Creazione ed Elaborazione di un Mosaico


Sono sempre rimasto affascinato dalle visualizzazioni di larghi campi in cielo, soprattutto dalle visualizzazioni di quelle immagini con grandissimo dettaglio. Per ottenere una foto di un oggetto molto esteso si possono applicare 2 tecniche fotografiche ben precise. La più comune e meno dispendiosa è la fotografia con ottica a bassa focale. Questa tipologia di ripresa consente di riprendere grandi porzioni di cielo con un basso tempo di integrazione (rispetto al mosaico). Il risultato di questa foto è una bellissima finestra sul cielo ma generalmente con ridotto contrasto e bassa definizione, dovuti all’elevato rapporto di campionamento arcsec/pixel.
La tecnica più dispendiosa come tempi e lavoro è appunto il Mosaico. In poche parole, questa tecnica consiste nell'unire di più porzioni di cielo in una unica foto. Più è alta la focale utilizzata, minore sarà il campo inquadrato, più elevato sarà il numero delle aree da assemblare, migliore saranno i contrasti delle strutture ed in ultimo si otterrà una immagine di insieme ad elevatissima definizione ed incisione. Descrivo ora la procedura per la realizzazione di un mosaico, in base al mio setup (ma si può applicare a tutti i telescopi).

Catturare ed elaborare un mosaicoCatturare ed elaborare un mosaico

1) Scegliere il soggetto. Sembra banale come primo punto, ma non lo è. Questo primo step identifica le dimensioni del soggetto e la stima di quante singole immagini occorrono per completare il mosaico. Ne viene di conseguenza la scelta di quanto deve essere profonda l’immagine, ovvero quale deve essere il segnale più debole (solitamente sono i confini) che si vuole catturare ed in base a ciò vanno decisi i tempi di esposizione del singolo subframe.
2) Scegliere il punto di inizio del mosaico e dare un ordine alle regioni riprese. Personalmente io le nomino con nomenclatura alfanumerica, per orientarmi. Consiglio di disegnare, anche su foglio mentre si acquisiscono le immagini, un rettangolo per ogni file aggiunto. Io personalmente faccio riprese a righe e colonne (punto 4) ottenendo A1-A2-A3-A4 , la seconda linea di ripresa seguirà B1-B2-B3-B4 e così via.. Esempio:

mosaico

3) Identificare l'area inquadrata dal sensore in funzione della lunghezza focale e della grandezza del sensore. Essendo molto scadente in matematica, mi avvalgo di questo sito http:// nova.astrometry.net. La forza di questo sito è appunto il calcolo automatico di tutto ciò che interessa a noi sapere. Uplodando una foto (anche JPG), il software restituisce questi parametri (riporto un esempio della configurazione con rifrattore AIRY APO104T, riduttore 0,79x e CCD SBIG8300M):
Calibration Center (RA, Dec): (305.566, 39.34) (posizione e centro dell’immagine)
Center (RA, hms): 20h 22m 15.808s
Center (Dec, dms): +39° 20' 38.668"
Size: 1.97 x 1.49 deg (dimensione e grandezza del campo inquadrato, espresso il gradi)
Radius: 1.235 deg
Pixel scale: 2.12 arcsec/pixel (il campionamento ovvero la scala d’immagine espresso in arcsec/pixel)
Orientation: Up is 180 degrees E of N (Orientamento dell’immagine espresso in gradi, è il posizionamento del nostro sensore rispetto al N).
Se non si ha il collegamento ad Internet, si po’ utilizzare anche PinPoint che è implementato in MaximDL e che ha la stessa funzionalità del sito.
4) Come muoversi? Come ho accennato prima, l’orientamento in un mosaico è di importanza fondamentale, questo evita di lasciare buchi tra un tassello e l'altro. Premesso che il parametro "Orientation" deve essere categoricamente posizionato con uno dei seguenti valori 0°-90°-180°-270°, io consiglio questo: fotografato il primo tassello, una volta identificato il suo centro, per le successive sessioni fotografiche bisogna spostare in una sola direzione, qui bisogna scegliere se in AR o in DEC per appunto formare delle righe o colonne di ripresa. Se si ipotizza di muoversi in DEC lasciando invariato l’AR, bisogna calcolare esattamente di quanto dobbiamo spostarci. Il valore "Size" identifica il campo inquadrato del singolo frame. Nell’esempio prima riportato il campo inquadrato è di 1,97°x 1,49°, se mi volessi spostare in Dec , dovrei spostarmi di 1,49° verso una direzione DEC voluta mantenendo invariata l’AR. Consiglio di lasciare un margine per avere una sovrapposizione corretta, solitamente lascio 0,20°. Ipotizziamo di aver ripreso A1 e voglio riprendere il quadrante A2, la risultante del centro di ripresa sarà (trasformazione da decimali in primi):
(49-20/100)*60=17,4’ quindi, 39° 20' 38.668”+1°17’38,668’’= 40° 37’ 38,668’’
In questo modo abbiamo ottenuto una traslazione del centro di ripresa tenendo invariato l’AR. Stesso principio si applica al calcolo dello spostamento in AR lasciando invariato il DEC, ma la cosa si complica non poco. Ipotizziamo di dover riprendere il quadrante B1, la formula è questa:
AR(B1)=AR(A1)-(1.97-0.20)/(15*cos(DEC(A1)-1,49/2).
Questa formula descrive la posizione ottimale del sensore su B1 in modo da non dover roteare la camera per effetto della curvatura della volta celeste.
5) Photoshop. Una volta acquisiti tutti tasselli del mosaico, avendo ricavato i master di ogni singola zona, personalmente io mi muovo in questa maniera. Converto tutti i master fit in formato tiff a 16bit, in modo da poterli aprire con Photoshop. Mi creo un’azione in Photoshop dove faccio delle prime passate di stretch con i livelli su una immagine in modo da evidenziare il primo segnale. In questa fase tengo lo stretch in maniera molto blanda, giusto il necessario per far capire a Photoshop (descritto nel prossimo passaggio) i contenuti dell’immagine. Soddisfatto dello stretch, lo applico a tutte le altre foto in modo da avere uno stretch omogeneo in tutte le foto. Salvo tutto con un nuovo nome e chiudo tutte le schermate.
6) Photomerge. Photoshop ha una funzione che si chiama "photomerge", ovvero crea un mosaico in maniera del tutto automatica e istantanea in base al contenuto delle foto, senza margine di errore. Questa funzione si trova File-Automatizza-Photomerge .

Catturare ed elaborare un mosaico - Photomerge 1Catturare ed elaborare un mosaico 

Si aprirà un Menu dove chiederà quali sono i file da unire. Una volta selezionati lasciamo il layout in automatico e diciamo OK.

Catturare ed elaborare un mosaico - Photomerge 2Catturare ed elaborare un mosaico

Seguirà un auto allineamento delle immagini e il loro posizionamento in automatico. Aspettiamo che il processo finisca. Una volta finito dobbiamo andare nel menù Livello e cliccare su unisci visibili.

Catturare ed elaborare un mosaico - Photomerge 3Catturare ed elaborare un mosaico 
A questo punto il nostro mosaico è pronto…. Ora basta elaborarlo, ma vi ricordo che più è grande il formato più il file è pesante, più il PC va in sofferenza…

Catturare ed elaborare un mosaico: il risultatoCatturare ed elaborare un mosaico: il risultato
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Buon Divertimento e cieli sereni
Domenico De Luca

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