מדריך למתחילים - עיבוד צילומי ירח

במאמר הזה אני רוצה להציג את שיטת העריכה לצילומי תקריב של הירח שאני משתמש בה.

לפני שנתחיל - הרקע שלי בצילום אסטרונומי הוא לא רחב, אני מתמקד לרוב בצפייה וויזואלית אבל מאוד נהנה לצלם את השמש והירח. אני אציג דרך מאוד בסיסית לעריכה ואני בטוח שהצלמים המנוסים בקהילה האסטרונומית הנהדרת יוכלו לתרום לכולנו עם טיפים ושיפורים לתהליך.

הציוד
טלסקופ: Celestron 8" SCT
חצובה: AZ EQ 5
מצלמה: ZWO ASI178MC

בצילום של ירח, כוכבי לכת ושמש, האויב העיקרי הוא האטמוספרה. כל מי שצפה בירח רואה שהוא מתחיל "לרקוד" ככל שמגדילים את התמונה. זה קורה בגלל תזוזות של שכבות האטמוספרה שונות במהירויות שונות ואולי אף בכיוונים שונים. יש גם ימים שבהם האטמוספרה קופצנית מדי ומראש תקבלו תמונה לא אידיאלית שתקשה מאוד על העיבוד - תנאי שקיפות ויציבות הם גורמים חשובים מאוד ומודגשים מאוד בצילומים.
כדי להתמודד עם התופעה הזו הטכניקה שמוצגת כאן היא לצלם מספר רב של פריימים, לברור את הטובים מהם, לשלב אותם ולחדד את התמונה המתקבלת.
תהליך ה Stacking, שילוב הפריימים האיכותיים ביותר, נועד על מנת להגביר את הדברים הטובים בתמונה ולהוריד את הדברים הפחות טובים - רעש וחלקים לא איכותיים של התמונה. SNR - Signal to Noise Ratio.
על מנת לקבל מספר רב של פריימים, לא לוחצים על כפתור הצילום המון פעמים אלא פשוט מצלמים סרטון.

קצת על הצילום

הצילום עצמו ידרוש  פוסט בפני עצמו והוא עולם שלם

לכל אובייקט פריימים בחשיפות שונות על פי בהירותו ובנוסף גודל החיישן שבו משתמשים יכול להשתנות. לדוגמא - לצילום של שבתאי אפשר להשתמש ב 800x600 וזה בגלל ששבתאי הוא קטן מאוד וכל השמיים החשוכים שמסביבו לא באמת יתרמו לתמונה - הם די בזבוז של פיקסלים - מבחינת חשיפה, משהו בסביבות 17 מילישניות. בדרך זו נקבל סרטון קטן יותר אבל עם יותר פריימים שגם יכתב מהר מאוד לדיסק וכל פריים יהיה מהיר יותר לעיבוד.
לצדק, מכיוון שהוא בהיר יותר ניתן להשתמש בחשיפות קצרות יותר אחרת התמונה שתתקבל תהיה "שרופה".
כדי לקבל הגדלה גבוהה יותר ולצלם עם יותר פיקסלים, ניתן להשתמש בבארלו, ככה מקבלים תמונה גדולה יותר.

התמונה שבחרתי - תמונה של החלק הדרום מזרחי של ים הגשמים היא גדולה וצולמה ברזולוציה של 2320x2080 וכל פריים 0.0201 שניות. סה"כ 1635 פריימים. מכיוון שצילום הזה נעשה עם חצובה Alt Az, הצילום הוגבל בזמן על מנת לא לסבול קשה מדי מסיבוב כדור הארץ.

במבט חטוף ניתן לראות שהסרטון רועד ובכללי נראה ממש לא חד ועם תבנית קוביות.

סינון ראשוני

מתחילים בלגרור את הסרטון לתוך PIPP ובוחרים באפשרות Solar/Lunar Close-up. זה יגרום שבמסך שמציג את התמונה עצמה יופיעו ריבועים אדומים בפינה השמאלית העליונה. הריבועים האלה מייצגים את נקודת העוגן, נקודה שבעזרתה התוכנה תנסה לייצב את הסרטון. רצוי שהאזור המוגדר כעוגן יכיל אזורים בהירים וחשוכים ויהיה די ייחודי ולא חוזר על עצמו. בתמונה הזו העוגן שנבחר הוא לא האידיאלי ביותר

השלב הבא הוא Processing Options. כאן ניתן לבחור אזור שבו מעוניינים: Area of Interest שאותו נוכל לסמן על התמונה באמצעות מרובע כחול. המרובע הזה יכול להגדיר לתוכנה לזרוק פריימים שלא מכילים את האזור הרצוי ולחתוך את הפריימים שכן מכילים אותו לאזור הרצוי עצמו.

דוגמא לבחירת שטח עניין ושימוש שונה בנקודת העוגן:

בשלב הבא בלשונית ה Quality Option נסמן את האפשרות של Enable Quality Estimation. זה יפתח לנו את היכולת לסנן פריימים ירודים ויכולת נוספת של סידור הפריימים על פי האיכות.

יש כאן ארבע אלגוריתמים שונים של בחירת פריימים, אני עדיין צריך להשוות מה מתקבל מכל אחד מהם אבל בינתיים נישאר עם ברירת המחדל.
את כמות הפריימים להשארה ניתן להעריך באמצעות תוכנת AutoStakkert אליה נגיע בשלב הבא.
במקרה הזה בחרתי במספר 1100 פריימים שהם כ 70% מתוך 1600

בלשונית ה Output Options בוחרים ב AVI כפורמט הרצוי (SER אם עובדים ב 16Bit)

מכאן עוברים לשונית Do Processing לוחצים על Start Processing וממתינים לסיום התהליך.
התוכנה מייצרת תיקיה חדשה במיקום הקובץ המקורי עם קידומת pipp_ במקרה ולא בחרתם קידומת אחרת.

התוצר המתקבל הינו סרטון ווידאו חדש המכיל את מספר הפריימים שביקשנו תחת התיקיה החדשה.
אם הסרטון המקורי לא מספיק איכותי או שנקודת העוגן לא מספיק טובה או שאזור העניין שבחרתם לא מזוהה בהרבה מהפריימים המקוריים, התוכנה עשויה להיכשל וליצור סרטון חדש בעל פריים אחד בלבד.
במקרה כזה יש לנסות למקם את נקודת העוגן במקום אחר או לשנות את אזור העניין שבחרתם. אם לאחר מספר נסיונות עדיין לא התקבלו מספיק פריימים כנראה שהצילום המקורי לא מספיק טוב. קורה.

Stacking

את הסרטון החדש שנוצר נפתח באמצעות תוכנת AutoStakkert שתבצע את תהליך ה Stacking - הערמת הפריימים אחד על גבי השני על מנת לקבל תמונה שמכילה את הדברים האיכותיים בפריימים תוך השמטת החלקים הפחות טובים.
כמו שעשינו ב PIPP, נסמן את האפשרות של Surface לציין שמדובר בפני שטח, נבחר Improved Tracking, וגם כאן נסמן אזור שישמש כעוגן לייצוב הסרטון. נלחץ Analyze ונמתין לתהליך שיסתיים

מה שנקבל בסופו של התהליך זה גרף המציג את איכות הפריימים - משמאל לימין.
הקו המאוזן מצד שמאל ניתן להזזה ויציג בחלון הימני את הפריים שעליו הוא עומד.
שמונת התיבות הקטנות בצד ימין למעלה מציינות כמה פריימים אנחנו רוצים למזג לתמונה אחת.
בשורה העליונה - מייצגת מספרים אבסולוטיים של פריימים למיזוג
בשורה התחתונה - אחוזים הפריימים למיזוג

מכיוון שאנחנו רוצים את הפריימים הטובים ביותר, נעדיף לבחור את הפריימים שהאיכותם עולה על 50%. במקרה הזה לצורך הפשטות בחרתי 40% מתוך ה 1100 שהתחלנו איתם (מתוך 1635 הראשוניים) כי זה נראה שזה בערך אחוז הפריימים שנמצא מעל 50%. היה ניתן אף להחמיר ולבחור פחות פריימים.
יש אנשים שתמיד נוקטים בשיטת 25%, 50%, או 75% ומשווים בין התוצאות. המחמירים יותר יכולים, בהינתן מספיק פריימים להשתמש ב 10% הטובים ביותר וניתן גם לשלב בין אחוזים למספרים אבסולוטיים.
בסופו של דבר כל תמונה לגופה ועם הניסיון תמצאו את האפשרויות הנכונות לכל אחת.

לפני תהליך ה Stacking עצמו, יש לספק לתוכנה נקודות יישור שעל פיהם היא תייצב את הפריימים אחד על השני. לשם כך, נעבור למסך הימני שם ניתן לבחור את גודל נקודות היישור בחלק השמאלי. יש לזכור שככל שנקודות היישור קטנות יותר (24/48/104/200 או ערך ידני) יהיו יותר נקודות, התהליך אמור להיות מדויק יותר אבל יקח יותר זמן. לא ניסיתי להשוות את התוצאות בין 24 ל 200. ניסוי מעניין.
במקרה הזה בחרתי גודל נקודה של 48 וקיבלנו 5145 נקודות יישור. אם אחרי שהתוכנה מיקמה נקודות על התמונה עדיין נשארו פרטים בולטים שאין עליהם נקודות, ניתן באמצעות העכבר להוסיף נקודות נוספות.

בסיום, נלחץ על Stack במסך עם הגרף ונמתין לסיום התהליך.

התוצאה הסופית היא תת תיקייה אחת (בחרנו באפשרות אחת של 40%) שנמצאת ליד הסרטון המכיל את 1100 הפריימים בשם AS_P40
כשנפתח את התמונה נראה שהתקבלה תמונה חלקה יחסית, ללא תבנית הקוביות אבל עדיין רחוקה מהתוצאה אותה אנחנו רוצים לקבל.כבר עכשיו ניתן לראות פרטים יפים מאוד - ההרים והצללים אותם הם מטילים, צלליות של דפנות המכתשים, את מרכזי המכתשים בעלי פסגות מרכזיות, פרטים על השטח החלק של "הימה" ואפילו חלק מהחריצים - אפילו את hadley rille. אבל לתמונה הזו יש עוד פוטנציאל רב.

חידוד

על מנת לחדד את התמונה עוד, נפתח את התמונה החדשה בתוכנת RegiStax.
התוכנה הזו מכילה לא מעט אפשרויות ועל כל תמונה ניתן להעביר כאן זמן לא קצר ולשנות מעט בכל פעם כל אחד מהפרמטרים.
ניתן לשלוט בהיסטוגרמה ,Contrast, Gamma, Exposure ו wavelets, לשלוט בעקומות הצבעים ב RGB אם התמונה צבעונית ועוד. בסופו של דבר, רצוי להשאיר את העיבודים המתקדמים לתוכנות כמו Photoshop או GIMP אבל בהתחלה ניתן להסתפק ב Registax.

בסרטון האילם שלפניכם אני מציג חלק קטן מן האפשרויות של התוכנה. שימו לב שאני מגזים בכוונה כדי להראות את ההשפעה של כל אופציה. שימו לב גם שיש חלק בתמונה שהוא לא איכותי ומציג מעין רעש של נקודות צבעוניות. ככל שמגבירים את החוזק של האפשרויות השונות, החלק הזה הופך לדומיננטי יותר זה נראה כמו האזור שסומן על ידי נקודת העוגן בתוכנת PIPP. כדי לקבל תמונה חדה אבל בלי קלקולים מוגדשים, כדאי לא להגזים עם החידוד.

הכלי החזק של Registax הוא ה wavelets - הסליידרים בחלק השמאלי של המסך. באמצעותם ניתן להבליט או לחשוף פרטים שנמצאים בתמונה שעברה Stacking. ניתן לחשוב על הסליידרים האלה כשכבות של התמונה כאשר כל אחד מייצג מאפיינים אחרים של התמונה. באמצעות גרירתם ימינה\שמאלה ניתן להבליט או לעמעם את החלקים המיוצגים על ידי הסליידר הספציפי. זה משחק של ניסוי וטעיה עד להגעה לתוצאה שנראית לכם משביעת רצון.
כבר עכשיו ניתן לראות שהתמונה חדה מאוד ושניתן לראות בה פרטים רבים.
נשאר רק לחתוך את הצדדים "המקולקלים" ואם יש את הידע, לחדד עוד באמצעות פוטושופ או כל תוכנת עריכת תמונות שאתם מכירים.

זה התהליך הבסיסי של עיבוד תמונות תקריב של הירח (שגם דומה לשמש). זה כיף ומלא אפשרויות שעדיין לא למדתי וכל תמונה מציגה אתגרים שונים.
מקווה שהפוסט הזה ייתן נקודת פתיחה טובה וכמובן, אשמח לקבל כל הערה, הצעה לשיפור או שיתוף של דברים חדשים שלמדתם.

קישורים להורדה:
PIPP: https://sites.google.com/site/astropipp/downloads/installing-pipp-on-macos-with-winebottler

AutoStakkert:
https://www.autostakkert.com/wp/download/

RegiStax:
http://www.astronomie.be/registax/download.html