Існує безліч шляхів "складання" (тобто підсумовування) окремих кадрів послідовності. Один з них це пряме додавання, яке має перевагу в тому, що видає результат з дуже високим співвідношенням сигнал / шум. Проблема прямого додавання в тому, що такі речі, як космічні промені, які мають вигляд (дуже) тонких окремих штрихів, літаки, треки супутників і інша "помилкова" інформація виявиться в результаті складання. В якості іншої крайності можна обробити всі зображення послідовності складанням по Медіану. У той час як оператор Медіани всемогутній в видаленні такий "помилковою" інформації, він має недолік в тому, що дає на виході результат з набагато більш низьким співвідношенням сигнал / шум, ніж підсумовування. Було б здорово, якби був "гібридний" алгоритм, який об'єднував би в собі кращі риси як прямого підсумовування, так і медіанного складання! Так, такий є.
Цей алгоритм називається Kappa - Sigma складання і в цілому працює так. Уявіть становище (x, y) окремого одиничного пікселя зображення. Алгоритм перевіряє значення інтенсивності цієї точки у всіх зображеннях послідовності, потім обчислює Середнє (Mean) і Сигму (Sigma) цих значень. Будь-яке окреме значення, яке віддалене від Середнього на твір деякої константи на Сигму вважається "помилковим" і виключається з складання. Потім алгоритм обчислює суму решти значень і масштабує результат виходячи з того, скільки значень було виключено. Таке твір деякої константи на Сигму називається Каппа (Kappa).
Резюмуючи, скажімо, що алгоритм Kappa - Sigma виключає з підсумовування всіх значень, що лежать на видаленні Kappa × Sigma одиниць від Mean. Kappa це один з параметрів, які повинні бути передані алгоритму. Іншим параметром є кількість ітерацій алгоритму, який я пізніше опишу детально. У деяких випадках алгоритм не може відкинути з першого заходу всю дійсно "помилкову" інформацію, проте може коректно відкинути її частина. На цьому кроці для відкидання даних, які є "помилковими" може бути запущений наступний прохід алгоритму з новими значеннями Mean і Sigma. що повторно обробить залишилися дані. Кожен такий прохід називається итерацией. Виходячи з мого досвіду, однієї ітерації досить для автоматичного видалення слідів від космічних променів, літаків, супутників, метеорів і навіть від випадкових "гарячих пікселів" які прослизнули етап калібрування, особливо якщо Light -и були зрушені під час зйомки. (Хіба я просив робити дизеринг на цьому етапі.)
Коли застосовується наведена вище теорія, наступні в IRIS кроки дуже прості. Ось як здійснюється Kappa - Sigma складання. Ми зберігаємо результат в файлі stack.
> Composit ldfrgbregcropnormKappa Iterations Normalize N
> Save stack
де Kappa і Iterations описані вище, Normalize це прапор, що вимагає від IRIS запобігти кліппінг (числове переповнення) результату складання і N це кількість зображень в послідовності. У більшості випадків я використовую Kappa рівним 3. Iterations рівними 1 і прапор Normalize рівним 1. Якщо Ви помітите, що сліди літаків і т.д. прослизають в підсумковий результат, спробуйте знизити Kappa до 2 або збільшити Iterations до 2 або більше. У переважній більшості випадків нам бажано уникнути числового переповнення (кліппінга) підсумкового результату, що досягається установкою прапора Normalize в 1. Однак, можливо замість цього Ви вирішите, що буде прийнятним дати насититься яскравих зірок, залишаючи, таким чином більший доступний динамічний діапазон для відображення самих тьмяних об'єктів. В такому випадку прапор Normalize може бути встановлений в 0.
Підсумовуючи вищесказане, моє типове використання цієї команди виглядає так:
> Composit ldfrgbregcropnorm 3 1 1N
> Save stack
де N це кількість зображень в послідовності.
Кинемо короткий погляд на те, що ми так довго робили. Найкраще, що ми змогли зробити - це позбавитися від ефектів шуму і обмежень оптичної системи шляхом калібрування Light -ів на основі Master Dark -а і Master Flat -а. Потім ми конвертували калібровані Light -и, як і раніше в формі CFA зображень в градаціях сірого, в повнокольорові зображення (RGB). Після цього ми реєстрували (вирівняли) зображення, видалили сміття навколо країв, нормалізували їх і, нарешті, склали. До цього моменту для отримання найбільш чистого підсумкового результату складання наших Light -ів строго в рамках "науки". Тепер прийшов час внести трохи "мистецтва" з легким відтінком справжньою "науки", щоб домогтися від фінального результату ще й естетичного задоволення. Це "мистецтво" описується в декількох наступних кроках процесу.
IRIS має потужні алгоритми видалення фонового градієнта, але тут я опишу тільки простий механізм, оскільки опис розширеного механізму зажадає багато сторінок тексту і прикладів. Крім того, Christian вже описав його на своєму сайті. Навіть при простому методі для досягнення бажаного результату Вам буде потрібно трохи поекспериментувати. Повторюйте виконання наведених нижче команд до отримання максимально однорідного фону, налаштовуючи повзунки візуалізації і, може бути, зменшуючи на кожній ітерації масштаб так, щоб на екрані містилося все зображення (використовуємо кнопку zoom out панелі інструментів):
Зазвичай для початку я використовую sigma = 4 і poly _ order = 1 сподіваючись, що на тлі є всього лише простий "лінійний" градієнт. В реальності ж градієнт фону більш складний і, отже, для його нейтралізації потрібно поліном. У такому випадку спробуйте встановити poly _ order в 3. 4 або вище. Також спробуйте змінювати параметр sigma вгору і вниз. Вибачте, але Вам самим доведеться пограти з цими настройками до отримання бажаного результату. Отримавши бажане, не забудьте зберегти зображення на диск.
Налаштуйте повзунки візуалізації для отримання прийнятного виду Вашого підсумкового зображення з віддаленим градієнтом фону. Знайдіть на ньому велику область неба, максимально вільну від яскравих зірок і "об'єктів" (галактик, туманностей і т.д) і обведіть її прямокутником за допомогою миші. Тепер виконан такі команди.
де R. G і B це коефіцієнти, які використовуються для компенсації різної чутливості камери до червоного, зеленого і синього кольору відповідно. Для немодифікованих Canon DSLR я використовую такі запропоновані Christian значення R = 1.96. G = 1.00 і B = 1.23. Однак мої відчуття говорять, що це дає трохи більше червоного і злегка менше синього кольору. Однак це залежить від особистих переваг, і Ви завжди зможете оформити їх пізніше в Photoshop -е на свій смак. Якщо Ви володієте модифікованої Canon DSLR (у якій видалений "блокуючий ІК" фільтр), то для Вас є більш прийнятними будуть такі ваги RGB компонентів (1.38. 1.00. 1.23>.
Зауважу, що ці R. G иb ваги є масштабується факторами на які буде помножено кожне червоне, зелене і синє значення пікселя, зокрема при виконанні команди rgbbalance. Коли будь-який з цих коефіцієнтів більше 1.0 (як більшість наведених вище значень) виникає небезпека кліппінга (насичення) деяких деталей зображення. Особливо якщо ці деталі дуже близькі до насичення. Виявляється. що для балансу кольору важливі тільки відносні ваги. Отже, Ви можете, за бажанням, нормалізувати їх шляхом ділення всіх окремих ваг на більший з них так, що жоден з них не буде більше 1.0 і, отже, не виникне кліппіінг. Для запобігання кліппінга ми можемо, наприклад, поділити (1.38,1.00,1.23> на максимальне з трьох ваг значення 1.38 і використовувати отриманий нормалізований набір.
Я виключно люблю в IRIS функцію "Hyperbolic Arc Sin (asinh) розтягування", так як я знаходжу, що вона забезпечує більш приємний результат, ніж "Digital Development Process (DDP)", який було надано більшості графічних програм. Цікаво, що варіант asinh -растяженія використовується JPL для обробки фотографій Хаббла. Визначення правильних параметрів alpha (агресивність розтягування) і intensity (фактор масштабування розтягнутого зображення для запобігання кліппінга або для збільшення яскравості результату) явяется, здебільшого, результатом проб і помилок. Таким чином, я неодноразово повторюю наступні команди до отримання бажаного результату:
Часто для початку я пробую alpha = 0.005 і intensity = 30. Для кожного значення alpha Вам потрібно знайти таке значення intensity, при якому буде досягнута така яскравість, яка не приведе до кліппінга зі значеннями інтенсивності рівними 32767. Що стосується параметра alpha. то крихітне його зміна може викликати гігантський ефект. Так, якщо 0.005 це приблизно середня величина розтягування, 0.010 буде дуже агресивним розтягуванням, а 0.001 буде занадто м'яким розтягуванням. Знову ж, пограйте з цими значеннями до отримання такого результату, при якому буде відображено максимальну кількість деталей, але без посилення шуму фону до неприйнятних величин. Можливо Вам буде потрібно збільшити нижню межу порога в команді visu з -5000 до -4000 або навіть вище. Твори, вигадуй, пробуй! Отримавши бажаний результат переконайтеся, що Ви його зберегли:
Привітання. Вперше з моменту того, як Ви почали цю Одіссею графічної обробки Ви, ймовірно, дивіться на зображення, яке виглядає приблизно так, як очікувалося Вами! Єдине, що залишилося зробити - це фінальні штрихи в середовищі Photoshop -а.
Доведення в Photoshop
До цього моменту IRIS проявив себе як корисний і ефективний солдатів. Тепер настав час експортувати дані в Photoshop для їх фінальної ретуші. На жаль IRIS використовує "знакову 16-бітну целочисленную арифметику", тоді як Photoshop має справу з "беззнакову 16-бітної целочисленной арифметикою". Потім того при переході до Photoshop -у доведеться зробити декілька фізичних рухів, щоб зображення виглядало "на п'ять".
Першим кроком буде збереження в середовищі IRIS зображення у форматі Photoshop.
Примітка: використовувати savepsd 2. а не savepsd.
Тепер відкрийте файл stack - subsky - wb - asinh. psd в Photoshop -е. Можливо він виглядає жахливо, але не варто засмучуватися! Причина цього в тому, що IRIS і Photoshop розуміють числове значення "чорного" дуже по-різному. Рішенням цього є простий виклик команди Levels (Рівні) і установка точки чорного в 110 або близько того. Звичайно на даному етапі Вам захочеться також пограти з параметром розтягування і точкою білого. Залежно від налаштувань Photoshop іноді команда Auto levels (Авто рівні) автоматично подбає про це і видасть прийнятний результат.
Як тільки Ви, таким чином, налаштували Рівні, зображення повинне буде виглядати дуже схоже на те, як воно виглядало в IRIS. В общем-то, воно повинно виглядати майже ідентично. На цьому кроці я також розгортаю зображення, якщо камера встановлена "догори ногами" для відповідності Північ вгорі (або Північ зліва в залежності від орієнтації камери).
Ось кілька моїх "хитрощів обробки", які можуть бути виконані вище для подальшого поліпшення результатів:
Якщо Ви виявили, що віднімання dark -а призводить до появи на Ваших кадрах "чорних дірок", то створіть "реальний" Master Offset і використовуйте його для створення свого Master Dark -а. Потім, під час калібрування Ваших Light -ів використовуйте "оптимізоване" віднімання dark -а. Вигодою буде більш якісне віднімання dark -а, але, ймовірно, за рахунок залишкового переусіленія результату.Напишіть свою власну програму для складання, балансу білого і розтягування зображення на базі арифметики подвійної точності плаваючого типу. Це дасть Вам практично необмежений динамічний діапазон. Або переконайте Christian -а в тому, що він повинен додати в IRIS цю функцію!
Архівація Ваших результатів
Тепер варто записати на CD або DVD всі свої RAW (. Cr 2), результат складання (stack. Pic) та фінальний результат обробки з повним дозволом і розміром - як файл IRIS (. Pic) так і файл Photoshop -а (. Psd) . Якщо залишиться місце, включите ще файли Master Flat. Master Dark і Косметичний файл.