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pubblicato sulla rivista "Le Stelle" - Giovanni Benintende

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I M A G I N G A S T R O N O M I C OGiovanniBenintendeStelle a parteLa ripresa LRGBdella galassia NGC891 è la base dacui partiamo.Per non condizionare l’elaborazione grafica di nebulose e galassie, convieneisolare le stelle dal resto dell’immagine e trattarle separatamente.differentemente su immagini già combinate in LRGBo su immagini distinte in due file, rispettivamente diluminanza e colore. Nel nostro esempio, utilizzeremouna semplice ripresa LRGB della galassia NGC 891,sfruttando alcune caratteristiche di Photoshop comela gestione di immagini multi-livello (layering), glistrumenti Timbro clone e Bacchetta magica, e i controllidi Curve e Livelli.L’AUTOREGiovanni Benintende, 46 anni, èda sempre appassionatodi astronomia,pur avendoiniziato a praticarlada non molti anni.In breve tempo haperfezionato le proprietecniche diastroimaging, pubblicandoi risultatisu riviste italiane estraniere. Nella vitasi occupa di progettazionee svilupposoftware.La fotografia digitale del cielo profondo è quasisempre caratterizzata da un’estesa dinamica,dovuta all’elevata luminosità delle stelle dicampo rispetto all’intrinseca debolezza degli oggettinebulari, o dei bracci di spirale delle galassie. La qualitàgrafica di una buona immagine dipende dunquefortemente dalla gestione della dinamica, sia nelle fasidi ripresa che durante il processo di elaborazione.Un’immagine è normalmente costituita dalla sommadi diverse pose di durata relativamente breve, con loscopo di limitare la saturazione negli aloni stellari,mantenendo al contempo sufficientemente alta, rispettoalla soglia di rumore, la luminosità delle areepiù deboli. Tuttavia, in molti casi la presenza di stelleparticolarmente luminose impedisce di eseguire posesufficientemente lunghe per rilevare le aree scarsamenteluminose.Anche in queste situazioni è però possibile elaborare isoggetti galattici e nebulari senza alcun condizionamentodettato dalla presenza di stelle, semplicemente“staccando” le stelle dallo sfondo, oppure utilizzandolo stesso campo stellare ripreso a parte con pose brevi.Le stelle verranno elaborate con un processo più idoneoalle loro caratteristiche e poi innestate nuovamentesullo sfondo per ricomporre l’immagine completa.In questo articolo vedremo un esempio concreto dicome si può operare con Photoshop. Si inizia conl’immagine già messa a punto mediante il software diacquisizione e calibrazione. È possibile lavorare in-CREAZIONE DELL’AREA DI SELEZIONE DEL-LE STELLEIn Photoshop un’area di selezione è una zona delimitatache individua una parte dell’immagine sulla qualeè possibile intervenire con regolazioni e filtri, lasciandoinalterate le aree esterne alla selezione stessa.Le aree di selezione possono essere salvate e poi riutilizzatein qualsiasi momento. L’area di selezionedelle stelle è piuttosto complessa perché comprende,una per una, le stelle che si trovano nell’immagine,per di più con una certa sfumatura lungo le linee didelimitazione.Per selezionare automaticamente le stelle, in linea diprincipio, sarebbe necessario sottrarre all’immagineuna copia della stessa privata delle stelle. Ma qui entriamoin un circolo vizioso, visto che la selezionedelle stelle servirà proprio per ottenere un’immaginesenza stelle!La copia priva di stelle può anche essere di scarsaqualità. L’obiettivo primario è la creazione rapida diuna copia temporanea dell’immagine senza stelle,che poi verrà cestinata, necessaria soltanto per lacreazione dell’area di selezione delle stelle.Nel nostro esempio, il nome del file contenente l’immagineiniziale è Img. Come prima operazione, si copial’immagine in un altro documento con: Immagine-> Duplica, assegnandovi il nome Img2. L’area di selezioneverrà creata sul duplicato e poi utilizzata nell’immagineoriginale.Senza chiudere il documento originale Img, si selezionala finestra Img2 e qui si crea un secondo livello(layer) contenente la stessa immagine, con:Livello -> Duplica livello, confermando il nomepredefinito Sfondo copia. Ora l’immagine è compostada due livelli uguali, l’uno sopra l’altro. Lesuccessive azioni sono l’eliminazione grossolanadelle stelle nel livello Sfondo copia e poi la sottrazionedi quest’ultimo dal sottostante livello Sfondo.156Le Stelle n. 48


I M A G I N G A S T R O N O M I C ONel livello Sfondo vi è l’immagineoriginale mentre in Sfondo copia sitrova l’immagine senza stelle.Quando si imposta la proprietà dellivello superiore di Differenza, vengonomostrati solo i dati non incomune: le stelle.Photoshop dispone di un filtro per ripulire l’immaginedalle imperfezioni che, con opportune regolazioni,può anche cancellare le stelle. Si seleziona quindi illivello Sfondo copia e poi: Filtro -> Disturbo -> Polvere& Grana, cercando per tentativi i valori di Raggioe Soglia più adatti per eliminare le stelle. Tipicamenteun raggio tra 10 e 15 va bene, con un valore disoglia pari a circa 2/3 del raggio. Gli aloni delle stellepiù luminose non vengono eliminati del tutto e aquesto si pone facilmente rimedio ricopiandovi sopraun’area adiacente con vari passaggi di Timbro cloneimpostato su un pennello sfumato di diametro sufficientementeampio e “durezza” pari al 25%. Non importase l’immagine senza stelle è di scarsa qualità:serve soltanto a creare l’area di selezione delle stelle.Adesso i due livelli non sono più uguali. Nel livellosottostante (Sfondo) vi è l’immagine originale e nellivello superiore (Sfondo copia) si trova l’immaginesenza stelle. Non rimane che modificare la proprietàdel livello superiore da Normale a Differenza in modoche i valori di ciascun pixel vengano sottratti ai valoridei corrispondenti pixel del livello inferiore, mostrandonei dati non in comune: le stelle!Si prosegue con la fusione dei due livelli con: Livello-> Unisci visibili. Poi, se necessario, si intervienecon: Immagine -> Regola -> Livelli, agendo sui cursorisinistro e centrale dell’istogramma per metterebene in evidenza le stelle e scurire eventuali residuidel corpo della galassia, evitando comunque di nasconderele stelle più deboli.Adesso è possibile creare la selezione delle stelle, chepoi verrà utilizzata con l’immagine originale. Il metodopiù pratico è la selezione dello sfondo e poi l’inversionedella selezione. Con lo strumento Bacchettamagica regolato su tolleranza 10 si fa click in un’areasenza stelle. L’area potrebbe non comprendere tutto losfondo e richiedere una maggiore tolleranza. È anchepossibile eseguire selezioni multiple, in vari punti dellosfondo, tenendo premuto il tasto shift durante le varieselezioni. Se, al contrario, le stelle deboli vengonocatturate nella selezione dello sfondo, bisogna diminuiredi qualche punto la tolleranza, fino al raggiungimentodella selezioneottimale.La selezione cheabbiamo eseguitoriguarda lo sfondo,che è complementarealle stelle.Con Selezione-> Inversa si ottienela selezionedelle stelle. Perammorbidirne ibordi si esegueuna leggera e-spansione: Selezione-> Modifica -> Espandi -> 6 e poi: Selezione-> Sfuma -> 3. L’esclusione di eventuali areeluminose che sono entrate a far parte della selezione,come il nucleo della galassia e le galassie lontane,può essere effettuata sottraendole manualmentecon lo strumento Lazo, tenendo premuto iltasto Alt durante la selezione. Non rimane quindiche salvare la selezione per acquisirla nel file originale:Selezione -> Salva selezione con il nomeStelle.Si passa ora al file originale Img e si acquisisce la selezionedi Img2 con: Selezione -> Carica selezione,selezionando il documento Img2 e il canale Stelle.Eventuali stelle non selezionate perché appartenentiad aree escluse manualmente, come i nuclei galattici,possono essere riprese con una selezione aggiuntivamediante il Lazo con sfumatura di 3 pixel, tenendopremuto il tasto Shift durante la selezione. A questoL’immagine ripulitadalle stelle dopoaver lavorato con ilcomando Polvere &GranaCon lo strumentoBacchetta magica siseleziona lo sfondo,magari anche conselezioni multiple,tenendo premuto iltasto shift. Lo sfondoè complementarealle stelle.febbraio 2007157


I M A G I N G A S T R O N O M I C OASTROIMAGER A CONFRONTOGrande successo per l’Advanced Imaging Conference 2006 che fa incontrare gli appassionatidi fotografia astronomica di tutto il mondoNell’area espositiva, in una delle numerose sale del DoubleTree Hotel di San Jose dove si è svolto l’AIC 2006, a sinistral’autore, al centro David Malin e a destra Giovanni Paglioli, diSalerno, altro italiano presente all’evento californiano.Nel novembre scorso a San José (California) siè svolta la terza edizione dell’AdvancedImaging Conference. L’evento rappresenta un puntodi incontro degli astroimager di tutto il mondo:peraltro, in questa edizione, la prima che si tienenegli USA, si è registrata anche la presenza di professionistie ricercatori, evidentemente attratti dallepossibilità offerte dalle moderne tecnologie digitali edall’uso che gli appassionati riescono a farne. Sulmercato vengono immessi a getto continuo dispositivielettronici sempre più efficienti e strumenti ottici emeccanici sempre più precisi: non potevano quindimancare espositori e sponsor tra i più accreditati nelsettore, che hanno presentato i loro prodotti eannunciato le novità per il prossimo anno.Nelle giornate di sabato 11 e domenica 12 diversiastroimager si sono alternati con relazioni indirizzate perlo più a un pubblico con competenze di medio livello.Ha aperto i lavori Steve Mandel, ideatore di questo evento.Quest’anno è stato istituito l’Annual Hubble Award, unpremio simbolico di 100 dollari che doverosamente èstato assegnato a uno dei padri della fotografia astronomicamoderna, David Malin, oggi in pensione, arrivatoda Sidney per raccontare le sue attività presso l’Anglo-Australian Telescope, dove ha lavorato come fotografoscientifico e astronomo per un quarto di secolo.Jerry Bonnell, uno dei responsabili della selezione delle immagini che vengono pubblicate comeAstronomy Picture of the Day sul sito web APOD sponsorizzato dalla NASA e visitato quotidianamente dadiverse migliaia di persone, ha raccontato come avviene la selezione tra centinaia di immagini provenientiogni giorno dai grandi Osservatori, dalle sonde spaziali e dagli appassionati di fotografia astronomica.Presentando alcuni esempi di belle immagini, Bonnell ha citato diversi autori italiani (A. Pisani, F. Ciferri,Con il comando Selezioneinversa, apartire dall’immagineprecedente si ottienela selezione delle solestelle. Se oltre allestelle compare ancheil nucleo dellagalassia o altre regioniluminose, sipuò intervenire manualmenteper escluderle.punto, non rimane che salvare la selezione anche neldocumento originale Img, con: Selezione -> Salva selezione-> Stelle. Il documento Img dovrà inoltre esseresalvato per registrare la selezione appena memorizzataal suo interno, mentre il documento Img2 puòessere chiuso senza salvarlo, visto che non sarà piùnecessario.ELIMINAZIONE DELLE STELLE DALLO SFONDODa questo momento si proseguirà con due documenti,uno per lo sfondo senza stelle e l’altro per le solestelle. Con la tecnica già descritta (Immagine -> Duplica),si duplica il documento Img, creando il documentoImg finale.Per eliminare le stelle si può procedere in due diversimodi. In entrambi, è necessario prima caricare la selezionedelle stelle con Selezione -> Carica selezione-> Stelle.158Le Stelle n. 48


I M A G I N G A S T R O N O M I C OA. Tamanti e R. Ligustri). Evidentemente, siamo d’esempio per senso estetico e buon gusto anche incampo astronomico.Russell Croman e Rick Gilbert hanno poi presentato un’interessante relazione riguardante la gestione di unOsservatorio a controllo remoto, nello specifico quello di Croman, nel sito di New Mexico Sky. Sono statispiegati in ogni dettaglio tutti gli accorgimenti tecnici adottati per ottenere i migliori risultati, soffermandosi inparticolare sugli automatismi di tutela degli strumenti in condizioni di criticità, come l’arrivo di un temporaleo l’interruzione della connessione a Internet.Nell’area espositiva degli sponsor, allestita nel salone delle conferenze, i partecipanti hanno avuto modo diincontrare i produttori dei più diffusi strumenti amatoriali, come SBIG, Software Bisque, RC Optical Systems,CCDWare, Apogee, Finger Lakes Instrumentation, Yankee Robotics e Diffraction Limited. Unico espositorenon americano è stata l’italiana Astrotech Engineering, che ha presentato la sua recente linea di telescopi infibra di carbonio, riscuotendo un notevole successo tra gli esperti statunitensi.Nel pomeriggio, Joel Primack ha presentato un filmato di un ipotetico volo tridimensionale fino alle originidell’Universo, realizzato attraverso le immagini del Telescopio Spaziale “Hubble”: spettacolare e piacevolmentecommentato nei testi e nelle musiche, è stato realizzato con il super computer Columbia della NASA.Uno degli interventi più attesi è stato quello di Adam Block, astroimager ben noto in tutto il mondo, che hapresentato una serie di DVD contenenti filmati al computer sulle tecniche di elaborazione da lui sperimentate.Un altro astroimager di successo, Tony Hallas, ha presentato una relazione sull’evoluzione dell’astrofotografianel corso delle sue tre epoche: quella della pellicola, quella della pellicola con elaborazione digitale equella delle camere CCD. Infine, Paul Mortfield ha parlato delle riprese che nelle intenzioni degli autori sonofinalizzate all’ottenimento di immagini semplicemente belle e che invece possono celare importanti informazionidi valore scientifico, come scoperte di supernovae, comete e asteroidi. In ogni caso, le immagini amatorialisono un vastissimo archivio utilizzabile come documentazione di raffronto e verifica per finalità diricerca.Nella mattinata di domenica, Chris Schur ha spiegato come ottenere un bilanciamento ottimale del colore suimmagini riprese con filtri a banda stretta, relazione molto seguita e apprezzata, mentre R. Jay GaBany hamostrato alcune sue tecniche originali per raggiungere i risultati a dir poco sensazionali che gli vengonoriconosciuti. La presentazione è stata seguita con moltissima attenzione e il relatore è stato ringraziato conripetuti applausi per il contributo che sta dando alla comunità degli astroimager.L’AIC con l’andare degli anni potrebbe divenire un appuntamento importante per gli appassionati di fotografiaastronomica e, in prospettiva, anche punto di incontro tra astrofili e professionisti, i quali cominciano arendersi conto di quanto possa essere prezioso il contributo di volontari in attività di ricerca non più sostenibilidai soli Osservatori professionali. Nella prima edizione si contavano 50 persone, nella seconda si era a120; quest’anno si è superata quota 200. Il trend è positivo, ma attenzione a non trasformare l’AIC in unmeeting troppo imperniato sugli aspetti commerciali: più che le presenze, dev’essere la qualità dei lavori adessere perseguita e ad orientare le scelte degli organizzatori. (G.B.)Un metodo relativamente semplice è l’uso del filtroMinimo o del filtro Polvere & Grana, applicandoli allasola area di selezione delle stelle. Eventualmente,possono essere applicati più volte con impostazionidi raggio molto piccolo, fino all’eliminazione quasitotale delle stelle e all’eventuale intervento manualesulle stelle più luminose mediante il Timbro clone,nel modo già descritto.Il filtro Minimo (Filtri -> Altro -> Minimo) è moltoefficace, ma ha un effetto piuttosto marcato che lasciadei punti di sporco nelle zone in cui è stato applicato.Per diminuirne l’effetto, è possibile alleggerirne l’azione,subito dopo averlo applicato, con: Modifica ->Dissolvi Minimo e un’opacità del 50% o anche inferiore.Una tecnica efficace consiste nell’applicarlo piùvolte e a ogni applicazione dissolverne l’effetto.Tuttavia, per eliminare le stelle io preferisco cancellarleuna per una con il Timbro clone o con il Pennellocorrettivo. In termini di tempo e pazienza èPer eliminare le stelle,l’autore preferiscecancellarle una peruna con lo strumentoTimbro clone. Certo,occorre molta pazienza.febbraio 2007159


I M A G I N G A S T R O N O M I C OSul documento Imgfinale si incolla l’areacontenente le stelle.L’immagine che nerisulta non è dellemigliori, ma ora verràelaborata con ilcomando Schiarisci,applicato al livellodelle stelle.senz’altro un’operazione molto dispendiosa, ma perottenere un’immagine meritevole di lode è necessariodare all’insieme la massima pulizia, con la naturalezzache ne consegue.Eventuali stelline poco luminose, sfuggite alla selezionedella bacchetta magica, saranno rimaste sullosfondo. Ciò può essere sfruttato a proprio vantaggioper renderle maggiormente brillanti e puntiformi grazieall’elaborazione dello sfondo con la Maschera dicontrasto. Non danno alcun fastidio proprio perchésono molto deboli; altrimenti si perderebbero.ELABORAZIONE DELL’IMMAGINEPRIVA DI STELLESi può a questo punto procedere nell’elaborazione conle tecniche più idonee per l’evidenziazione delle nebulositào dei bracci galattici, secondo il tipo di immagine,intervenendo liberamente su luminosità e contrasti,saturazioni, curve, livelli, applicazione di mascheredi contrasto e filtri antirumore, fino all’ottenimentodella miglior qualità, senza alcuna limitazione impostadalla presenza delle stelle. Non è cosa da poco!Quando l’immagine di sfondo avrà raggiunto un livelloqualitativo soddisfacente, potrà essere salvatanello stato in cui si trova.SOVRAPPOSIZIONE DELLE STELLEALLO SFONDORipartendo dall’immagine Img, si carica nuovamentela selezione delle stelle con Selezione -> Carica selezione-> Stelle e si copiano le stelle così selezionatenegli appunti, con: Modifica -> Copia o più semplicementepremendo i tasti Ctrl-C.Si seleziona quindi il documento Img finale elaboratoe vi si incolla l’area contenente le stelle appena copiatedall’immagine originale, con Modifica -> Incollao con i tasti Ctrl-V.L’apparenza immediata non sarà delle migliori, vistoche quasi certamente la luminosità delle stelle e deirispettivi aloni sarà totalmente differente dallo sfondoappena elaborato.Dopo aver verificato che le stelle si trovino nelle preciseposizioni iniziali, trascinando eventualmente illivello superiore nella posizione esatta, se ne modificala proprietà da Normale a Schiarisci.La luminosità di tutte le stelle si adeguerà automaticamenteallo sfondo sottostante. In questa fase è anchepossibile intervenire inserendo elementi cosmeticicome l’evidenziazione delle linee di diffrazione.Ed ecco finalmente le due immagini a confronto: laprima elaborata con il metodo tradizionale e l’altracon la galassia e le stelle elaborate separatamente. Inquest’ultima le stelle sono più puntiformi e in quellepiù luminose l’alone è gradevolmente distribuito tra ilcentro e la periferia, mentre nel disco galattico si intravedonochiaramente i reticoli e le bande di polverioscure della zona centrale.■A confronto l’immagineelaborata inmodo tradizionale(a sinistra) con quellain cui la galassiae le stelle sono stateelaborate separatamente(a destra). Laseconda è certamentemigliore.160Le Stelle n. 48

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