Startools: Post-traitement de l´image

[kaelig]

Faudra mettre ce post en tuto pas a pas qq part

Oui, je vais le mettre ici, comme ça, ca nous servira pour plus tard (je pense que l'on pourra dégager des processus suivant le type d'objet).

[soulearth]

@clouzot j'aurais une question concernant le bin sûr étoiles si trop large. Quel est l'objectif ? C'est seulement esthétique où il y a autre chose ? Car du coup on réduit pas uniquement la taille des étoiles, on réduit tous.
L'inconvénient est donc de finir avec un truc assez petit qu'on voudra zoomer.

[clouzot]

L’objectif en binnant est d’augmenter le rapport signal/bruit. Si les étoiles sont sur plus de 4-5 pixels, l’image est suréchantillonnée, on peut donc en réduire la taille, sans perdre de détails mais en ayant deux bénéfices :
- le bruit est moyenné (lissé) alors que le signal de l’objet ne l’est pas, lui
- la taille diminue et les traitements vont plus vite

[soulearth]

Bien sûr l'échantillonnage. J'ai déjà croisé cette notion mais je suis loin de la maîtriser. Mise à part astronomyTool qui me crache les bonnes valeurs, j'ai pas été plus loin.

@clouzot , sauf erreur, la résolution max d'un télescope tourne autour autour d' 1sec d'arc. Cela veut-il dire qu'on considère qu'une toute petite étoile mesure 4sec d'arc et que donc sa largeur ne devrait pas dépasser 4 pixel ? Et au delà on ne fait qu'etaler la même valeur de pixel sur le pixel d'à côté ?

L'échantillonnage correspond à cette logique où je m'égare ?

[clouzot]

Bien sûr l'échantillonnage. J'ai déjà croisé cette notion mais je suis loin de la maîtriser. Mise à part astronomyTool qui me crache les bonnes valeurs, j'ai pas été plus loin.

@clouzot , sauf erreur, la résolution max d'un télescope tourne autour autour d' 1sec d'arc. Cela veut-il dire qu'on considère qu'une toute petite étoile mesure 4sec d'arc et que donc sa largeur ne devrait pas dépasser 4 pixel ? Et au delà on ne fait qu'etaler la même valeur de pixel sur le pixel d'à côté ?

L'échantillonnage correspond à cette logique où je m'égare ?

Voilà la logique :


1- pour une focale donnée, au foyer de ton télescope tu vas avoir une correspondance "taille dans le ciel" (arcseconde) <-> "taille au foyer" (en micromètres). La formule traîne je ne sais plus où sur le forum

2- quand tu mets une caméra au foyer du télescope, chaque pixel de la caméra a une taille (par exemple pour ta 385, chaque pixel fait 3.75 micromètre)

3 - si tu regroupes 1 et 2, tu obtiens une correspondance "un pixel = une taille dans le ciel". C'est ce qu'on appelle l'échantillonnage, comptée en arcseconde / pixel.

4- ton télescope va donner des étoiles qui seront forcément étalées sur le capteur. Deux raisons possibles :
-> la taille théorique de l'étalement du point qui dépend du diamètre de ton télescope (plus le diamètre est grand, plus la taille de la "tâche" est petite). Pour un télescope donné, cet étalement peut se mesurer en angle dans le ciel (arcsecondes)
-> la turbulence qui va faire danser l'étoile et, comme on pose plusieurs secondes, va donner un étalement.
Généralement en France c'est la turbulence qui est plus importante que l'étalement optique donc on ne considère qu'elle. C'est aussi ce qu'on appelle le "seeing" et il peut lui aussi être donné en arcseconde (taille dans le ciel)

Si tu mets tout ensemble, tu arrives à la conclusion que pour un télescope, une caméra et une turbulence donnés, tu obtiens des étoiles qui sont étalées d'un certain nombre de pixels sur tes images.


Ensuite, arrive la fameuse théorie de l'échantillonnage (Shannon, Nyquist, tout ça), qui dit que quand on numérise un signal, la fréquence de numérisation doit être double de la fréquence des détails qu'on veut capturer.
Exemple en audio : nos oreilles humaines entendent les son aigus jusqu'à une fréquence de 24000 Hz (ensuite, on n'entend plus rien, il n'y a que les chauves-souris, les chiens et les chats qui entendent les ultra-sons. Je soupçonne les sangliers d'en être capables aussi). Le son numérisé doit donc l'être à une fréquence double : 2x24000 = 48000 Hz. Ca tombe bien, c'est pile la fréquence retenue pour la plupart de l'audio qu'on trouve sur nos machines (streams, MP3, AAC, le son des DVD et BluRay....).
En imagerie, ça marche aussi, selon une ligne de l'image ou selon une colonne : ça veut dire, dans notre cas, que selon l'horizontale ET selon la verticale de l'image, il faut faire correspondre à chaque fois DEUX pixels à la taille du plus petit détail dans le ciel. Soit un carré de 2x2 pixels au minimum.

En toute logique, on comprend que le plus petit détail qu'on peut capturer dans le ciel (notre étoile étalée par la turbulence) doit en fait être étalée sur au moins 2x2 pixels.

Mais comme on est des esthètes, on n'aime pas trop les étoiles sur 2x2 pixels, parce que ça donne des étoiles carrées, alors qu'on sait qu'une étoile, c'est rond
Donc on choisit plutôt de les étaler sur 3x3 pixels au moins, ça se rapproche plus d'un rond, c'est plus joli.

Tu finis donc par vouloir, sur ton image, que les plus petites étoiles fassent 3x3 pixels au minimum. On se laisse un peu de marge bien sûr, donc 4 ou 5 pixels ça marche aussi.

C'est au final pour ça qu'on binne dans Startools : pour obtenir cette relation de taille. Il ne sert à rien d'avoir les étoiles étalées sur 20 pixels : on ne capture pas plus de détails, on ne capture que du bruit.
Si on binne, ce bruit se retrouve lissé, moins important, ce qui mécaniquement fait augmenter le rapport entre le signal utile (ta galaxie dont tu as capturé des détails, dans la limite du seeing) et le bruit.

J'espère que ça explique à peu près la démarche...

[soulearth]

Oh que oui. Merci beaucoup. Ça c'est de l'explication complète. Bon va falloir que je prenne le temps d'assimiler chaque étape maintenant. Mais merci, c'est top.

[clouzot]

Faudra mettre ce post en tuto pas a pas qq part

Oui, je vais le mettre ici, comme ça, ca nous servira pour plus tard (je pense que l'on pourra dégager des processus suivant le type d'objet).

C'est assez compliqué de faire un tuto systématique parce qu'il y a autant de cas que d'images. On peut donner une série de modules à utiliser, ça oui, on fait quasiment toujours le même ordre, mais les réglages, c'est pas évident de formaliser quelque chose de passe-partout. C'est pour ça que le sujet avec exemples concrets me semble pas trop mal pour dégrossir les choses, c'est d'ailleurs ce qui est appréciable dans la doc non officielle de Startools : module par module, on a des études de cas concrets ("tu veux faire ça, tu suis tel paragraphe en bougeant tel paramètre et en cherchant à obtenir tel résultat").

Mais si quelqu'un arrive à pondre un déroulé applicable en général, je suis preneur !

[clouzot]

Bon d'ailleurs @kaelig entre deux carrés feuilletés au chocolat, as-tu pu avancer sur ton FITS ?

[kaelig]

Déslée @clouzot contraintes boulot (je suis la seule vendeuse de la boulangerie) + contraintes familiales (c'est Dimanche) = je ferai ça ce soir après le couvre-feu

Je trouve que lorsque l'on pratique l'astronomie amateur, on devrait être déchargé de toutes les tâches de la vie quotidienne

[clouzot]

Je trouve que lorsque l'on pratique l'astronomie amateur, on devrait être déchargé de toutes les tâches de la vie quotidienne

Je suis pour. D'ailleurs, maintenant, c'est sortie pour profiter du soleil avant qu'il ne passe derrière la montagne. A ce soir

[kaelig]

@clouzot désolée pour le délai

File loaded [E:\0_KASTRO_WORK_BIB\0_BIB_WORK\Test_Startools_Janv21\Test4\M42_178MC_3_30s.fits].
Image size is 3096 x 2080
---
Type of Data: Linear and was Bayered, but not whitebalanced
--- Auto Develop
Parameter [Ignore Fine Detail <] set to [Off]
Parameter [Outside RoI Influence] set to [15 %]
Parameter [RoI X1] set to [0 pixels]
Parameter [RoI Y1] set to [0 pixels]
Parameter [RoI X2] set to [3096 pixels (-0)]
Parameter [RoI Y2] set to [2080 pixels (-0)]
Parameter [Detector Gamma] set to [1.00]
Parameter [Shadow Linearity] set to [50 %]
--- Bin
Parameter [Scale] set to [scale 50.00% / +2.00 bits / +1.41x SNR improvement]
Image size is 1548 x 1040
--- Crop
Parameter [X1] set to [8 pixels]
Parameter [Y1] set to [8 pixels]
Parameter [X2] set to [1548 pixels (-0)]
Parameter [Y2] set to [1040 pixels (-0)]
Image size is 1540 x 1032

test4_essai_1.jpg

test4_essai_2.jpg

test4_essai_3.jpg

[kaelig]

J'ai continué un peu, histoire de voir

Un petit wipe: j'ai pris l'option Uncalib2 pour essayer d'avoir une couleur uniforme

test4_essai_4.jpg

Un photographic film development

test4_essai_5.jpg

Contrast: basic (j'ai pas vu de différence)

test4_essai_6.jpg

HDR: la seule option qui change les choses "tame"

test4_essai_7.jpg

Déconvolution

test4_essai_8.jpg

Un petit crop

Color

test4_essai_9.jpg

Essai n°2: résultat

test4_essai_final.jpg

Bon là, je cale
Quand est-ce que l'on retrouve la couleur?

Le log
=================================================

--- Wipe
Parameter [Synthetic Dark/Bias] set to [Adaptive Multi-Axis Bias Aggressive]
Parameter [Gradient Edge Behavior] set to [Grow opposite axis]
Parameter [Synthetic Flats] set to [Vignetting]
Parameter [Sampling Precision] set to [256 x 256 pixels]
Parameter [Dark Anomaly Filter] set to [4 pixels]
Parameter [Gradient Falloff] set to [75 %]
Parameter [Synth. Bias Edge Area] set to [100 %]
Parameter [Gradient Aggressiveness] set to [50 %]
--- Photographic Film Development Emulation
Parameter [White Calibration] set to [Use Stars]
Parameter [Gamma] set to [0.85]
Parameter [Skyglow] set to [0 %]
Parameter [Digital Development] set to [70.02 %]
Parameter [Blue Luminance Contrib.] set to [100 %]
Parameter [Green Luminance Contrib.] set to [100 %]
Parameter [Red Luminance Contrib.] set to [100 %]
Parameter [Dark Anomaly Headroom] set to [5 %]
Parameter [Dark Anomaly Filter] set to [5.0 pixels]
--- Contrast
Parameter [Expose Dark Areas] set to [Yes]
Parameter [Brightness Retention] set to [Off]
Parameter [Precision] set to [256 x 256 pixels]
Parameter [Shadow Detail Size] set to [10 pixels]
Parameter [Locality] set to [50 %]
Parameter [Shadow Dyn Range Alloc] set to [50 %]
--- HDR
Parameter [Small Detail Precision] set to [Max]
Parameter [Channels] set to [Brightness Only]
Parameter [Algorithm] set to [Tame Highlights]
Parameter [Dark/Bright Response] set to [Full]
Parameter [Detail Size Range] set to [1000 pixels]
Parameter [Strength] set to [1.2]
--- Wavelet Sharpen
Parameter [Structure Size] set to [Large]
Mask used (BASE64 PNG encoded)

[soulearth]

Tu retrouveras la couleur dans "color".
Mais avant tu peux jouer encore avec quelques modules si tu le souhaites. Il y a par exemple la deconvolution ( il me semble ).

[kaelig]

@soulearth j'ai mis à jour au-dessus, je sais que l'image de départ est moche et ça permet de jouer.

Je remets le workflow générique startools:

workflow_startools.jpg

[clouzot]

Je reprends là où j'en étais (pour mémoire : AUTODEV par défaut, BIN 50%, CROP 8 pixels de tous les côtés).

On passe à WIPE. Comme on l'a remarqué, on a noté la présence d'ampglow, ce qui nous fait effectivement pencher vers un des preset "Uncalib". Contrairement à toi, je choisirais plutôt Uncalib1, moins agressif que le 2 qui bouffe vraiment trop de signal. Mais il est vrai qu'on ne sait jamais trop quoi chercher : un fond noir sans coloration, ou peut-on se contenter d'un fond légèrement coloré mais uniforme ? Je suis plutôt sur la second option, mais elle pose des soucis avec COLOR par la suite...

Voici donc Uncalib2

image.png

Et ici, Uncalib1

image.png

Pour moi dans ce cas précis, inutile d'utiliser le Uncalib2 : il change les choses à la marge sur le fond de ciel, par contre il bouffe pas mal de signal sur M42 elle-même

J'ai aussi testé le preset Ampglow (il laisse un gradient rougeâtre autour de M42), et aussi Uncalib1 sans la correction de vignetage (apparition du même gradient radial rouge : on a donc un très léger vignetage, quitte à être dans WIPE, autant le corriger aussi).

Je conserverais donc Uncalib1 comme base de travail, ce qui nous laisse un seul paramètre à optimiser : le Gradient Aggressiveness, qui est par défaut à 50%. C'est l'étape la plus longue, car les calculs ne sont pas instantanés. Je teste plusieurs valeurs (62, 75, 88, et même 100 tant que j'y suis). C'est 62 qui me plaît le plus : fond assez uniforme, mais objet pas trop bouffé.

image.png

[clouzot]

Ensuite, on fait suivre d'un AUTODEV supplémentaire (ou d'un FILMDEV si vous voulez), en demandant de refaire le stretch depuis le début.

On commence sans ROI, et on cherche immédiatement le "sweet spot" du réglage d'Ignore Fine Detail (le réglage max qui fait que le fond de ciel ne diminue plus si on l'augmentait encore plus). Pour moi, il est autour de 8 pixels

image.png

Evidemment pour l'instant on n'a pas du tout optimisé la dynamique, avec un fond bien trop présent par rapport à l'objet. On a deux approches complémentaires, l'une avec le ROI pour indiquer où est l'objet, l'autre avec Shadow Linearity pour dégager tout ce qui est faible dans l'image.

Le ROI est un aspect pas évident à maîtriser (moi j'ai toujours du mal). On peut soit entourer l'objet grossièrement (ça aide déjà un peu), soit trouver "un ROI représentatif de la dynamique de l'objet".

Sur cet exemple je ne m'embête pas, j'entoure M42 avec le ROI. On voit assez bien le gain avec un FDC qui s'assombrit sans que l'objet soit trop affecté

image.png

Comme j'ai entouré tout M42, je peux aussi mettre le "Outside ROI" à 0%, puisque tout ce qui est en-dehors du ROI ne m'intéresse pas. Ca s'assombrit encore (un peu) plus

image.png

Ensuite, je travaille uniquement avec Shadow Linearity pour rendre le FDC le plus noir possible, MAIS tout en conservant une M42 étendue. On part de 50% qui est la valeur par défaut, et on la baisse progressivement tout en regardant comment la dynamique de M42 évolue. Pour moi, c'est autour de 10% qu'on a un bon compromis (on ne cherche pas à avoir un fond de ciel noir d'encre pour l'instant)

image.png

Je fais tout ça en live, donc pas impossible que je me plante complètement. Auquel cas je reviendrai en arrière !

[clouzot]

Ensuite, avant d'aller quand même un peu travailler pour de vrai, un coup de module HDR. Le coeur est je pense irrémédiablement cramé et il ne servira à rien d'utiliser le preset "Reveal Core" ou "Tame" qui ne feront que de rajouter des artefacts. Dans ce genre de cas, on va plutôt utiliser Optimize pour remonter un peu les faibles lumières sans trop toucher au FDC, ni au coeur de M42.

Je choisis aussi d'utiliser l'algo "Optimize Hard" qui apporte quelques détails en plus dans les moyennes lumières, au prix de halos bien velus autour des étoiles (on leur fera un sort plus tard !)

image.png

La suite plus tard : SHARP, DECONV...

[kaelig]

@clouzot merci pour ce cours pas à pas, j'ai beaucoup de chance

1) On refait pas à pas
---------------------------
- J'ai tenté un ROI un peu plus sélectif
- J'ai utilisé comme toi le uncalib1 dans le Wipe, j'ai une image avec deux bandes un peu plus clair (à droite et en bas)
=> c'est un peu différent de toi

Résultat (proche à l'oeil)

test4_essai_1.jpg

File loaded [E:\0_KASTRO_WORK_BIB\0_BIB_WORK\Test_Startools_Janv21\Test4\M42_178MC_3_30s.fits].
Image size is 3096 x 2080
---
Type of Data: Linear and was Bayered, but not whitebalanced
--- Auto Develop
Parameter [Ignore Fine Detail <] set to [Off]
Parameter [Outside RoI Influence] set to [15 %]
Parameter [RoI X1] set to [0 pixels]
Parameter [RoI Y1] set to [0 pixels]
Parameter [RoI X2] set to [3096 pixels (-0)]
Parameter [RoI Y2] set to [2080 pixels (-0)]
Parameter [Detector Gamma] set to [1.00]
Parameter [Shadow Linearity] set to [50 %]
--- Bin
Parameter [Scale] set to [scale 50.00% / +2.00 bits / +1.41x SNR improvement]
Image size is 1548 x 1040
--- Crop
Parameter [X1] set to [8 pixels]
Parameter [Y1] set to [8 pixels]
Parameter [X2] set to [1548 pixels (-0)]
Parameter [Y2] set to [1040 pixels (-0)]
Image size is 1540 x 1032
--- Wipe
Parameter [Synthetic Dark/Bias] set to [Adaptive Multi-Axis Bias Conservative]
Parameter [Gradient Edge Behavior] set to [Grow opposite axis]
Parameter [Synthetic Flats] set to [Inverse Vignetting (Overcorrection)]
Parameter [Sampling Precision] set to [256 x 256 pixels]
Parameter [Dark Anomaly Filter] set to [4 pixels]
Parameter [Gradient Falloff] set to [75 %]
Parameter [Synth. Bias Edge Area] set to [100 %]
Parameter [Gradient Aggressiveness] set to [50 %]
--- Auto Develop
Parameter [Ignore Fine Detail <] set to [8.1 pixels]
Parameter [Outside RoI Influence] set to [0 %]
Parameter [RoI X1] set to [326 pixels]
Parameter [RoI Y1] set to [691 pixels]
Parameter [RoI X2] set to [704 pixels (-836)]
Parameter [RoI Y2] set to [950 pixels (-82)]
Parameter [Detector Gamma] set to [1.00]
Parameter [Shadow Linearity] set to [10 %]
--- HDR
Parameter [Small Detail Precision] set to [Max]
Parameter [Channels] set to [Brightness Only]
Parameter [Algorithm] set to [Optimize Hard]
Parameter [Dark/Bright Response] set to [Full]
Parameter [Detail Size Range] set to [1000 pixels]
Parameter [Strength] set to [1.2]

2) On continue le jeu
---------------------------
Sharp + deconvolution (colors ... la cata) ...
Par rapport à l'image initiale, j'ai l'impression de perdre beaucoup d'informations dans les dégradés de
couleurs

test4_essai_2.jpg

Merci pour votre aide pour me faire progresser

[clouzot]

Bon désolé @kaelig c'est moi qui suis un peu absent...

Donc où en étais ? Ah oui :
-> AUTODEV par défaut
-> BIN 50%
-> CROP 8 pixels de tous les côtés
-> WIPE Uncalib1 à 62%
-> re-AUTODEV avec ROI (209, -569, 434, 1024), Outside ROI à 0%, Ignore Detail à 8 pixels, Shadow linearity 10%
-> HDR: preset Optimize, algo Optimize Hard

Passage à SHARP: on l'utilise pour renforcer la présence des volutes de M42. On laisse la détection sur Structure Large au départ.
Le masque Autogenerated ne se passe vraiment pas bien (il prend le bruit pour des étoiles) donc on le fait à la main : Mask / Auto / Fat stars / Do

image.png

Il reste encore un peu de bruit, donc un clic sur Shrink suivi de Grow rend les choses plus propres.

image.png

Il reste encore 2-3 trucs à régler à la main : le pourtour du centre de M42 est détecté dans les étoiles, on le vire en cliquant dessus (sur le vert).
On a aussi les grosses étoiles à halos qui ne sont pas détectées en entier ? On clique sur le bord du halo de chacune pour sélectionner proprement le tout, puis INVERT et KEEP

image.png

L'effet fait aussi remonter pas mal le bruit, donc on le laisse ensuite par défaut, on a gagné un peu de "volutes"

image.png

[clouzot]

DECONV
J'ai gardé le masque précédent (d'habitude on le refait, mais comme il a été un peu pénible à faire...)

Je n'ai fait que choisir une étoile un peu isolée (cliquer dessus), puis monter le radius jusqu'à ce que les étoiles faibles commencent à avoir un anneau sombre autour (ringing)

image.png

Le fond de ciel est bien sale désormais, il va falloir lui faire quelque chose...

[clouzot]

...et je fais donc un truc absolument pas vaidé par le Bureau Politique : j'utilise SuperStructure avant Color, preset Isolate, et Strength baissé pour laisser quand même un peu de M42

image.png

[clouzot]

Ensuite COLOR. Là encore mon utilisation n'est pas très orthodoxe, puisque j'essaie de désaturer les étoiles (saturation à 1 pour les hautes lumières), récupérer un peu de couleur verte + rouge mais pas trop sur M42.
Noter le cap green à fond (toujours à fond), et le highlight repair aussi à fond. J'ai laissé la balance par défaut.

image.png

[clouzot]

Quelques retouches cosmétiques avec FILTER, pour enlever les halos bleutés sur les étoiles
On utilise Fringe Killer, et ça consiste à aller cliquer sur le bord bleu des halos plusieurs fois, il finit par s'estomper
AVANT

image.png

APRES

image.png

[clouzot]

Enfin un coup de DENOISE (TRACK) mais c'est vraiment pas le point fort de ce logiciel, du moins il ne rend pas les choses faciles
Je choisis une taille de grain plus grande que le défaut proposé (13 au lieu de 8). Je monte aussi le brightness detail loss

image.png

Voilà pour le traitement de base que j'aurais fait en mode super rapide. Ce n'est sûrement pas optimal, mais ça prend vraiment très peu de temps

[kaelig]

@clouzot chapeau bas, quelle maitrise

Moi, j'ai appuyé sur tous les boutons ... ca fait pas pareil Je vais tout relire et retravailler cela demain. Merci Pr Clouzot