Sign in to follow this  
Followers 0

Технология обработки астрозарисовок часть 1


Введение

Итак, вы сделали зарисовки нескольких дипскай-объектов и захотели отсканировать их и опубликовать в сети: на форуме, в галерее или, возможно, на собственном сайте. Вы, конечно, можете сделать это без дополнительных заморочек — отсканировать, откадрировать, изменить размер, сохранить, опубликовать. Я знаю, иногда это работает, но что если возникнут проблемы с отображением на мониторе едва уловимых туманностей? Что произойдет при инвертировании зарисовки, когда небо станет черным, а звезды — белыми? Как быть с тем, что мониторы у людей разные? А что насчет внесения цвета? Я разбирался с этими проблемами в собственных зарисовках, когда начал публиковать их в интернете, и хотел бы поделиться тем, что узнал к настоящему моменту.
 
  • Что вам понадобится:

    1) Доступ к сканеру. (Или цифровому фотоаппарату — подробнее об этом позже.)
    •  2) Доступ к какой-нибудь программе редактирования изображений, особенно той, которая позволяет регулировать тон изображения посредством инструмента «кривые» или «уровни».
  •  3) Определенный уровень знакомства с программным обеспечением, позволяющий получить доступ к инструментам для следующих задач: кадрирование, изменение размеров изображения, клонирование (инструмент «штамп»), и инструментам рисования. Я использую Adobe Photoshop и при описании элементов софта буду опираться на эту программу. Если вы пользуетесь другой программой редактирования изображений, вам придется искать в ней аналоги инструментов «Фотошопа». Обратите внимание, в некоторых местах я упоминаю, что нужно удерживать кнопку ALT/клавишу выбора. Это значит удерживать клавишу выбора, если вы используете Macintosh, и нажимать ALT, если вы работаете на PC Windows.
 
Пара бесплатных программ по улучшению изображений для Microsoft Windows:

PixInsight (Насколько я могу судить, PixInsight не позволяет делать выделение и выборочно редактировать изображение, чтобы очистить или окрасить его часть.)

Gimp (Превосходная программа. Доступна и для Windows, и для Mac OSX, но для установки на OSX требует инструментов разработчика.)

В конце урока я дам основную информацию о том, какие инструменты в PixInsight и Gimp соответствуют Adobe Photoshop. Обе программы справляются с общим улучшением изображения, но Gimp лучше при выборочном редактировании, очистке и окрашивании. Многие из его инструментов работают аналогично «фотошопным», поэтому его проще соотносить с рекомендациями этого урока. Я бы назвал Gimp самой достойной бесплатной заменой «Фотошопа».

Особенности сканирования
 
Есть несколько вещей, которые вы можете сделать при сканировании, чтобы увеличить качество изображения вашей зарисовки.
 
1) Обязательно держите зарисовку по возможности плотно прижатой к стеклу сканера. Любая неровность может вызвать рябь, которая проявится на скане, когда вы попытаетесь передать очень тусклую туманность.

2) Сканируйте в том размере и разрешении, которое обеспечит максимум пользы от сканирования. Лучше сканировать с более высоким разрешением и уменьшить его позже, чем делать наоборот. Я, например, обычно сканирую все свои записи и держу их в архиве на случай, если что-нибудь когда-нибудь произойдет с оригинальными бумагами. С этой целью я сканирую целый лист с разрешением 300 точек на дюйм в системе RGB. Затем я сохраняю страницу как JPG «очень высокого» качества, который часто оказывается файлом в 2–3 Мб. Из него я позже извлекаю свои зарисовки и индивидуально уменьшаю их размер и разрешение, чтобы адаптировать для интернета.
 
3) Если у вашего сканера есть инструмент автокалибровки, используйте его в любом случае... не считая ситуации, когда он сломан. Мне нравится сканировать изображения в полном цвете, даже несмотря на то, что это карандашные зарисовки. Мне кажется, это добавляет зарисовке некую индивидуальность, легкий оттенок цвета в самом начале работы — даже если позже я от него избавлюсь. Однако я всё же стараюсь убедиться, что сканер производит картинку с максимально неискаженным цветом. Если ваш сканер раз за разом дает изображения с искаженным цветом, слишком желтые, зеленые и т.п., возможно, стоит начать сканировать в режиме оттенков серого. Позднее вы всегда сможете преобразовать это черно-белое изображение в RGB и раскрасить, как вам захочется. Это позволит вам работать с абсолютно нейтральным изображением, что лучше, чем попытка избавиться от ненужного оттенка без достаточного опыта в таких вещах.

4) После сканирования изображения обратите внимание на искажения ярких участков и теней. Это позволит вам убедиться, что вы не потеряли тонкие детали в самом светлом и самом темном месте. Если вы делали набросок карандашом на белой бумаге, проблемы, с наибольшей вероятностью, подстерегают вас в самых светлых местах. Если вы делали набросок белым мелом или карандашом на черной бумаге, то проблема, очевидно, будет противоположной. Вот примеры, чего вам нужно избегать:

Рисунок 1: Неискаженное изображение (М 92)
Fig01_NoClipProb 

Рисунок 2: Изображение переэкспонированное
 

Fig02_ClippedHilight
 

Рисунок 3: Изображение недоэкспонированное
Fig03_ClippedShadow
 

Если у вас возникла подобная проблема, отрегулируйте параметры настройки «яркость/контраст» своего сканера. Здесь мне придется отослать вас к надежному (и ненавистному?) источнику, инструкции для сканера. Если ваш сканер не позволяет исправлять яркость без затемнения изображения, сканируйте темнее (пока тени не начнут искажаться ;). Вы сможете исправить это в программе редактирования изображений. А вот переэкспонированные и недоэкспонированные места исправить невозможно.
 
5) Уделите некоторое внимание тому, какой формат файла использовать при сохранении исходника. Это файл, к которому вы еще вернетесь, чтобы извлечь ваши зарисовки и оптимизировать их для сети. Есть форматы файлов «с потерями» (например JPG) и есть форматы без потерь (например, TIF, PSD, EPS). Форматы с потерями жертвуют некоторым уровнем качества изображения, чтобы уменьшить размер файла. JPG предлагает выбор: меньший размер файла = большая потеря качества; или большой (но все еще удобный для работы) размер файла = минимальная потеря качества. Форматы без потерь вообще не жертвуют качеством изображения, но у вас будут слишком большие файлы, чтобы с ними можно было работать. Поскольку все свои заметки я сканирую с разрешением 300 точек на дюйм (25,4Х40,6 см), я предпочитаю некоторое сжатие. Не то чтобы мне был недоступен CD-ROM, но при перемещении больших файлов могут возникнуть проблемы. И откровенно говоря, чем меньше компакт-дисков мне приходится хранить и учитывать, тем лучше. Так что мне нравится сохранять в формате JPG с «очень высоким» качеством (уровень 10 в «Фотошопе»). Для подобных изображений я не заметил ни малейших проблем с качеством. Попробуйте несколько файловых форматов и составьте свое мнение.

Инвертировать или не инвертировать
 
Еще один вопрос, который хотелось бы рассмотреть, — инвертировать ли отсканированное изображение, если вы делали набросок на белом листе. В рамках данного обсуждения слово «инверсия» подразумевает изменение позитивного изображения на негативное и наоборот, а не зеркальное отображение, которое является результатом использования телескопа с нечетным числом отражений, например, диагонального SCT.
 
Для примера, вот как я называю изображения:
 
Рисунок 4: Негатив (М 34)
Fig04_Negative
 
Рисунок 5: Позитив
Fig05_Positive
 
Итак, в рамках данной статьи, если вы делаете набросок обычным карандашом на белой бумаге, то создаете негативное изображение того, что видите в окуляре. Инвертирование этого изображения произведет позитив.
 
Многие любители астрономии предпочитают рассматривать астрономические изображения как негативы, чтобы лучше видеть тусклые детали. Сам я отметил практическую пользу этого метода, рассматривая очень подробные космические фотографии как за столом, так и в поле под красным светом. На негативном изображении неба легче видеть тусклые детали. Может быть, и вы предпочтете представлять свои зарисовки в таком виде.
 
Как вы, возможно, заметили, свои я представляю в качестве позитивов. Я делаю это по нескольким причинам (я не утверждаю, что так лучше для всех — это лишь мое предпочтение):
 
1. Уровень детализации моих зарисовок на сегодняшний день ;-) не дотягивает до уровня астрофотографии. Так что я не вижу особого смысла в представлении их в качестве негативов. Другими словами, отношение сигнала к шуму на моих зарисовках не требует такого критического рассмотрения, которое выдерживает негатив. Особенно с учетом следующего пункта.
 
2. При использовании некоторых настроек в программе редактирования изображений более тусклые детали позитива могут получиться достаточно хорошо, чтобы их можно было заметить на большинстве мониторов. Но если вы не позаботитесь о плотности тени на своем изображении, то те из ваших читателей, чьи мониторы неверно откалиброваны, рискуют потерять тусклые детали. Если у кого-то монитор склонен отсекать детали с обоих концов шкалы яркости, то наиболее вероятно он обрежет тень, оставив светлые части почти без изменений. Это может стать очень серьезным основанием оставить зарисовки в виде негативов. Но мне нравится делать дополнительные шаги по преобразованию изображения в формат позитива. Я стараюсь дать ему больше шансов на выживание в чрезмерно темных/контрастных мониторах, и вот почему:
 
3. Позитивное изображение очень красиво передает, что именно вы можете увидеть в окуляр. Это не значит, что я не ценю вид, который дает зарисовка-негатив, просто позитив создает намного большее ощущение реальности. Думаю, что дело в основном в эстетической ценности. Из всего, что я вижу в окуляре, я выношу определенные знания, но кроме того меня очень привлекает тонкая, светящаяся красота этих чудес глубокого космоса. Мне кажется, зарисовка в позитиве лучше позволяет передать это чувство другим. Если люди представляют, какое зрелище предстанет перед их собственными глазами, то в итоге я смогу сподвигнуть их взглянуть в окуляр самостоятельно. А еще это лучше всего напоминает мне, что видел я сам, когда я возвращаюсь позже и просматриваю изображения.
 
4. Дополнительный бонус позитивного изображения зарисовки — то, что оно позволяет мне возвращаться и изображать любой цвет, который я заметил в окуляре. (Да, там можно заметить цвет. Не Хаббл-цвет, конечно, но он есть:-) Позитивы очень чувствительны к добавлению этой особой детали.
 
Урок, который я даю здесь, фокусируется на позитивных изображениях. Если вы предпочитаете представлять свои изображения в формате негатива, вам понадобится собрать еще немного информации. Большая же часть информации об улучшении изображения будет работать и на негативы — только наоборот.
 
Установка размера вашего изображения
 
Что касается веб-публикации, два числа, которые должны больше всего интересовать вас, это ширина и высота. Эти числа указаны в пикселах. Вам придется решить, какой размер лучше всего передает детали вашей онлайн-зарисовки, не будучи при этом настолько большим, чтобы причинять неудобства зрителям. А неудобство могут доставить те файлы, которые слишком велики, чтобы браузер полностью показал их, которые требуют раздражающего скроллинга для рассмотрения всех частей изображения. Чрезмерно большие изображения могут также расстроить пользователей с модемным соединением, которые вынуждены будут слишком долго ждать загрузки ваших изображений. С другой стороны, если вы сделаете свои изображения слишком маленькими, зрителям может оказаться сложно оценить мелкие детали ваших зарисовок. Я бы предложил посмотреть на онлайн-зарисовки других любителей астрономии и понять, что может лучше всего сработать в вашем случае. На своем сайте я придерживаюсь изображений 300 пикселов в ширину для объектов глубокого космоса и изображений в 250 пикселов шириной для двойных звезд (которые не требуют слишком большого разрешения, чтобы передать общий вид).

Ниже представлены образцы одного и того же изображения в различных размерах, чтобы дать вам общее представление, чего можно ожидать:
 
 
Рисунок 6A: Зарисовка 300 пикселов в ширину (М 35 и NGC 2158)
Fig06A_300px
 
Рисунок 6B: Зарисовка 200 пикселов в ширину
Fig06B_200px
 
Рисунок 6C: Зарисовка 150 пикселов в ширину
Fig06C_150px
 
Рисунок 6D: Зарисовка 100 пикселов в ширину
Fig06D_100px
 
 
Рисунок 6E: Эта ссылка покажет изображение шириной в 400 пикселов, если вам интересно.
 
Чтобы получить изображение желаемого размера, вам нужно будет сначала обрезать его, чтобы избавиться от всего лишнего. В Adobe Photoshop вы используете для этого инструмент “crop” («Кадрирование»), чтобы отметить прямоугольник вокруг области, которую хотите сохранить, и затем клавишу Enter.
 
Затем нужно масштабировать изображение. В «Фотошопе» заходите в меню "Image" («Изображение») и выбирайте "Image Size..." («Размер изображения»). Когда появится диалоговое окно размера изображения (Рис. 7), убедитесь, что стоит галка напротив "Resample Image"  («Пересчитать изображение») (Рис. 7, D). Эта функция меняет размер изображения в пикселах. Если ваша версия «Фотошопа» позволяет сделать выбор алгоритма дискретизации (Рис. 7, E), я рекомендовал бы "Bicubic sharper" — он лучше сохраняет чистоту более тусклых звезд. Затем убедитесь, что отмечен пункт "Constrain Proportions" («Сохранять пропорции») (Рис. 7, C). Это гарантирует, что ваше изображение изменится пропорционально — не станет в одном направлении более вытянутым или сжатым, чем в другом. Теперь в поле ширины или высоты (Рис. 7 A & B) введите число, которое вы желаете указать в качестве размера изображения. Число в другом поле пропорционально изменит показания. Нажмите OK и смотрите результат.
 
Рисунок 7: Диалоговое окно «Размер изображения»
Fig07_ImageSize
 
Теперь ваше изображение имеет правильный размер, и вы готовы оптимизировать его.
 
Занимаемся цветовым оттенком
 
Проверьте свою зарисовку на предмет цветового оттенка (особенно распространен желтоватый). Если он есть, вы можете легко устранить его, преобразовав изображение в оттенки серого и затем вернув назад в RGB. У последних версий Adobe Photoshop также есть команда в "Image" > "Adjustments" > "Desaturate" («Обесцветить»), которая делает то же самое одним действием. В итоге вы получите истинно нейтральное изображение, цвета в котором теперь можно отредактировать по своему вкусу.
 
 
Рисунок 8: Изображение с цветовым оттенком.
Fig08_ColorCast
 
Рисунок 9: Изображение с цветовым оттенком, которое было преобразовано в оттенки серого и затем обратно в цвета RGB.
 
Fig09_RGBtoGRYtoRGB

Инвертирование изображения
 
Если вы решили, что будете представлять свои изображения в виде позитивов, ваш следующий шаг довольно прост. Зайдите в меню "Image" («Изображение»), затем в подменю "Adjustments" («Коррекция»), а затем выберите "Invert" («Инверсия»). Это преобразует зарисовку в позитив, который воскресит в вашей памяти более яркие воспоминания об увиденном в окуляр. Но подождите, будет еще лучше. Теперь мы сделаем легкую очистку, коррекцию контраста и яркости, которые выявят тонкие детали и проявят блеск вашей зарисовки. Если вы и так рисуете белым по черному или предпочитаете оставлять свои изображения в виде негативов, пропустите этот шаг.

Рисунок 10: Оригинальная зарисовка-негатив (M42, M43)
 
 
Fig10_M42negative

Рисунок 11: Зарисовка, инвертированная в позитив.
 
 
Fig11_M42positive

Коррекция яркости и общего цвета
 
Следующая вещь, которую мы хотим сделать, — немного осветлить черный фон зарисовки. Это позволит людям лучше рассмотреть более тусклые, более тонкие детали вашей зарисовки. Здесь мы идем на компромисс. Абсолютный контраст чистого черного фона производит мощное впечатление, и если вы имеете дело с рассеянными скоплениями, это может очень неплохо сработать. Но если у вас какая-либо туманность, или вы пытаетесь передать неразрешенный звездный свет, плавный переход к черному может затеряться. Осветляя весь фон, мы поднимаем порог визуального контраста и идем навстречу людям с более темными мониторами.
 
Рисунок 12: Контрастная зарисовка рассеянного скопления (М 37)
Fig12_OCdark
 
 
Рисунок 13: Зарисовка рассеянного скопления с осветленным фоном
Fig13_OClight
 
 
Рисунок 14: Неосветленная зарисовка туманности (М 16)
Fig14_NebDark
 
 
Рисунок 15: Зарисовка туманности с осветленным фоном
Fig15_NebLight
 
Теперь я хочу дать совет, которому вы не обязаны следовать. Вы можете осветлить или фон всего изображения, или только область зарисовочного круга. Я предпочитаю осветлять только круг зарисовки. Делаю я так потому, что стремлюсь использовать в своих интересах тот факт, что вид через окуляр обычно демонстрирует некоторое свечение небесного фона по сравнению с невидимой в окуляр частью. (Окуляра Nagler у меня нет, так что я не знаю, что значит не иметь в окуляре невидимой области;-) Но это на ваше усмотрение. Мне кажется, это немного восполнит тот минус, что у вас больше нет прекрасного чистого черного фона. Мне нравятся утешения.
 
Выделить только круг — пара пустяков. Во-первых, возьмите инструмент овального выделения. Затем переместите курсор максимально близко к центру круга вашей зарисовки и зажмите ALT/клавишу выбора и SHIFT и начните растягивать круг. (Клавиша SHIFT ограничивает овал идеальным кругом. Клавиша выбора или ALT формирует круг из центральной точки, а не по диагонали из одной стороны.) Возможно, ваш круг не идеально центрирован. Тогда максимально близко подгоните его размер к размеру круга зарисовки и затем перетащите в центр. Если он окажется слишком большим или маленьким, вы можете перерисовать его или зайти в меню "Select" («Выделение»), в подменю "Modify" («Модификация») и выбрать или "Expand..." («Расширить…»), или "Contract..." («Сократить...»), там введите в поле 1 или более пикселов, чтобы увеличить или уменьшить ваш круг. Как только выделенный круг совпадет с кругом зарисовки, значит вы готовы немного поколдовать над изображением. Если же вы не купились на идею корректировать только круг, то лишь сохранили себе немного времени :D
 
Рисунок 16: Растягивание выделенного круга от центра к краям
Fig16_M42selectCircle
 
На этой стадии мы можем выбрать один из двух известных способов корректировки цветового диапазона вашего изображения. Уровни или кривые. Я предпочитаю использовать кривые, потому что они обеспечивают потрясающую плавность регулировки показателей вашего изображения. Но изучать кривые сложнее, так что мы будем говорить об использовании уровней. В одном из следующих уроков я обращусь к кривым. Они потрясающи.
 
Пока я не забыл, сейчас самое время взять блокнот с зарисовками или наблюдательный лист, чтобы сравнить оттенки на цифровом изображении с теми, что вы видели в телескоп и пытались передать с помощью карандаша и бумаги. Сверьтесь, поскольку при корректировке изображения нужно решить, на каких улучшениях надо сосредоточиться.
 
О’кей, а теперь вернемся к компьютеру. Зайдите в меню "Image" («Изображение»), в подменю "Adjustments" («Корректировка») и выберите "Levels..." («Уровни...»). Теперь вы увидите сложную гистограмму, которая показывает распределение цветовых показателей вашего изображения. В нижней части меню находится прямоугольник, закрашенный от темного к светлому (Рис. 17, A), который показывает, какой оттенок соответствует той или иной части гистограммы. В большом окне выше вы увидите нечто похожее на черный гористый профиль (Рис. 17, B). Если у вас зарисовка-позитив объекта глубокого космоса, эта гора будет возвышаться над темной частью закрашенного прямоугольника. Для негативного изображения будет верно обратное. Это говорит о том, каковы на изображении пропорции черных пикселов, белых и пикселов промежуточных оттенков серого. Чем выше черная гора, тем больше пикселов в этой части цветового диапазона.
 
Рисунок 17: Диалоговое окно «Уровни»
Fig17_Levels
 
 
Первое, что мы сделаем, это изменим низкое значение в пункте "Output Levels" («Выходные уровни») (Рис. 17, C). Сейчас там стоит «0». Это значит, что самое тёмное место является абсолютно черным. Я бы предложил увеличить значение до 20–30. Если вы работаете над изображением туманности, то будете рады увидеть моментальное улучшение видимости тусклых частей изображения. Только что вы немного осветлили самые темные места, так что участки, немного отличающиеся по яркости от абсолютно черного, стали лучше различаться. В зависимости от того, насколько светлым или темным у вас получился скан в целом, вам, возможно, придется понизить эти числа. Вы ведь не хотите, чтобы зарисовка была похожа на испорченную световым загрязнением.
 
Рисунок 17A: Выходной уровень тени 10
Fig18_M42lowbound10
 
Рисунок 17B: Выходной уровень тени 20
Fig18_M42lowbound20
 
Рисунок 17C: Выходной уровень тени 30
Fig18_M42lowbound30
 
На следующем этапе мы поэкспериментируем с тремя стрелками внизу гистограммы. Отдельно рассмотрим это попозже.
 
Продолжение:  Технология обработки астрозарисовок часть 2


PerezАвтор Джереми Перез

Джереми является соавтором книги "Astronomical Scetching" и ведет ежемесячную колонку в журнале "Astronomynow", где рассказывает читателям, как сделать эскизы космических объектов.
Множество интересных зарисовок можно найти на сайте автора http://www.perezmedia.net/beltofvenus

Перевод RealSky.ru. Публикуется с разрешения автора. 


Sign in to follow this  
Followers 0

Рекомендуем:

Потеют окуляры?
map2Грелки на окуляры R-Sky - лучшее решение проблемы запотевания и замерзания окуляров. Узнать подробнее...
Астрономический Капюшон
map2Новинка! Астрономический Капюшон для наблюдений - взгляни по новому на старых знакомых!
Узнать подробнее...


User Feedback


There are no comments to display.



Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!


Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.


Sign In Now