Procesado de la galaxia de Andrómeda

Voy a intentar explicar, paso a paso, la metodología del proceso de generación de una imagen de Andrómeda a partir de la combinación de 1.000 exposiciones de 30 segundos, lo que supone una duración acumulada de 8 horas y 20 minutos.
A primera vista puede parecer un procesado "tedioso" y "pesado". Lo cierto es que la imagen de partida (la que obtenemos después del apilado) deja mucho que desear y "arrancar" la información oculta conlleva sacar a relucir, todavía más, todas las imperfecciones y deficiencias que contiene. Debemos ir "paso a paso" para preservar la información que nos interesa y eliminar la restante. Una vez comprendido y asimilado el proceso es bastante más sencillo de lo que puede parecer. Lógicamente, al describir cada acción y escribirla es inevitable emplear una cierta extensión. Lo que he pretendido es que cualquier persona que siga el tutorial pueda después emplear la metodología para procesar otras astrofotografías de similares características.

Podemos estructurar el procesado en las siguientes etapas:

 

Datos de las tomas y software utilizado

Sistema óptico: Refractor Sky Watcher ED80 a F 7.5 + cámara Nikon D70 a foco primario. Teniendo en cuenta el factor multiplicador o de recorte  1.5 de la cámara, ocasionado por el tamaño del sensor CCD (23,7 x 15,6 milímetros), la focal resultante es 600 x 1.5 = 900 milímetros. El campo abarcado es de 1,5º x 1º
Las imágenes se captaron en varias sesiones entre el 30 de octubre  y el 10 de noviembre del 2007.

Sensibilidad Iso: 1600 Iso. Después de probar con diferentes sensibilidades elegí la más alta de la cámara.

Duración de cada toma individual: 30 segundos.

Guiado: Sin guiado. La duración de las tomas, la focal utilizada y la puesta en estación del telescopio con el seguimiento motorizado,  no lo hace  imprescindible

Tipo de archivo utilizado: A pesar de que en la cámara se ajusta como "Raw", la Nikon D70 no genera realmente archivos de imagen en bruto ya que el software interno de la cámara efectúa un procesado automático para eliminar el ruido antes de grabar la toma en la tarjeta de memoria. En cualquier caso, se dispara con calidad "Raw" y posteriormente se convierten los archivos a "Tiff" antes de iniciar todo el procesado. Cada archivo en formato Tiff  tiene un tamaño de 17,4 Megas.

Para eliminar la manchas de polvo del sensor resistentes a la limpieza del mismo y aplanar el campo ocasionado por la variación de sensibilidad de los diferentes píxeles, se obtuvieron Flats field disparando contra las nubes en el cielo nocturno (con el mismo sistema óptico telescopio + cámara utilizado para las tomas). Para generar el flat "maestro" se emplearon 25 flats individuales (de 6 segundos a Iso 1600).

El ruido ocasionado por la emisión térmica de electrones del CCD se elimina mediante las tomas oscuras o Darks. Deben tener la misma duración e Iso que las imágenes a limpiar y se obtienen con el objetivo del telescopio tapado, durante la misma sesión de astrofotografía (con la misma temperatura ambiente que las tomas del objeto). El Dark maestro se obtuvo a partir de 20 Darks individuales (30 segundos a Iso 1600).

Dark de 30 segundos a Iso 1600 ................................................ .............          .....Flat (fondo de cielo nocturno con nubes) 

Para el apilado de las 1.000 tomas se utilizó el programa Deep sky stacker. Existe abundante software para el alineado y apilado de imágenes astronómicas, sin embargo, las características de Deep sky me parecen especialmente interesantes:

- Capacidad para trabajar con un número "ilimitado" de imágenes (en efecto, otros programas "se cuelgan" al procesar un número elevado de tomas).

- El alineado de las imágenes se efectúa de forma automática a partir de las estrellas de cada toma respecto a la de referencia. Este método es muy preciso (a nivel subpíxel) y además tiene en cuenta la rotación de campo.

- El propio programa genera los Flat, Dark y Bias maestros (si se utilizan)  a partir de las secuencias de tomas de cada uno y los aplica sobre cada captura antes del apilado.

- Este software es completamente gratuito y puede descargarse desde http://deepskystacker.free.fr/spanish/index.html

En el procesado de la imagen he utilizado dos programas archiconocidos en el mundillo de la astrofotografía:

Pixinsight para el trabajo sobre los histogramas. Puede adquirirse en http://pixinsight.com (desgraciadamente ya no distribuyen la versión freeware).

Photoshop CS3 para todo el procesado por capas, generación de máscaras de protección, ajustes de brillo y contraste, etc. (es perfectamente válida cualquier versión de Photoshop a partir de la 5.0).

Apilado de las imágenes individuales

A lo lo largo de 6 sesiones fotográficas, se obtuvieron 1.500 exposiciones de 30 segundos. De entre todas ellas se seleccionaron las 1.000 mejores utilizando una función de Deep sky stacker que asigna una puntuación a cada toma de acuerdo con el número de estrellas. Esta ingente cantidad de información (17 Gigabytes) requiere toda la potencia disponible al ordenador. En mi caso, el procesamiento de la imagen resultante de alinear y apilar las imágenes individuales exigió a mi Pentium IV a 3.2 GHZ, equipado con 2 GB de memoria Ram...¡35 horas ininterrumpidas! Después de probar diferentes métodos de apilado, me decanté por la combinación mediana. Como su nombre indica se trata de asignar a cada píxel de la imagen resultante la mediana del valor de los píxeles que se corresponden en el conjunto de imágenes a apilar (siendo la mediana el valor que ocupa la situación central dentro de una serie ordenada) . Con este método la mejora de la Relación Señal Ruido es sustancialmente menor que con el promediado, pero se mostró más potente durante el procesado posterior, principalmente en las fases de mayor exigencia con los histogramas.

En concreto el ruido se reduce en un factor igual a . Para n = 1.000 la Relación Señal Ruido mejora en un factor de 14.

Toma individual de 30 segundos a Iso 1600 ..................       ....Imagen resultante después del apilado de 1.000 tomas

En la imagen resultante del apilado puede apreciarse el descenso del ruido, en comparación con la toma individual. Sin embargo la señal visible no ha aumentado, es más, aparentemente, la calidad general de la fotografía ha empeorado y se distinguen menos estrellas.

En busca de la información oculta: Exprimiendo los histogramas.

Iniciamos ya el procesado propiamente dicho. Se trata de extraer la señal que está oculta exprimiendo los histogramas y después eliminar el ruido que, inevitablemente, también va a aparecer. Vamos a usar el Pixinsight con su herramienta de histogramas. Un histograma es un modo de representar los píxeles contenidos en una imagen mediante los ejes X e Y. En las abcisas (eje X) se representa el valor de intensidad del píxel, que se mueve entre los valores "0" para el negro (zona de sombras, indicado por el triángulo situado a la izquierda) y el "1" para el blanco (zona de altas luces, indicado por la posición del triángulo situado a la derecha). En las ordenadas (eje Y) se representan la cantidad de píxeles para cada valor de intensidad. El triángulo central sitúa el valor intermedio entre el negro y el blanco (zona de tonos medios).

La primera transformación va a equilibrar el peso de cada uno de los 3 canales RGB (rojo, verde y azul) asignando a los medios tonos el valor de la mediana de cada canal. Utilizamos la función Statistics y asignamos a los medios tonos el valor de la mediana para cada uno de los 3 canales RGB. Las tres curvas que estaban inicialmente separadas, se superponen después de esta transformación..

Rojo = 0.6015015 ....Verde = 0.4399872 .. Azul = 0.3318329

En el histograma de la parte inferior aparecen las 3 curvas (RGB) antes de la transformación y en el de la parte superior se nos muestran las curvas tal y como quedarán después (superpuestas).

Con los 3 canales (RGB) equilibrados en peso, la imagen queda así:

La primera transformación que hemos efectuado ha situado la mediana de intensidad de cada canal (RGB) en el valor "0,5" ó medio del histograma. Observando la forma de las curvas superpuestas de los 3 canales (RGB) apreciamos que adoptan una distribución Gaussiana en la que los píxeles de la imagen se agrupan en torno al valor 0,5 y con una base estrecha. El punto en el que la curva corta el eje de las intensidades, a la izquierda del triángulo central, se corresponde con las zonas más oscuras de la imagen. En una fotografía captada bajo un cielo oscuro, predominaría un fondo negro y, en consecuencia, la curva estaría desplazada más a la izquierda. Lo que la posición de la curva no está diciendo es que existe una gran contaminación lumínica.

Ahora vamos a efectuar un "recorte" de sombras en los histogramas o, dicho de otro modo, vamos a desplazar (manualmente, con el cursor) el triángulo que nos sitúa el valor de intensidad igual a "0"(el que se encuentra más a la izquierda) hasta el punto de corte de la curva con el eje X. Observaremos que toda la curva se desplaza hacia la izquierda y el fondo se oscurece. Observando el histograma resultante, comprobamos que la distancia entre el punto de valor de intensidad "0" (marcado por el triángulo más a la izquierda) y el punto de corte de la curva con el eje X  ha desaparecido. De ahí la expresión "recorte del histograma".

Desplazamos el triángulo hacia la derecha.                              La curva se desplaza hacia la izquierda y el fondo se oscurece

Ahora, para que empiece a aparecer la señal, vamos a repetir la 1ª transformación: asignar al medio tono de cada canal (RGB) el valor de su mediana. Preparémonos porqué, en este paso, ya empezaremos a ver muchas más estrellas y, por supuesto, a la escurridiza Andrómeda.

Rojo = 0.0877243......Verde = 0.0877244..... Azul = 0.877244

Comparemos el mismo procesado efectuado sobre una única toma

Comparando ambos histogramas se aprecia que en el de una única toma la curva no es continua sino completamente sesgada. Esto es ocasionado por la gran cantidad de ruido presente el cual puede verse en la foto como un granulado apreciable en todo el fondo. El histograma de la curva de la toma resultante del apilado, es continuo y no presenta "dientes de sierra", he aquí la inmensa potencia de apilar un gran número de imágenes.

Histograma del procesado sobre  una toma.               .....             .Histograma del procesado sobre el apilado

Bien, continuemos. Vamos a repetir la primera y la segunda transformación, es decir, recorte de las sombras primero y asignar al tono medio de cada canal RGB el valor de su mediana. Por supuesto, debemos procesar cada transformación por separado. Primero una y después la otra.

 Recorte en las sombras ..........................................Medios tonos igual a la mediana de cada canal......Imagen resultante

Una iteración más:

1º recorte de sombras                                   2º: Medios tonos = mediana RGB

Observemos que la forma de la curva que, hasta ahora, presentaba un aspecto alargado, se ha suavizado notablemente, adoptando el aspecto de una "pequeña colina". Podríamos decir que "hasta aquí hemos llegado". En efecto, si efectuásemos una iteración más recorte/mediana RGB la curva se convertiría prácticamente en una línea paralela al eje X. No podríamos hablar de "recorte del histograma" y sí de "pérdida flagrante de información de la imagen".

Imagen resultante después del proceso de Histogramas
Una última transformación que nos dará un poco más de contraste de la galaxia, oscureciendo un poco el cielo y sin perder prácticamente información de la misma. Vamos a multiplicar la imagen por si misma de manera que los píxeles más oscuros se oscurecerán más y los más claros apenas perderán intensidad.
Utilizaremos la herramienta Pixel Math del Pixinsight  y multiplicaremos la imagen por si misma (sin reescalar).


Herramienta Pixel Math con la operación Multiplicar


Este es el resultado tras el proceso descrito en esta fase:

M31 después del proceso de histogramas + Multiplicar

Segunda parte: Divide y vencerás.

Hemos conseguido captar la forma elíptica de la nebulosidad de Andrómeda y a sus dos galaxias compañeras, M32 (NGC 221) y M110 (NGC 205). En la imagen se pueden contemplar más de 3.500 estrellas (contadas con el Deep sky stacker). Es innegable que hemos "exprimido" al máximo la información contenida y que parecía impensable que estuviera allí. Sin embargo, el precio ha sido muy alto. Después del procesado la fotografía es un compendio de la mayoría de defectos que pueden aparecer: Viñeteo, ruido (el granulado visible en el fondo), contaminación lumínica, manchas (que no han sido corregidas por el flat), gradientes de color en el fondo, presencia de los efectos del amplificador del sensor CCD...También se hace patente el efecto de la deriva entre la primera imagen y la última de cada sesión. Esta deriva no llega a hacerse visible en las tomas individuales de 30 segundos (las estrellas no aparecen movidas y se ven puntuales), pero se va acumulando, toma a toma, hasta aparecer como una zona oscura a izquierda y derecha de Andrómeda. Esta pérdida de la señal en estas zonas de la nebulosa no es recuperable mediante ningún tipo de procesado ni software. Por último, el encuadre no es el más adecuado. Si unimos M32 y M110 por una línea, el encuadre correcto es aquel en el que esta línea imaginaria corta perpendicularmente los lados más largos del rectángulo, con el centro de Andrómeda en la intersección de las dos diagonales del mismo. En consecuencia, la cámara debería haberse rotado 90º en sentido horario para aprovechar mejor el formato 4/3 del CCD. En resumen, para poder hacer emerger la señal hemos tenido que aplicar un procesado muy agresivo a nivel de histogramas y, en consecuencia, todos los defectos de la toma y una gran cantidad de ruido, han aparecido también.
De lo que se trata ahora, es de eliminar de la imagen todos esos artificios no deseados para conseguir que la nebulosa y las estrellas se destaquen sobre un fondo del cielo lo más oscuro posible. Es decir, no queremos perder nada de la señal que tanto nos ha costado visualizar y, al mismo tiempo, necesitamos sustraer el resto de elementos indeseables que ensucian la imagen.
Pixinsight proporciona una potente herramienta para eliminar gradientes de fondo ("Dynamic background extraction" /DBE) como contaminación lumínica, viñeteo, etc., mediante la generación de un flat artificial obtenido por muestreo directo. Este flat es restado de la imagen original, consiguiéndose excelentes resultados. Sin embargo, nuestra imagen precisa de una limpieza más intensiva.
¿Qué estrategia conviene emplear ? Debemos atacar selectivamente los dos elementos diferenciados que se observan, es decir, las estrellas y la galaxia. En efecto, si separamos las estrellas, guardándolas en otra imagen, podremos aplicar un procesado sobre el fondo del cielo, utilizando la ayuda de máscaras desenfocadas,  que nos permitirá eliminar la mayor parte de los defectos y potenciar la nebulosa. Finalmente volveremos a "unir" estrellas y nebulosa, obteniendo el resultado deseado.
Para separar las estrellas, vamos a utilizar una variante del método dado a conocer por Jerry Lodriguss (descrito por Tomás Mazón en su interesantísima Web http://perso.wanadoo.es/tomasmazon/Tratamiento.html). La idea se basa también en la construcción de un flat artificial que posteriormente será restado de la imagen original. Pero, en lugar de aplicar un filtro de desplazamiento mínimo para eliminar la mayor parte de las estrellas y posterior desenfoque gaussiano, efectuaremos un procesado manual, estrella a estrella, para protegerlas y posteriormente utilizar este flat para conseguir nuestro propósito. Este sistema, aunque muy laborioso, nos proporcionará un gran control sobre las estrellas por débiles que sean.  Emplearemos Photoshop para tapar todas y cada una de las estrellas, obteniendo un flat artificial que nos permitirá separarlas del resto de la imagen.

Procesado de estrellas por separado.

Partiremos de la imagen obtenida después del procesado de histogramas del Pixinsight y antes de la transformación "multiplicar". Se trata de "salvar" el mayor número de estrellas que podamos, protegiéndolas con una "máscara individual". Es decir, cubriremos cada estrella con una circunferencia del color del fondo adyacente, de radio variable en función del tamaño de cada una. Es importante que el parámetro "dureza"  del pincel sea  "0" para que obtengamos un efecto de fusión progresiva en los límites de la estrella. Merece la pena comentar en este punto que, a veces, si las estrellas  son muy débiles, podemos aumentar el grado de protección empleando el color negro en vez del color del fondo.

 El procedimiento será situar el cursor sobre el fondo inmediatamente colindante a la estrella y, manteniendo pulsada la tecla "Alt" del teclado (con lo cual el cursor cambiará de un círculo a un cuentagotas), clicar el botón izquierdo del ratón (obteniendo la muestra del color de fondo) y soltar la tecla Alt para pintar el círculo sobre la estrella con un nuevo clic del ratón. Como suele pasar en estos casos, es más difícil escribirlo que hacerlo. Debemos armarnos de paciencia ya que estamos hablando de muchas estrellas y, por lo tanto, es un proceso lento. Es aconsejable aplicar un zoom sobre la imagen para no dejarnos ninguna estrella por pequeña e imperceptible que sea (un valor del 300%  será suficiente). La precisión en el tapado de las estrellas es fundamental. La imagen resultante nos permitirá separar las estrellas del resto de la toma. 

M31 después de haber tapado todas las estrellas...
Ahora la restaremos de la imagen principal. Para ello abriremos las dos imágenes con Photoshop y, teniendo seleccionada la que contiene todos los elementos, accederemos al menú Imagen /Aplicar imagen. En el campo Origen seleccionaremos la imagen a restar (M31 con las estrellas tapadas) y en el desplegable Fusiones la opción Restar. Dejaremos el resto de campos igual. 









Este proceso ha sustraído de la imagen principal todos los elementos a excepción de los que habíamos protegido (las estrellas). El resultado es una imagen en la que tenemos únicamente las estrellas, habiendo desaparecido tanto las nebulosas como todas las imperfecciones del fondo del cielo.

Imagen con las estrellas aisladas
Haber separado las estrellas por un lado y el resto de componentes de la toma por otro es una acción trascendental. Las técnicas de limpieza de los defectos que se aprecian en el fondo del cielo y la reducción de ruido requieren unos procedimientos que en nada favorecen a las estrellas como entidades puntuales. De este modo, podemos actuar a fondo sin tener que preocuparnos por las estrellas y, al final, volveremos a unir ambas tomas para obtener la imagen resultante.
Aprovechando que tenemos las estrellas separadas "a nuestra disposición" utilizaremos nuevamente Photoshop para actuar selectivamente y eliminar el exceso de azul que presentan las  situadas en la parte superior e inferior de la toma. Para ello, con la foto seleccionada, iremos a Imagen/Ajustar/Tono/saturación, indicando en Edición: Azules. Acto seguido actuaremos sobre el deslizante de Saturación y lo dejaremos en -100.
Ajustes de la herramienta Tono/saturación de Photoshop
  

Finalizaremos nuestra actuación sobre la toma de estrellas resaltando ligeramente el brillo y contraste para potenciarlas y conseguir que resalten sobre el fondo negro del cielo.         


 

Toma con sólo las estrellas después de Tono/saturación                 Después de haber ajustado el brillo y el contraste

Viendo la fotografía inicial en bruto nadie diría que pudiera contener tantas estrellas...¿no os parece?
Guardamos la imagen.

Ahora...¡ vamos a por la galaxia !

Photoshop:  Procesado por capas y máscaras desenfocadas

Consideraciones previas:

Extraer la señal conlleva, inevitablemente, la aparición de ruido y la magnificación de todos los defectos propios de los elementos que intervienen en la captación (óptica, sensor de la cámara y, por supuesto,  las condiciones del cielo). Es en este punto donde empieza realmente lo más sutil y laborioso del procesado...conservar la señal "buena",  eliminar la "mala" y todo ello de forma natural y no forzada. Hay que tener en cuenta que en astrofotografía de cielo profundo, los objetos nebulosos no poseen unos límites claramente definidos. Por el contrario, el objeto se va fundiendo progresivamente con el fondo del cielo hasta que llega a  desaparecer pero sin que pueda percibirse solución de continuidad. Esto añade una dificultad importante en el procesado ya que debemos ser muy respetuosos con los límites del objeto para que no aparezca como "recortado con tijeras" y, en consecuencia, completamente artificioso. Vamos a atacar el problema actuando selectivamente sobre el fondo del cielo (eliminando el ruido, la contaminación lumínica, el polvo del sensor, etc.) pero, al mismo tiempo, protegiendo la señal de la galaxia mediante la confección de una máscara específica. En este proceso será fundamental valerse de las posibilidades que nos brinda la edición mediante capas que nos ofrece una aplicación clásica por excelencia como Photoshop.
Trabajar con capas nos permite efectuar selecciones con gran precisión para confeccionar máscaras de protección de la nebulosa. Estas máscaras se pueden editar y modificar a voluntad hasta conseguir la que mejor se adapte a nuestras necesidades. Otra ventaja fundamental de la edición de la imagen por capas es que podemos visualizar en tiempo real los cambios que una determinada transformación va a producir sobre el conjunto de la imagen y "dosificar" convenientemente la intensidad de la misma. Sin embargo, una selección precisa del objeto a proteger sólo es una parte del problema ya que, tal y como hemos comentado anteriormente, no posee límites claramente definidos sino que se va fundiendo paulatinamente hasta confundirse con el fondo del cielo. Entonces...¿qué podemos hacer? Bien, si el objeto se va difuminando progresivamente...¡Hagamos lo mismo con la máscara!
En efecto, la máscara de protección de la galaxia debe desenfocarse para que actúe con un efecto cada vez menor, en sentido radial desde el centro del objeto (máxima protección) hacia afuera, fundiéndose con el fondo del cielo.

Elipse con bordes definidos                                                                       La misma Elipse desenfocada

Encima de estas líneas podemos ver la figura de un sólido elíptico con los contornos perfectamente definidos  y a su derecha, la misma figura a la que se le ha aplicado un desenfoque gaussiano con un valor de radio de 20 píxeles. El desenfoque gaussiano es un algoritmo que asigna a cada píxel de la imagen el valor promedio del conjunto de valores de los píxeles adyacentes, incluidos en un determinado radio. Cuanto mayor sea el número de píxeles a promediar (mayor radio), mayor será el efecto de desenfoque. Un objeto astronómico, por ejemplo una galaxia elíptica, se podría "modelizar" o representar geométricamente a través de una elipse. Parece claro que la representación más "burda" se correspondería con nuestra primera elipse de contornos definidos, mientras que la segunda figura desenfocada supondría una aproximación más cercana a la realidad de la galaxia (entendida como la luz que nos llega de ella). En esencia la estrategia consistirá en confeccionar una máscara que cubra el objeto, aplicándole posteriormente un desenfoque gaussiano.  Esta máscara desenfocada protegerá el objeto mientras utilizamos alguna transformación sobre el resto de la imagen.

Entremos ya en materia. He utilizado la versión CS3 de Photoshop pero todo el procesado puede realizarse con cualquier versión a partir de la 5.0 en adelante.
Abrimos Photoshop y cargamos la imagen obtenida después del último paso (Histogramas + multiplicar). Vamos a Capa/Duplicar capa... y aceptamos el nombre por defecto. En la ventana "Capas" habrá aparecido la nueva capa (duplicada de la inicial). Si la ventana capas no estuviera visible pulsamos la tecla F7. En cualquier operación que efectuemos con capas siempre deberemos duplicar la capa por defecto (denominada "Fondo") ya que ésta está bloqueada y no permite efectuar transformaciones.  También deberemos tener visible la ventana "Canales", donde se nos muestra el canal combinado RGB y cada uno de los 3 canales R, G y B por separado (si no está visible activarla a mediante Ventana/Canales).

Photoshop después de haber duplicado la capa

Ahora vamos a crear una máscara para proteger a M31. Utilizaremos la herramienta "Editar en modo Máscara rápida" que encontraremos como penúltimo icono en la barra de herramientas o pulsando la tecla "Q". Veremos que ha aparecido un nuevo canal con el nombre de "Máscara rápida". Ahora con la herramienta Pincel (podemos también elegir el diámetro del pincel en píxeles, más pequeño para mayor precisión), cubriremos M31 pintando encima hasta tapar completamente la galaxia. Cuando estamos pintando y, en consecuencia, ampliando la superficie de la máscara,  el color del pincel es rojo pero, en realidad estamos creando la máscara de color negro. Si en algún momento nos pasamos y cubrimos alguna zona sin querer, podemos borrarlo con toda facilidad. Pulsamos la tecla "X" y conmutamos el color frontal que pasará a ser el blanco. Si ahora pasamos el cursor por la zona roja que deseamos eliminar, veremos que el color rojo desaparece y vuelve a emerger el elemento que habíamos enmascarado. Es como si empleásemos una goma de borrar. Así pues, con el color negro enmascaramos y con el blanco descubrimos / eliminamos la máscara. Para un mayor control y precisión podemos ampliar la imagen mediante la combinación de teclas "Ctrl + barra espaciadora, cambiando el cursor por una lupa y elegir en qué zona aplicamos un zoom. A través de ensayo-error, de pintar y borrar, podremos perfeccionar y refinar la máscara tanto como queramos. Además, una vez guardada (como un canal Alfa), siempre podremos volverla a editar y modificar. Las posibilidades son infinitas. Cuando estemos satisfechos con nuestra máscara, conmutamos a "Modo estándar" pulsando la tecla "Q". Ahora podremos contemplar el resultado de nuestra máscara que se hará visible como una selección activa (línea discontínua en movimiento rodeando a la zona seleccionada). El siguiente paso es guardar la máscara. Con la zona seleccionada activa, clicamos el icono de la ventana de Canales que aparece como un rectángulo con un círculo en medio (el segundo icono por la izquierda), "Guardar canal como selección". Comprobaremos que la máscara se guarda como un canal denominado "Alfa 1" (un canal Alfa es un canal especial en escala de grises que contiene información sobre selecciones y máscaras).

Photoshop con la máscara que hemos creado

Pulsando sobre el "ojo" que hay a la izquierda de cada canal o capa, comprobaremos el efecto que produce sobre el global de la imagen o, desactivando el resto de canales y/o capas, visualizarlo de forma individual.
Si utilizáramos esta máscara tal y como está para proteger a M31 mientras le sustraemos el resto de la imagen, obtendríamos un fondo de cielo negro pero una galaxia excesivamente "recortada". Sin embargo, al aplicar un desenfoque gaussiano sobre la máscara obtendremos un comportamiento "suave"  con una transición progresiva entre el objeto y el fondo.

Canal Alfa 1 con la máscara de M31                    Máscara de M31 desenfocada (150 píxeles)

Una vez confeccionada la máscara de protección de M31 y salvada la imagen (por si acaso), procederemos como sigue:

- Cargamos la máscara Alfa 1 como selección → Selección/Cargar selección + Canal Alfa 1
- Con la selección activa, haremos clic sobre el icono en forma de rectángulo con un círculo en medio (el tercero por la izquierda de la parte inferior de la ventana de capas), "Añadir máscara de capa". En la capa aparecerá un icono en forma de rectángulo blanco indicando que existe una máscara vinculada a esa capa. Cuando, en el siguiente paso, apliquemos el desenfoque gaussiano, este efecto sólo afectará a la parte de la imagen delimitada por la máscara, quedando el resto de la imagen invariable.

- Aplicamos el filtro de desenfoque gaussiano sobre la máscara → Filtro/Desenfocar/Desenfoque gaussiano y le damos un radio de desenfoque de 150 píxeles. Este valor debe obtenerse por tanteo y podrá variar en función de las características del objeto a proteger y del fondo.

- Modificamos el modo de fusión de capas, abriendo el desplegable de la ventana Capas (por defecto siempre está en el modo "Normal") elegimos  "Diferencia".

Es interesante indicar en este punto que podemos invertir el orden de los 2 últimos pasos, es decir, modificar primer el modo de fusión de capas y después aplicar el desenfoque gaussiano. Esto nos permitirá apreciar en tiempo real, sobre la imagen,  el efecto de distintos valores de desenfoque y elegir el que más nos satisfaga. Tengamos en cuenta que a mayor desenfoque menor protección de la máscara.

 M31  antes de la fusión "Diferencia"                                                   M31 después de la fusión "Diferencia" 

Comprobamos el excelente comportamiento de la máscara desenfocada y la sutileza de su actuación. Con una única transformación hemos conseguido aislar a Andrómeda del resto de la imagen, manteniendo una transición suave y natural entre la galaxia y el fondo, ahora ya completamente oscuro.

Fijamos el resultado en una única capa: → Capa/Acoplar imagen.
Guardamos la imagen.

Procesado de las 2 "compañeras".

Las características de la máscara que había que aplicar sobre Andrómeda (un gran desenfoque), no nos han permitido procesar en la misma imagen a las dos galaxias compañeras M32 (NGC 221) y M110 (NGC 205). Lo haremos ahora.

Abrimos Photoshop y cargamos la imagen obtenida después del último paso (Histogramas + multiplicar).
→ Capa/Duplicar capa...
→ Pulsamos la tecla "Q" y pasamos a  "Editar en modo Máscara rápida".
Con el pincel y un radio adecuado pintamos de color rojo porencima de las dos galaxias vecinas, tapándolas.

Photoshop con la máscara de las 2 galaxias vecinas

Aislamos las pequeñas galaxias (los mismos pasos que los efectuados con Andrómeda):
- Cargamos la máscara Alfa 1 como selección → Selección/Cargar selección + Canal Alfa 1
- Con la selección activa, haremos clic sobre el icono en forma de rectángulo con un círculo en medio (el tercero por la izquierda de la parte inferior de la ventana de capas), "Añadir máscara de capa". En la capa aparecerá un icono en forma de rectángulo blanco indicando que existe una máscara vinculada a esa capa.
- Modificamos el modo de fusión de capas, abriendo el desplegable de la ventana Capas (por defecto siempre está en el modo "Normal") elegimos  "Diferencia".
- Aplicamos el filtro de desenfoque gaussiano sobre la máscara → Filtro/Desenfocar/Desenfoque gaussiano y le damos un radio de desenfoque de 20 píxeles (significativamente menor que el empleado para Andrómeda).

 Las dos galaxias vecinas aisladas                                   La misma imagen con un ligero incremento de Brillo

Fijamos el resultado en una única capa: → Capa/Acoplar imagen.
Guardamos la imagen.

Fusión de las 3 imágenes

Bien, nos queda el último paso, es decir, volver a unir los 3 elementos que hemos procesado por separado.

M31                                                                  Las 2 galaxias vecinas                                          El fondo de estrellas

Abrimos con Photoshop, primero, la imagen de M31 aislada. Después abrimos la imagen de las dos galaxias vecinas.

Con la imagen de las dos vecinas seleccionada efectuamos la siguiente secuencia con el teclado:
→ Ctrl + A (Seleccionamos)
→ Ctrl + C (Copiamos la imagen en el portapapeles)
Cambiamos a la imagen de Andrómeda aislada y creamos una nueva capa:
→ Capa/Nueva/Capa... y aceptamos el nombre por defecto.
Ahora, trasladamos la imagen del portapapeles a la nueva capa:
→ Ctrl + V (Pegamos la imagen en la nueva capa)
Fusionamos las dos capas: → Modo fusión/Trama

 M31 y sus dos compañeras

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fijamos el resultado en una única capa: → Capa/Acoplar imagen.

Repetimos los mismos pasos para añadir el fondo de estrellas.
Abrimos la imagen del fondo de estrellas.

Con la imagen del fondo de estrellas seleccionada efectuamos la siguiente secuencia con el teclado:
→ Ctrl + A (Seleccionamos)
→ Ctrl + C (Copiamos la imagen en el portapapeles)
Cambiamos a la imagen de Andrómeda + vecinas y creamos una nueva capa:
→ Capa/Nueva/Capa... y aceptamos el nombre por defecto.
Ahora, trasladamos la imagen del portapapeles a la nueva capa:
→ Ctrl + V (Pegamos la imagen en la nueva capa)
Fusionamos las dos capas: → Modo fusión/Aclarar
Para acabar de ajustar la fusión, podemos ajustar los parámetros de "Opacidad" y/o "Relleno", para equilibrar en la imagen el peso de  las estrellas y la galaxia.

Finalmente, después de este largo procesado, podemos contemplar el resultado... ¡ Ha merecido el esfuerzo!

La imagen final de la galaxia de Andrómeda

  

La imagen después del apilado y antes del procesado       La misma toma después del procesado

Muchas gracias por visitar esta web.
Autor: David Calabuig  / davidcalabuig@andromedabcn.com / Miembro de la Agrupación Astronómica de Barcelona (ASTER)

   

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