Tutorial PixInsight LE Ajustes Básicos de Histogramas y Curvas en PixInsight

Por Vicent Peris (PTeam)

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1. Ajuste de Histogramas

2. SCNR

3. Curvas de Transferencia

4. Guardar los procesos en disco: ProcessContainer

5. Resultado final

PixInsight, al igual que la mayoría de programas de software de procesamiento de imágenes, ofrece las herramientas básicas para manipular los histogramas. En este ejemplo de procesamiento aprenderemos a manejar de forma eficiente los procesos de ajuste de histogramas y curvas. Para ello contamos con esta imagen de la constelación del Escudo:

[mouseover: imagen procesada vs. original]

Imagen por Vicent Peris

Esta fotografía fue tomada con un objetivo de 90 mm a f/2.8 con película Fuji Provia 400F. La imagen tiene un procesamiento previo en PixInsight Standard, que incluye el registro y promedio de dos tomas de 15 minutos, y la corrección de la iluminación irregular del fondo del cielo producida por el viñeteo y la contaminación lumínica. En este ejemplo, simplemente vamos a ajustar los puntos negro y blanco de los histogramas, y después aplicaremos varias curvas de transferencia para mejorar el contraste y dar a la imagen un correcto balance cromático.

1. Ajuste de Histogramas

El primer paso, como en prácticamente cualquier imagen, es ajustar los puntos de corte de los histogramas adecuadamente. Para esto tenemos que abrir la ventana

Histograms, desde la barra de herramientas, haciendo clic en el botón con el icono , o desde el menú principal mediante Process > Transfer Curves > Histograms. Para ver representado el histograma de la imagen en la ventana que acabamos de abrir, debemos seleccionar dicha imagen en la lista de imágenes, como vemos aquí:

La imagen aparecerá en la lista con su identificador (en este caso, Image01). Una vez pinchemos, se calculará y representará el histograma en los dos paneles gráficos de la ventana:

La gráfica inferior (histogramas de entrada) muestra el histograma actual de la imagen y, si la opción Raw está desactivada, los cambios que hayamos podido realizar en los parámetros correspondientes a cada canal de color. Si queremos ver en todo momento en la gráfica inferior el histograma real de la imagen, ignorando parámetros de ajuste

para los canales individuales, tenemos que activar la casilla Raw en la ventana Histograms.

La gráfica superior muestra una predicción de los histogramas de acuerdo con el juego completo de parámetros, incluyendo ajustes para el canal combinado RGB/K así como parámetros para canales individuales.

PixInsight puede realizar un ajuste automático de los puntos de recorte para todos los canales si hacemos clic en el botón Auto Clip (también se puede hacer Ctrl-clic sobre este botón para configurar el recorte automático). Sin embargo, la función de recorte automático puede no funcionar para ajustar los puntos de recorte en las sombras porque el ruido de la imagen puede generar píxeles con valores inferiores a los valores medios del fondo del cielo. Para ajustar el punto negro vamos a asignar el valor de cero al punto donde la curva del histograma empieza a subir, de forma independiente para cada canal.

Para tener más precisión de ajuste nos será muy útil ampliar horizontalmente las funciones de histogramas. Podemos establecer los valores de ampliación (zoom) horizontal y vertical de la gráfica independientemente, mediante los cuadros de texto justo debajo del panel gráfico inferior. En la figura siguiente se ha hecho un zoom de 10x para el eje de abscisas con el fin de realizar un ajuste muy preciso del punto de recorte en las sombras para el canal rojo.

Es también recomendable cambiar la resolución de dibujo (el número de valores individuales representados en las gráficas) a 16 o 12 bits (65536 o 4096 niveles representados, respectivamente). Esto sólo afecta al número de valores empleados para dibujar las funciones, no a la precisión de cálculo de los histogramas. PixInsight siempre genera las funciones de histogramas con resolución de 16 bits internamente.

Ajustaremos los tres canales de color de forma independiente. Al volver a visualizar la gráfica general RGB/K (restableciendo los valores de zoom a 1:1), nos daremos cuenta de que los histogramas de la gráfica superior habrán cambiado, y también, si la opción Raw está desactivada, los de la gráfica inferior. Si probamos a activar y desactivar la casilla Raw veremos cómo vuelve a mostrarse el histograma original, que posee la imagen actualmente, y el histograma modificado. Los histogramas modificados en la ventana Histograms son realmente predicciones de cómo quedarían los histogramas si aplicáramos la transformación a la imagen.

El primer paso para lograr un buen balance cromático es ajustar al mismo valor, con la mayor precisión posible, los picos de las curvas de cada canal. No obstante, en este ejemplo el canal rojo lo ajustaremos de forma que el pico esté un poco más hacia la derecha, ya que sabemos que en esta zona de la Vía Láctea predominan los tonos dorados y ocres. Ajustar el balance cromático de una astrofotografía es en cierta medida una cuestión de gusto e interpretación personal.

Para alinear los picos de cada canal, podemos utilizar el cursor, ya que al pasarlo por encima de las gráficas moviendo el ratón se representará con dos líneas perpendiculares que nos indicarán su posición a lo largo de los ejes. No olvidemos que todos estos ajustes podemos previsualizarlos en tiempo real activando la casilla R-T (Real-Time). En esta captura de pantalla podemos ver, a la izquierda, la imagen original, en el centro la previsualización en tiempo real, y a la derecha la ventana Histograms:. La ventana Real-Time Preview está funcionando como previsualización de Histograms porque la casilla R-T está activada en esta ventana.

Para aplicar el ajuste de histogramas que tenemos definido a la imagen, sólo tenemos que arrastrar sobre ella el botón (process drag object) situado en la esquina inferior izquierda de la ventana Histograms.

2. SCNR

Después de ajustar el balance cromático con la ventana Histograms, podemos ver cómo algunas zonas de la imagen han adquirido un cierto tono verdoso, probablemente debido a pequeñas imperfecciones en el modelo del fondo del cielo utilizado para la corrección de viñeteo. Esto es fácilmente subsanado si aplicamos un proceso SCNR

(Subtractive Chromatic Noise Reduction). Para abrir esta herramienta debemos pinchar en el icono , o en el menú principal con Process > General > SCNR. La opción que nos conviene aquí es la del SCNR Media Neutral (Average Neutral en el programa), para obtener un fondo del cielo neutro:

Para aplicar el proceso, tenemos que arrastrar una vez más el mismo botón sobre la imagen. A continuación vemos el efecto de aplicar el proceso SCNR de la figura anterior a la imagen. Al colocar el cursor sobre el enlace [mouseover] podemos comparar con la imagen antes de aplicar SCNR.

[mouseover: la imagen antes de aplicar SCNR vs. después de SCNR]

3. Curvas de Transferencia

Una vez realizados los procesos de ajuste de histogramas y SCNR, podemos manipular la curva de brillos de la imagen para conseguir dos objetivos principales: aumentar el contraste de los objetos y lograr un equilibrio cromático mucho más refinado.

Para abrir la ventana Curves, podemos ir al menú Process > Transfer Curves > Curves, o bien hacer clic sobre el icono .

El primer paso es realzar el contraste de la imagen. Si mantenemos el botón primario del ratón apretado mientras pasamos el cursor por encima de la imagen, aparecen tres líneas verticales sobre el panel gráfico de la ventana Curves (y también sobre las gráficas de la ventana Histograms) que funcionan como muestreos de los valores de píxel correspondientes a la posición actual del cursor:

Para que la lectura de los valores no dependa demasiado de variaciones a pequeña escala, como estrellas débiles o ruido, debemos seleccionar un tamaño de muestreo (probe size) apropiado. Esto lo podemos hacer con el menú de opciones de lectura (readout options pop-up menu), como se muestra en la figura siguiente. En nuestro ejemplo usamos un tamaño de muestreo de 15×15 pixels.

Los niveles muestreados arriba son los correspondientes a la nube del Escudo, la más brillante de la imagen, que es la que más nos interesa resaltar. Para ello, haremos este ajuste de curvas en el canal combinado RGB/K:

Aquí, una vez más, podemos volver a previsualizar en tiempo real activando la casilla R-T. La imagen, después de aplicar el proceso arrastrando el mismo botón que en los

procesos anteriores ( ), quedará de esta forma:

Por último, sólo nos queda refinar el balance cromático, que aunque en última instancia será subjetivo, con PixInsight podremos ajustarlo con mucha precisión. Para realizar esta tarea modificaremos levemente los medios tonos de los canales individuales RGB.

Modificar el balance cromático de una imagen es una tarea muy delicada; sin embargo, aquí podemos utilizar un pequeño truco. Con PixInsight podemos previsualizar en tiempo real (o mediante previsualizaciones) ajustes simultáneos de los canales R, G y B, así como el general RGB/K, y además cambios en la saturación (saturation), el tono (hue) y la luminancia (luminance). Es decir, podemos modificar las curvas de transferencia de todos estos canales al mismo tiempo y previsualizar el efecto global que tiene sobre la imagen. Este recurso que nos ofrece el programa podemos utilizarlo para realizar un balance cromático muy exacto.

El método que hemos empleado consiste en aumentar la saturación de la imagen al mismo tiempo que se modifican los medios tonos de los canales RGB. Podemos modificar la curva de saturación de esta forma, y previsualizar todo el proceso en tiempo real:

De esta manera, cualquier dominante de color a nivel global en la imagen será fácilmente detectable, puesto que el incremento de saturación acentuará las diferencias cromáticas existentes. Así pues, cambiaremos los medios tonos de los canales que lo requieran; en este caso hay que actuar sobre el rojo y el azul. En el caso del canal azul, nos vendrá muy bien aumentar el zoom cinco veces para poder realizar modificaciones mucho más precisas:

El ajuste de saturación que hemos definido anteriormente podemos aplicarlo o no; en este caso no lo hicimos porque simplemente queríamos utilizarlo para facilitar la tarea de obtener un balance cromático correcto. Si antes de aplicar el proceso a la imagen decidimos no variar la saturación, tendremos que apretar el botón Reset en el canal de saturación (S). La imagen final quedará así:

4. Guardar los procesos en disco: ProcessContainer

Una vez hemos realizado estos pasos, podemos salvar todo el proceso en disco. Para esto tenemos que crear un icono de proceso (process icon) que guardará toda la información sobre el procesamiento que acabamos de aplicar a la imagen.

El icono lo podemos crear a partir del historial de procesos (Processing History) de la imagen, al cual accedemos a través del correspondiente botón de herramienta ( ) o por el menú Tools > Processing History. Una vez tengamos abierta la ventana Processing History, seleccionaremos el identificador de nuestra imagen (Image01 en el ejemplo) mediante la lista desplegable, y allí nos aparecerán todos los procesos realizados. Para generar un icono de proceso como un duplicado del historial de proceso de

la imagen tenemos que arrastrar una vez más el botón de la esquina inferior izquierda ( ), pero esta vez sobre el fondo de la ventana principal del programa:

De esta forma, veremos que se crea un icono titulado "ProcessXX", igual que ocurre con el escritorio de Windows cuando arrastramos un archivo o una carpeta. El icono creado es un proceso del tipo ProcessContainer (contenedor de procesos). Para salvar este icono en disco, debemos ir al menú Process > Process Icons > Save Process Icons, donde podremos guardarlo en el directorio que deseemos y con el nombre que le queramos asignar. De esta forma, todo nuestro trabajo queda salvado en nuestro PC,

pudiendo modificar más tarde la cadena de procesos, o volver a aplicarla a cualquier imagen, con tan sólo arrastrar el icono y soltarlo sobre la imagen.

5. Resultado final

Después de estos pequeños pasos esenciales en todo procesamiento, hemos logrado corregir de forma notable nuestra imagen original:

[mouseover: imagen original vs. imagen final]

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