'allineamento viene creato il file SHIFT.LST che è un elenco di tutti gli spostamenti relativi di ogni frame.
Scelta dei frame migliori
bestof2 2r 138
dove:
bestof2 è il comando per la scelta dei migliori frames
2r è la sequenza da cui estrarre i migliori frames
138 è il numero di frame della sequenza da elaborare
Vengono creati due file: SCORE.LST e SELECT.LST che sono rispettivamente la lista coi punteggi di qualità e la classifica dei frames migliori
Scriviamo:
select 2r 3r
dove:
select è il comando per la lettura della classifica di cui sopra
2r è la sequenza di frames da elaborare
3r è la sequenza di frames risultante dall'elaborazione
Somma dei migliori frame
Per poter ottimizzare il rapporto segnale/rumore andiamo ora a sommare i migliori frames fin qui elaborati.
Selezioniamo un'area con il mouse che comprenda il disco del pianeta e scriviamo:
add_norm2 3r 100
dove:
add_norm2 è il comando per la somma normalizzata dei frames
3r è la sequenza di frames da elaborare
100 è il numero di frame della sequenza da elaborare. Di solito io cerco di usare circa il 50% dei frame acquisiti. In questo caso dimostrativo sforo la percentuale solo perchè il filmato di partenza è davvero ridotto all'osso.
Ora spostiamo la linguetta del threshold da 255 al valore pari a 255*100, dove 100 è il numero scelto poco fa. Se il valore supera 32767 lasciamo la linguetta al massimo, tanto il comando add_norm2 ha già pensato alle compensazioni del caso.
Salvataggio del canale R
Abbiamo finito l'elaborazione del primo canale R. Ora Salviamo il risultato tramite il menu FILE, SAVE. Chiamiamo il file SumR.fit
Passiamo ora ad allineare e sommare gli altri due canali.
Allineamento e somma degli altri due canali G,B
I comandi sono simili a prima, quindi procedo un po' più spedito:
Scriviamo:
load g1
(seleziono una parte di cielo nero) noffset3 g 1g 0 138
file_trans 1g 2g 138
dove:
file_trans è il comando per spostare le immagini in base ai dati presenti nel file SHIFT.LST creato prima con l'allineamento del canale rosso
1g è la sequenza di frames da elaborare
2g è la sequenza di frames risultante dall'elaborazione
138 è il numero di frame della sequenza da elaborare
bestof2 2g 138
select 2g 3g
load 3g1
(seleziono il pianeta) add_norm2 3g 100
Threshold a 25500
save frame G
Finito con il verde passiamo al blu:
load b1
(seleziono una parte di cielo nero) noffset3 b 1b 0 138
file_trans 1b 2b 138
bestof2 2b 138
select 2b 3b
load 3b1
(seleziono il pianeta) add_norm2 3b 100
Threshold a 25500
save frame B
Composizione dell'immagine RGB
Ora che abbiamo creato i 3 frame passiamo ad unirli in un'unica immagine.
Clicchiamo sul menù VIEW, (L)RGB.
Nelle caselle r,g,b scriviamo il nome dei file salvati: SumR, SumG, SumB
poi clicchiamo APPLY e poi OK.
Siam pronti quindi a salvare la nostra immagine RGB.
Ovviamente ora l'immagine NON è pronta alla divulgazione, ma è semplicemente il massimo estraibile in termine di segnale/rumore e allineamento. Occorre fare una bella passata in photoshop (oppure usare lo stesso IRIS) per aggiustare saturazione, contrasto, maschere sfuocate, wavelet, ecc. Ma non è proprio la mia materia.