Финальная обработка фотографий планет. (Практикум.)

[Mihail Sedyh]

Господа, у меня появилось предложение.
Информация по обработке крайне распылена по темам, в то время как у многих есть излюбленные методики, приемы, понятия об оптимальном контрасте и балансе и т.д.
Предлагаю испробовать их на едином примере.
Заодно можно будет оценить реальность полученных деталей.
В качестве примера я взял искусственно сгенеренную картинку Марса, изуродовал ее (снизил контраст, размыл, добавил шум). Мне кажется получилось что-то слегка похожее на результат сложения в Регистаксе очень хорошего ролика.
Давайте попробуем улучшить эту картинку.
Прошу отнестись ответственно и сопровождать результат обработки описанием, достаточно подробным для независимого повторения.
Позже опубликую исходную картинку.
Предлагаю ограничиться Регистаксом и Фотошопом.


ЗЫ Непожатые файлы не лезут... Где хваленые 300к  - непонятно.
Для общего вида даю джипег, тифф - ниже в архиве.

[Uselink]

Михаил, можно попробовать

[Mihail Sedyh]

Так, не лезет... Упорно говорит о лимите 80к....

Придется так. Это многотомный  рар (".zip" надо удалить.)

[Mihail Sedyh]

В архиве 16 битный тифф. Результаты, думаю покатят в джипеге.

[Morozyako]

Привет Михаил.
Ну, к примеру так...
Photoshop CS2 , noise reduce filter B10, G5, R4, "ctrl-j' ( layer via copy ), overlay 50%, high-pass filter 2,0 - 3,0 - 4,0 - 5,0...
Для ослабления "кольца" сделал копию слоя , инвертировал, вырезал середину, размыл "блюром" и ослабил уровень по вкусу.
 

[Morozyako]

ах да ... еще уровни и чуть контраста....
нижний файл - зипованный тифф...

[елVIс]

GIMP 2.2.6
Перешел в пространство LAB,
канал А (не содержал ничего,кроме шума) размыл Гауссом начисто,
unsharp с малым значением радиуса и повышение контраста уровнями в канале L
повышение контраста уровнями в канале B так, чтобы среднее значение яркости в полярной шапке осталось неизменным.
Затем, уже в полученном цветном изображении крутим уровни по вкусу

[Mihail Sedyh]

Извиняюсь, что не написал подробнее - торопился уже.
Обработки конечно хорошие, но деталей они не прибавили... Аншарп маск, к примеру, не "собирает" размытые детали, а только выделяет границы. Т.е. я размывал картинку не для того, чтоб посильнее ее изуродовать, а для того, чтобы посмотреть какие детали из нее можно вытащить. Для этих целей наилучшим образом подходят вейвлеты (деконволюция пожалуй еще лучше, но Регистакс более распространен). Это первоочердная задача. Обработка в ФШ тоже интересна, но это как бы вторичная цель.

GIMP 2.2.6

Давайте все же по возможности ограничимся Фотошопом и Регистаксом. Хотя, если какая-нибудь программа позволит получить кардинально лучшие результаты, чем вышеперечисленные, то это будет очень ценно.

[елVIс]

Извиняюсь, что не написал подробнее - торопился уже.
Обработки конечно хорошие, но деталей они не прибавили...

Смотря какое размытие было. Если размытие движением - тогда деконволюция спасет.
Если же Гауссово - боюсь, что здесь ничего не поможет.

GIMP 2.2.6

Давайте все же по возможности ограничимся Фотошопом и Регистаксом. Хотя, если какая-нибудь программа позволит получить кардинально лучшие результаты, чем вышеперечисленные, то это будет очень ценно.

Как хотите, Ваше дело.
При даже скромном желании методики с GIMP применяются в Фотошопе и наоборот, ибо программы достаточно похожи.

[Mihail Sedyh]

Если же Гауссово - боюсь,

Размытие было гаусово 2пикселя, +шум, +гаусово размытий 1 пиксель.

Как хотите, Ваше дело.
При даже скромном желании методики с GIMP применяются в Фотошопе и наоборот, ибо программы достаточно похожи.

Не обижайтесь. Разумеется это можно повторить в Фотошопе, но вот будут ли результаты идентичны - вопрос...

боюсь, что здесь ничего не поможет.

Деконволюция и вейвлеты довольно хорошо работают при симметричном размытии, собственно думаю, это основное их предназначение.

[LifeIsGood]

Ну вот я тут чуток помучал...
Кратко - баловство с деконволюцией с разными параметрами.
Конкретно этот вариант - Maximum entropy Gaussian PSF 1.7 11 итераций

[елVIс]

Если же Гауссово - боюсь,

Размытие было гаусово 2пикселя, +шум, +гаусово размытий 1 пиксель.

Как хотите, Ваше дело.
При даже скромном желании методики с GIMP применяются в Фотошопе и наоборот, ибо программы достаточно похожи.

Не обижайтесь. Разумеется это можно повторить в Фотошопе, но вот будут ли результаты идентичны - вопрос...

боюсь, что здесь ничего не поможет.

Деконволюция и вейвлеты довольно хорошо работают при симметричном размытии, собственно думаю, это основное их предназначение.

Да я не обижаюсь, с чего Вы взяли?
Насчет результатов... ну если на то пошло, то они будут разными и в разных версиях фотошопа.
Деконволюция работает не с симметричными а линейными размытиями. Будет ли работать с Гауссом...
Что-то торможу... Гауссово размытие является ли линейным в полярной системе координат?

[Александр Ростов]

Михаил, отличная тема! В принципе Ваш марс сам по себе хорош.
Вот еще вариант - поканальная деконволюция в Iris'е. Варианты до и после. Деталей добавилось.
Правда, шумы повылазили....

[елVIс]

Хороший кадр получился.

У меня такой вопрос, так сказать, для самообразования. Подскажите, пожалуйста.
Вот  было Гаусово размытие рад. 2 пикс. Насколько оно размывает изображение? Скажем так, насколько отодвигается его граница?
<=2 пикс. Правильно? Вроде бы так.
Однако при деконволюции границы морей сжались гораздо более 2 пкс.
Не имеем ли мы в этом случае просто искажение и наблюдаем не детали, а артефакты?

[Александр Ростов]

Хороший кадр получился.
Однако при деконволюции границы морей сжались гораздо более 2 пкс.
Не имеем ли мы в этом случае просто искажение и наблюдаем не детали, а артефакты?

Спасибо, елVIс! Насчет границ всё сложно (на мой взгляд). Во-первых можно с той же степенью уверенности сказать что на те же 2 пкс сжались границы материков (это хорошо хаметно на всех мелких материках). А во вторых из определения деконволюции следует, что если всё сделать правильно (правильно определить PSF), получим точь-в-точь исходное изображение. Исходя из того, что вид PSF нам эмпирически хорошо известен (размытое пятно, по форме близкое к кругу, яркость спадает от центра к краям) можно сделать весьма уверенное предположение, что при правильном подборе радиуса пятна PSF получим довольно близкий к нужному результат. По крайней мере новые моря и материки не появятся точно

p.s.: для уменьшения уровня артефактов нужно снижать уровень шума. Основная проблема - именно цифровой шум (зернистость пленки), а не искажения оптики и атмосферы, ибо последние тоже достаточно легко компенсируются численными алгоритмами.

[Mihail Sedyh]

Деконволюция работает не с симметричными а линейными размытиями.

Деконволюция работает с размытием заданного типа (в т.ч. гаусово, линейное, параболическое и т.д.).

Гауссово размытие является ли линейным в полярной системе координат?

Нет. График имеет вид у=1/х.

Вот  было Гаусово размытие рад. 2 пикс. Насколько оно размывает изображение? Скажем так, насколько отодвигается его граница?
<=2 пикс. Правильно? Вроде бы так.

Специально проверял. Фотошопное размытие гаусом 2,5 пикселя абсолютно резкой границы, дает полную ширину градиента 14-15 пикселей.

Ну вот я тут чуток помучал...

Вот еще вариант - поканальная деконволюция в Iris'е.

Хорошие варианты. Ладно, давайте снимем ограничения на используемый софт.

Начал сам ковырять потихоньку - шумы конкретно гадят - слишком низкочастотными получились. Наверное надо было сначала без шумов пробовать.... И контраст довольно большой оставил - вейвлеты сильно чувствительными получаются....

[елVIс]

А во вторых из определения деконволюции следует, что если всё сделать правильно (правильно определить PSF), получим точь-в-точь исходное изображение. Исходя из того, что вид PSF нам эмпирически хорошо известен (размытое пятно, по форме близкое к кругу, яркость спадает от центра к краям) можно сделать весьма уверенное предположение, что при правильном подборе радиуса пятна PSF получим довольно близкий к нужному результат. По крайней мере новые моря и материки не появятся точно

p.s.: для уменьшения уровня артефактов нужно снижать уровень шума. Основная проблема - именно цифровой шум (зернистость пленки), а не искажения оптики и атмосферы, ибо последние тоже достаточно легко компенсируются численными алгоритмами.

Это я читал, верно. В данном случае мы знаем, что оно было размыто Гауссом.  А в реальной, так сказать жизни размытие происходит
ухудшение из-за:

 - из-за линейного смещения по оси вследствие суточного движения (здесь понятно - деконволюция).
 - Из-за проблем с атмосферой. Здесь Гауссом и не пахнет. В простейшем случае здесь мы имеем линейные сдвиги и повороты с разной величиной.
 - Из-за плохой фокусировки.

Непонятно, каким образом в двух последних (особенно 3-й) случаях поможет деконволюция?
Да, на глаз изображение будет приятней. Но новых деталей оно, как мне кажется, не добавит. Я не прав?


2 Михаил Седых,
Гауссово размытие радиусом 2 пикс прямую линию толщиной 1 пикс размывает до 5 пикс, по 2 с каждой стороны, проверьте сами.

[Александр Ростов]

елVIс, если мы знаем форму размытия, мы восстановим все детали. Что касается гаусс/негаусс, то это конечно же внесет свои коррективы. Но результат будет всё равно лучше чем до деконволюции, т.к. форма PSF соблюдена довольно точно (для двух последних пунктов она берется довольно точно: из любой точечной звезды, размытой тем же способом - атмосфера+оптика, так что здесь всё как раз довольно просто). Да и при размытии в 2 пкс гауссовское от линейного, полагаю, не сильно отличается :) Так что всё нормально - есть куда стремиться, над чем работать...

[елVIс]

все-таки не совсем понял для случая дефокуса, ну да ладно - попристальней займусь этим вопросом сам на досуге
Спасибо большое за консультацию

[Mihail Sedyh]

Непонятно, каким образом в двух последних (особенно 3-й) случаях поможет деконволюция?

Оба лсучая довольно хорошо апроксимируются кривой Гаусса.

Гауссово размытие радиусом 2 пикс прямую линию толщиной 1 пикс размывает до 5 пикс, по 2 с каждой стороны, проверьте сами.

Это из-за нехватки динамического диапазона (грубый шаг дискретизации). Возьмите черный квадрат, половину залейте белым, размойте и посмотрите, что получилось.