Tarinaa kuvankäsittelystä
esimerkkinä M13-pallomainen tähtijoukko 3.5.03

Kuva1

Kuvasarjan ensimmäinen on alkuperäinen 30-sekunnin valotusajalla kuvattu 'raakakuva', jota ei ole mitenkään käsitelty (paitsi rajattu alkuperäisestä 2048 x 1536 pisteestä tähän 400 x 300 pisteeseen).

Kuva2


Kuvasta on ns pimeäkuva vähennetty (vähentää kohinaa ja kameran 'kuumat' pikselit).
Pimeäkuva otetaan yksinkertaisesti siten että kuva otetaan putken suu peitettynä. Pimeäkuvia pitää olla jokaista valotusaikaa kohti, esim. tätä otosta varten piti olla myös 30 sekunnin valotusajalla otettu pimeäkuva.
Kuvassa 3 on kuvaruutukaappaus siitä miten pimeäkuvan vähennys tehdään Photoshopissa (versiossa 4). Eli ensin Photoshoppiin ladataan sekä alkuperäinen raakakuva että samalla valotusajalla otettu pimeäkuva. Sitten valitaan raakakuva aktiiviseksi ja valitaan Image-valikosta Apply Image-ätoiminto. Source-tiedostoksi valitaan nyt pimeäkuva (allaolevassa esimerkissä 'DARK30S.BMP') ja Blending-tavaksi Subtract eli vähennys.
Pimeäkuvaa vähennettäessä raakakuvan ja pimeäkuvan pitää olla samankokoiset. Vähennys ei onnistu jos ne eivät ole. Kuvan rajauksen voi tehdä tämän vaiheen jälkeen.
Monissa tähtikuvaukseen tarkoitetuissa ohjelmissa (esim. AstroStack:ssa, K3CCDTools:ssa, Registax:ssa, Cadet:ssa jne) pimeäkuvan vähennys on jo mukana valmiina toimintona.
Myös PaintShopPro-ohjelmalla voi tehdä pimeäkuvan vähennyksen. Ainakin 5-versiossa toiminto löytyy Image-valikon Artithmetic-toiminnon takaa.

Kuva3

Kuvassa 4 näkee miten tässä tapauksessa kuvan histogrammia eli valoisuuskäyrää on muokattu niin että kuvasta saadaan näkymään enemmän yksityiskohtia. Lähinnä tähtikuvissa tulee kyseeseen highlights-säätö (mikä tämä suomeksi sitten onkaan) - kuvassa kirkas kolmio histogrammikäyrän alla.Tässä tapauksessa highlights-arvoa on pienennetty 255:sta 90:een. Suurempi muutos toisi kuvaan jo liikaa kohinaa. Käytännössä kannattaa kokeilla eri säätojen vaikutusta ja pitää Preview-ruksi päällä jotta näkee eri säätöjen vaikutuksen.Valoisuuskäyrän muokkaus on osaavissa käsissä voimakas työkalu. Toiminto löytyy Photoshopin 4-versiosta Image-valikosta ja Adjust-Levels valintojen takaa.

Kuva4

Kuva5


Kuvaa on edelleen käsitelty ns dekonvoluutio-työkalulla Cadet-ohjelmassa.
Periaatteessa sillä pystyy korjailemaan seurannan pettämistä ja huonoa tarkennusta. Nämä taikatemput se tekee monimutkaisilla matemaattisilla algoritmeillä (joita en väitäkään ymmärtäväni). Kokeilun tuloksena havaitsin että tähän kuvaan, jossa seuranta ei ole onnistunut, paras algoritmi oli Maximum Entropy ja iteraatioita kuvaan on käytetty 200 kappaletta (mitä enemmän iteraatioita sitä parempi jälki - ainakin tiettyyn rajaan asti). Kuvassa 6 näkee Cadet-ohjelman ikkunan jossa dekonvoluutioarvot määritellään. Dekonvoluutio-toiminto löytyy valikon Image takaa. Ennenkuin dekonvoluutio tehdään on tähtikuvasta muodostettava valintaneliö jonkun tähden ympärille ja valittava Edit-valikosta Select as PSF or alignment star-toiminto

Kuva6

Lyhyen ohjelmaan tutustumiseen käyttämäni ajan perusteella sanoisin että epätarkkaan kuvaan (siis jossa fokusointi on ollut pielessä) Richardson-Lucy-metodi on parempi kuin Maximum Entropy. Ja parhaiten dekonvoluutio-työkalu näyttäisi sopivan tähtimäisiin kohteisiin - avoimiin tähtijoukkoihin jne.
Kokeilujen teko dekonvoluutio-työkalulla vaati ainakin omalla koneellani kärsivällisyyttä, sillä 200 iteraation suoritus saattoi viedä 10 minuuttia. Myönnettäköön tosin että koneeni ei ole aivan ajan hermoilla (megahertsejä siitä löytyy vain 375). Kannattaa tässäkin tapauksessa tehdä kokeiluja omien tähtikuvien kanssa. Ohjelman Help-tiedostot ovat myös ehdottomasti lukemisen arvoiset.

Cadet-ohjelmalla voi tehdä myös paljon muuta kuin pelkkää dekonvoluutiota - esim. histogrammisäätö, pimeäkuvan vähennys ja terävöitys onnistuu.

Kuva7


Viimeiseen kuvaan on sitten yhdistelmä 4 erillisestä otoksesta - 3*30s otokset ja 1*60s otos (jokaiselle kuvalle tehty histogrammi ja dekonvoluutiokorjaukset). Yhdistäminen on tehty Registax-ohjelmalla.
Periaatteessa kuvien yhdistämisellä voidaan saada sama tulos aikaan jos olisi kuvattu (tässä tapauksessa) yksi kuva jossa olisi ollut 2 minuutin pituinen valotusaika. Kuvien yhdistämisestä saisi oikeastaan kirjoitettua oman erillisen tarinansa - varsinkin planeettakuvien kokoamisessa web/digi/videokameralla kuvattaessa se tuottaa ylivoimaisesti parhaan tuloksen. Mutta perusperiaatteena kuvien yhdistämisessä on se että kuvia voidaan joko summata yhteen jolloin saadaan himmeämpiä tähtiä esiin tai kuvista voidaan laskea keskiarvo/mediaani jolloin kuvien kohina vähenee. Yleensä siis summaamista käytetään himmeissä DeepSky-kohteissa ja keskiarvolaskentaa planeettakuvissa.

Kuvankäsittelyssä on tietysti aina vaarana että se menee liiallisuuksiin. Samalla siihen saa myös menemään määrättömästi aikaa - 'kokeilenpa vielä saisiko tällä säädöllä kuvan vielä hiukan paremmaksi'. Maltti kannattaa muistaa tässäkin asiassa.

Linkkejä
Cadet
Registax

Paluu artikkelisivulle