Astrofotografia digitale per neofiti
Elaborazione delle immagni in tricromia con The Gimp

a cura di Paolo Botton
aggiornato: 20.01.2013


L'articolo originale, basato su Photoshop, era intitolato "Astrofotografia per visualisti", a cura di un vulcanico Piero Mazza, apparve sul numero 184 di Nuovo Orione, nel settembre 2007, pagine 38-41. Questo che vi accingete a leggere è quindi un tentativo di traslare la procedura in GIMP 2.6 (OS Linux UBUNTU 11.10), per non dover dipendere da un software proprietario decisamente costoso e non alla portata di tutti.
Sta al lettore valutare il risultato; alcuni passaggi illustrati nell'originale non sono stati applicati perché GIMP 2.x soffre di alcune lacune; tra le tante, due che sono utilissime nella tricromia: la clipping mask (è possibile generarla, ma è procedura lunga e non a portata di click come in Photoshop), e l'opzione Nuovo Livello di Regolazione nel menu Livelli. Nei forum si mormora che si troveranno su GIMP 3.0, un rilascio ancora lontano nel tempo... E la notizia ufficiale risale al 18 marzo 2011).
Se qualche lettore volesse integrare e fornire suggerimenti, ben lieto di ricevere interventi costruttivi utili a diffondere la conoscenza in un settore dove troppo è dato per scontato e questo costringe i neofiti a scontrarsi con problemi che sono già stati risolti da altri astroimagers, che dovrebbero dimostrasi più propensi a trasmettere la propria esperienza, partendo dal presupposto che la scienza è condivisione.

Il procedimento si applica nei soggetti nebulari a emissione o planetari, la cui luminosità dipende dai livelli di ionizzazione dei gas, e quindi sipendono dall'emissione di specifiche righe spettrali. Le righe più vistose sono la Hα e la Hβ della serie di Balmer dell'idrogeno, l'O-III ossigeno terzo, ossia ionizzato due volte, lo S-II zolfo secondo, ionizzato una volta e N-II azoto secondo, ionizzato una volta. Chi riprende in tricromia effettua scatti con opportuni filtri selettivi all'interno della banda d'emissione degli atomi, ottenendo immagini a livelli di grigio che devono essere combinate tra loro per ottenere le foto che tutti ammirano sulle riviste o in rete.
L'idea che fu propposta era quella di sfruttare le immagini riprese in Hα, O-III e S-II assegnando loro i 3 colori fondamentali rosso, verde e blu. Un'immagine di questo tipo non rappresenta la realtà perché se la riga d'emissione Hα è rossa, l'O-III verde, l'S-II risulta essere nuovamente rosso cupo e quindi associandola al canale blu si ottiene un'immagine con colori non corrispondenti alla reale situazione della nebulosa. Ad ogni modo, il metodo proposto su Nuovo Orione ha permesso all'autore di ottenere ottimi risultati, partendo da immagini nebulari a livelli di grigio in luce rossa e blu.
Per questo tutorial, è necessario recuperare le immagini dal DSS di Monte Palomar, a questo indirizzo. Si devono salvare in formato .gif. La schermata della query permette d'inserire il nome dell'astro per ricavarle le coordinate celesti.
L'esempio di questa guida prende in considerazione la IC434, usata anche nell'articolo originale, meglio nota come nebulosa Testa di Cavallo, e le immagini indicano la sequenza di scaricamento dal DSS.


Inseriento dell'identificativo IC434, acquisizione delle coordinate, scelta del campo (60') e del colore rosso...
...e avviso di scaricamento nella cartella del PC


L'immagine scaricata. Sarà necessario rinominare il file in ic434-rosso.gi


Inseriento dell'identificativo IC434, acquisizione delle coordinate, scelta del campo (60') e del colore blu...
... e avviso di scaricamento nella cartella del PC


L'immagine scaricata. Sarà necessario rinominare il file in ic434-blu.gi

Da un'analisi sommaria delle due immagni si nota che differiscono per dimensioni, luminosità e presenza di buchi o difetti. Queste discrepanze dovranno essere colmate scalando l'immagine più grossa (quella blu), cercando di aggiustare la luminosità e rimuovendo le imperfezioni con lo strumento CLONE (il timbro)
Carico le due immagini con GIMP e verifico che quella in rosso ha dimensioni 2119×2119 pixel, mentre quella blu 3564×3571 pixel. Prendo ques'ultima e la scalo in modalità correlata in modo che scalando la larghezza da 3564 a 2119, anche la lunghezza da 3571 decresca proporzionalmente.
Dal menu scelgo Immagine...Scala immagine e riduco la larghezza.

Svincolando le due dimensioni posso operare sulla lunghezza e portarla a 2119, ottenendo così due immagini perfettamente sovrapponibili.
A questo punto mi occupo di estetica: copro i buchi delle immagini ed equalizzo l'intensità luminosa per rendere le due foto simili tra loro. Occorre lavorare con le immagni ingrandite per non aggiungere ulteriori artefatti all'opera di cosmesi. Seleziono lo strumento CLONE (il timbro), quindi mi avvicino alla imperfezione che voglio ridurre e premendo il tasto Ctrl ed il pulsante sinistro del mouse, seleziono la porzione che voglio copiare, quindi timbro le imperfezioni riportandoci sopra l'area che ho selezionato.

Curve, livelli o modifica luminosità e contrasto non funzionano su livelli indicizzati con GIMP, quindi per luminsità e contrasto è necessario togliere l'indicizzazione, trasformando le immagini in RGB.
Dal menu selgo Immagine —› Modalità —› RGB per entrambe le immagini. GIMP mostrerà che le caratteristiche sono state modificare:

Dopo le semplici operazioni preliminari, nella finestra Livelli, Canali, Tracciati..., seleziono IC434-rosso.gif.
Nell'area Livelli In GIMP non è presente il blocco di livello come in Photoshop, quindi è possibile cambiargli direttamente il nome con un doppio click sull'icona dell'immagine. Seguo le indicazioni dell'articolo di Nuovo Orione e modifico il nome in Rosso. Duplico questo livello portandoci sopra il puntatore e seleziono Duplica Livello. Rinomino questo nuovo livello in Verde Ha (Hα).

Nella finestra Livelli, Canali, Tracciati..., seleziono IC434-blu.gif.
Mi piazzo sull'immagine grande e ci clicco sopra per renderla attiva, premo la sequenza Ctrl-A che permette di selezionare tutta l'immagine, quindi Ctrl-C che la copia nella clipboard.
Porto il puntatore sul livello Verde Ha, ci clicco sopra e poi premo la sequenza Ctrl-V. Questa azione creerà un nuovo livello che vado a rinominare Verde OIII.

Potrebbe capitare che le 2 immagini non coincidano perfettamente, ossia quella blu risulta essere leggermente ruotata rispetto alla rossa; è quindi opportuno correggere questa eventuale differenza per evitare che, nel risultato finale, le stelle appaiano con un lieve cromatismo. Trattandosi di piccoli valori (normalmente di pochi primi d'arco) l'autore suggerisce di agire manualmente, selezionando Strumenti -> Trasformazione —› Ruota

inserendo il valore nella finestrella, normalmente da 0.1 a 0.2, in senso orario o antiorario a seconda di come ruota dopo l'azione d'incollaggio.
Riduco l'opacità del nuovo livello al 50% e col tasto Ctrl premuto sposto col mouse il livello stesso in modo da far coincidere, per trasparenza col livello sottostante, le 2 immagini. Al termine, riporto l'opacità del livello nuovamente al 100%.

Mi piazzo sul livello Verde OIII e lo duplico seguendo la procedura già vista. Rinomino questo nuovo livello chiamandolo Blu.
Si ottiene quindi un'immagine a 4 livelli. Lasalvo in formato TIF. Chiudo l'immagine IC434-blu.gif dato che l'ho utilizzata per creare due livelli e non serve per altri scopi e devo lavorare sui singoli livelli.

Si inizia dal livello Blu: porto il puntatore sopra e premo il pulsante destro del mouse; dalle opzioni del selettore Modalità seleziono la voce del menu a tendina Schermo che produrrà un effetto scolorente tra questo livello e quello adiacente Verde OIII. Faccio la stessa cosa sul livello sottostante, il Verde O-III, ma stavolta scelgo Moltiplicatore; ultima selezione sul Verde Ha dove la scelta cade nuovamente su Schermo. Sul livello Rosso non si deve intervenire.

   In GIMP non è ancora possibile cambiare il livello Verde O-III in una clipping mask, questo
   intervento sarà aggiunto non appena GIMP lo permetterà.
   Salto questo passaggio, che ovviamente comporta una deviazione dal metodo suggerito dall'autore.
Passo ora all'assegnazione dei colori ai vari livelli.
   Al momento In GIMP non esiste il percorso Layer...New Adjustment Layer...Hue/Saturation. Questo
   intervento sarà aggiunto non appena GIMP lo permetterà.
   In Photoshop si apre una finestrella nella quale si spunta Group With Previous Layer e si preme OK.
   Contestualmente si apre un'altra finestrella - nella stessa figura - nel quale è fondamentale mettere
   la spunta nella casellina di fianco a Colorize.
   Salto anche questo passaggio, che ovviamente comporta un'ulteriore deviazione dal metodo suggerito dall'autore.

È necessario assegnare i colori ai livelli. Si sceglie un livello a turno, portandoci il puntatore sopra e premendo il tasto sinistro del mouse, quindi da menu si seleziona Colore... Colorazione e si procede con l'assegnamento del rosso, verde e blu.
Da qui in avanti non è possibile fornire indicazioni specifiche perché il prosieguo dei lavori dipende da ciò che si vuole ottenere e dal proprio estro.
L'autore dell'articolo originale propone per il livello rosso valori di tonalità (Hue) 360 (rosso puro), di saturazione 100% e luminosità -50.
Per il livello Verde O-III, si pone 120 per la tonalità (verde puro), ancora 100% per la saturazione e -20 per la luminosità.
Per il livello Blu assegno 240 (blu puro), saturazione 100% e una luminosità -40.
Con GIMP, prima effettuo selettivamente la colorazione dei tre livelli.

Premo sulla casella del colore puro che voglio impostare, tra quelli proposti dalla finestra Colorazione (nell'esempio il rosso), poi premo ancora una volta sul colore che è stato inserito a fianco della scritta Colore personalizzato: e sulla finestra popup Colorazione con colori personalizzati aggiusto - eventualmente - i livelli. Premo OK per chiudere Colorazione con colori personalizzati e ancora OK per chiudere le due schermate Colorazione.

... Quindi passo al controllo della tonalità e saturazione: da menu si seleziona Colore —› Tonalità-saturazione e agisco sui cursori. L'operazione la effettuo sui tre livelli, uno per volta.

A volte è possibile anche sfruttare le Curve, selezionando Colore —› Curve, gendo sui tre colori. Non sempre questa operazione è necessaria, tanto meno utile. Si deve provare.

Sicuramente torna utile intervenire sul bilanciamento dei colori, per ognuno dei tre livelli Rosso, Verde OIII e Blu. È necessario intervenire sui tre campi di regolazione, muovendo i tre cursori del ciano, magenta e giallo fintanto che non si ottiene l'effetto desiderato sull'immagine.
Mantenere sempre spuntato ANTEPRIMA per verificare l'effetto in tempo reale. Le modifiche sono applicate solo alla pressione di OK.

Prima di procedere a eventuali ritocchi finali raccomandiamo di salvare l'immagine multilivello in formato proprietario di GIMP e TIFF, per poter intervenire nuovamente sui singoli livelli con valori magari differenti, oppure per giocare su luminosità e contrasto di uno o pi├╣ livelli; spesso, infatti, può capitare che il fondo cielo (background) non sia neutro, ma contenga tracce spurie di colorazione; pertanto, prima di salvare l'immagine nel formato definitivo preferisco effettuare il controllo della Luminosità e Contrasto. L'autore suggerisce di dare al livello Rosso un valore di luminosità -5 e contrasto +10, al Verde O-III soltanto un contrasto +10 e al Blu rispettivamente -5 e +10.
Con GIMP, mancando al momento alcuni dei passaggi applicati con Photoshop, suggerisco di fare delle prove.
Come nella precedente regolazione intervengo alternativamebte sui tre livelli Rosso, Verde OIII e Blu.

Il risultato che mostro è un esempio didattico. È possibile ottenere risultati di una certa rilevanza semplicemente attingendo ai vari DSS che permettono di scaricare immagini realizzate in tricromia.

Se l'immagine appare un po' sporca si può utilizzare il filtro smacchiatura, selezionando Filtri —› Miglioramento —› Smacchiatura. L'effetto che si ottiene, visto macroscopicamente, è quello mostrato a titolo d'esempio nell'immagine. In questo caso ho tolto la spunta a Ricorsivo e Adattivo, ponendo un raggio pari a 10, il livello del nero pari a -1 ed il livello del bianco pari a 256.

Si possono altresì rendere più incisivi alcuni dettagli operando sull'interfaccia della Maschera di Constrasto (Unsharp Mask), accedendovi dal menu Filtri —› Miglioramenti —› Maschera di Contrasto...
Al termine del lavoro si può salvare l'immagine anche in .jpg perché le immagini multilivello sono molto pesanti da trasferire via mail.


© Paolo B.
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