Ejercicio de procesado Lunar

[jwackito]

Buenas Gente. La semana pasada, Aldo Wil compartió un video en el cual la alineación con Registax fallaba sistemáticamente. Si bien el video no parece mostrar grandes problemas en cuanto a movimiento o mál seeing, si muestra problemas de cromatismo importante, y según la herramienta de alineación automática de canales de Registax, entre el canal rojo y azul, había un desplazamiento de +/- 5 pixels en x y +/- 3 pixels en y. En criollo, un objeto blanco, como la parte iluminada de un cráter, aparece tres veces en la imagen, una por cada canal. Si no hay aberración cromática, el objeto aparece en la imagen en el mismo lugar, entonces se ve blanco. En cambio, si hay aberración, el objeto aparece tres veces pero en tres lugares levemente diferentes de la imagen. Esto se cumple para todos los pixels de la imagen, y en un video, para todas las imágenes. Esto se manifiesta en imágenes con bordes rojos de un lado y azules del otro, como las del video de Aldo.

Frame 0 del video de Aldo.

Esto en la práctica se produce por que la atmósfera difracta la luz de las diferentes longitudes de onda de diferente manera, haciendo que la luz más azul llegue a un lugar diferente del sensor que la luz roja o la verde y acá no hay apocromático que valga, es un problema atmosférico, no de calidad de las ópticas. Se puede solucionar de varias maneras. Una es utilizando un corrector de dispersión atmosférica, artilugio que es bastante costoso para los actuales bolsillos argentinos, ni hablar de los lios de la importación. La otra es utilizando un filtro de color y aquí debemos tener en cuenta dos cosas para elegir que color de filtro utilizar.

A mayor longitud de onda (más hacia el rojo), la atmósfera afecta menos la luz por lo que utilizando un filtro rojo puede eliminarse una gran cantidad de problemas producidos por el seeing. Por lo general, cuando uno separa en canales una imagen color de cualquier objeto planetario tomada desde un observatorio terrestre, resulta que el canal azul es un asco en comparación con el rojo o el verde y esto es por lo anteriormente mencionado. Pero resulta también que a mayor longitud de onda, menor es la resolución, como bien lo explica Christophe Pellier. Así que si el seeing da, no hay que olvidarse de darle una oportunidad al filtro azul.

El caso del video de Aldo era post mortem, es decir, el video se tomó con una cámara color, sin utilizar ninguno de los métodos anteriores. La idea era ver cuanto se podía sacar al video solo utilizando técnicas de procesamiento de imágenes. Noten que no sirve apilar en monocromo en Registax, por que lo que hace Registax al procesar un video en tonos de gris es aplanar los canales, no separarlos... Es decir, la información del canal azul se va a mezclar con la del rojo y el verde para formar un canal solo, pero va a seguir estando desplazada con respecto a los otros canales.

Registax no tiene una herramienta que permita alinear los canales de cada frame de un video antes de alinear o apilar, lo que sería ideal. Un bajón que Registax no sea software libre por que agregarle esa funcionalidad no sería muy complicado, pero bueno, es lo que hay.

Intuyendo que la info del canal azul iba a estar muy degradada con respecto a los otros canales, se me ocurrió que solo apilando el canal rojo (o verde) la cosa tenía que mejorar. Hice un scritp en python que separa los canales de cada frame del video. Por cada uno de los 2000 frames del video, guarda una foto que solamente contiene una de las componentes, roja, verde o azul. En lugar de tener un video ahora tengo 6000 frames, 2000 por cada canal.

Una revisión visual de un frame de cada canal confirmó mis sospechas, el canal azul era un asco

Frame0 del canal azul.

Mismo frame, solo el canal verde.

Vuelta mismo frame, canal rojo. Parece mentira que todo sea de la misma foto, no?

Lo que hice luego fue tratar los canales por separado con Registax como siempre. Utilizando solo un punto de referencia en el pico del cráter, dejé que Registax seleccione los frames cuya calidad era superior al 85%. Luego solo aplique wavelets de la capa 1 al 50%.

Apilado de 275 frames, canal azul.

Apilado de 435 frames, canal verde.

Apilado de 455 frames, canal rojo.

Debo aclarar que tengo mis reservas acerca de la validez del método ya que en teoría, cuando se debayeriza un frame de video, se usa información de los otros canales para completar la información faltante. Es decir que de alguna manera, el canal rojo ya contiene información incorrecta mezclada del canal azul y del verde. A lo mejor con un video RAW se podría intentar aplicar algún algoritmo de superresolución, pero con lo que había, esto está muy cerca de lo que el límite del video podía ofrecer.

Apilado solo del canal rojo, ajuste de histograma y wavelets con Registax, máscara de desenfoque y desenfoque gaussiano con Gimp.

Gracias de nuevo a Aldo por compartir el video.

Dudas y comentarios bienvenidos...

Saludos cordiales.

[rickchavo]

Jwakito: muchas gracias por compartir tus skills con nosotros los principiantes; tu explicación no sólo es simple (dentro de lo complicado del tema) sino además muy lógica e "hilada", lo cual es doblemente importante, ya que explica QUE hacer, pero además PORQUÉ hacerlo, y nos da una perspectiva del proceso completo.

Una consulta: hace un tiempo me tropecé con un soft planetario que se llama PIPP, y creé un post sobre el para ver si alguien lo probaba y comentaba que tal andaba. Revisando las opciones de salida (https://sites.google.com/site/astropipp ... ut-options) parece que puede separar los canales. Es lo mismo que propones en el tutorial? Se podría hacer con este soft?

De nuevo muchísimas gracias por el detallado tutorial. Saludos!

Ricardo

[Rama]

Me sumo al agradecimiento Joaquito,jamas me hubiera imaginado que se podía corregir de esa manera!

saludos

[jwackito]

Me alegro que les sirva.

Ahí estoy viendo de probar el PPIP. Ya me acordé por que no lo había probado antes... Si, Ricardo. Parece que este programa deja separar el video en 3 canales. Si esto es así, pueden probar lo mismo que hice yo con cualquiera de sus videos. Si alguien se anima a probar y quiere contar sus resultados, bienvenidos.

[rickchavo]

Cuando llegue de vacaciones pruebo, a ver si puedo reproducir los resultados. Saludos!

[Moska]

Cuando termine algunas cosas que tengo que hacer en casa, me voy a poner a probar el tema de procesado. Es una excelente informacion! Muchas gracias!

[sagitario blues]

Excelente post, te felicito, jwackito

[Leoyasu]

Información de primera Juaquito, se agradece! Voy a probar el PIPP a ver que pasa con unos videos viejos que tengo de Plato. Saludos!