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HDR Wavelet Transform

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vicent_peris
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HDR Wavelet Transform

Post by vicent_peris » Sat Mar 17, 2007 10:36 am

Hola a todos!

Escribo esta vez para presentaros el nuevo módulo de PixInsight SE, HDRWaveletTransform. Se trata de un proceso basado en el algoritmo de À Trous Wavelets para controlar el rango dinámico de los objetos de la fotografía. Su objetivo es parecido al DDP, pero el funcionamiento no tiene nada que ver y, como vereis, los resultados tampoco. :wink:

Estoy muy contento porque este algoritmo es el fruto de más de 2 años de trabajo. Está basado en las famosas operaciones mágicas, aunque ahora simplificadas (pero mucho más potentes), y actuando sobre todas las escalas de la imagen.

Este algoritmo os permitirá mostrar, por grande que sea, todo el rango dinámico de un objeto. Veamos algunos ejemplos.

Primero, la M42 de José Luis y mía. La imagen original tiene un rango dinámico muy grande, puesto que las exposiciones más largas son de casi media hora, mientras que las más cortas son de varios segundos. La imagen de abajo, con solo histogramas, tiene un ajuste de medios tonos de 0.0005:

Image
Al 50%: http://pteam.pleiades-astrophoto.com/HDRWT/M42.jpg

Tras ejecutar el módulo sobre la imagen, este es el resultado:

Image
Al 50%: http://pteam.pleiades-astrophoto.com/HD ... _HDRWT.jpg

El manejo del módulo es extremadamente sencillo: se puede llegar a un resultado muy parecido a este con sólo arrastrar el "<" a la imagen. De hecho, os puedo asegurar de que en la mayoría de las imágenes va a funcionar con los parámetros por defecto.

Continuemos con más ejemplos... Nuestra M31:

Image
Al 50%: http://pteam.pleiades-astrophoto.com/HDRWT/M31.jpg

En esta imagen, las exposiciones más largas eran de 7 minutos, mientras que las más cortas fueron de 30 segundos.

Esta vez, para llegar al resultado de abajo, se ha aplicado el módulo de HDRWT mas un ajuste de curvas posterior:

Image
Al 50%: http://pteam.pleiades-astrophoto.com/HD ... _HDRWT.jpg

Un ejemplo más, con una imagen de M101 de Misti. La original:

Image
Al 100%: http://pteam.pleiades-astrophoto.com/HD ... 1Misti.jpg

Y la procesada:

Image
Al 100%: http://pteam.pleiades-astrophoto.com/HD ... _HDRWT.jpg

Y si pensáis que este algoritmo funciona solamente con imágenes astronómicas, quizás os sorprenderéis con el siguiente ejemplo: una fotografía aérea. La tomé yo mismo desde el avión, se trata del delta del Ebro. La fotografía original es esta:

Image
A 2500 pixels de ancho: http://pteam.pleiades-astrophoto.com/HD ... aEbro1.jpg

Y esta la procesada, con dos HDRWTs aplicados, seguido de un ajuste de curvas:

Image
A 2500 pixels de ancho: http://pteam.pleiades-astrophoto.com/HD ... aEbro2.jpg


Os pongo el enlace, para que podáis bajar el módulo, comprimido en RAR:

http://pteam.pleiades-astrophoto.com/HD ... tspm32.rar

Para utilizarlo tendreis que bajaros la última versión del programa (la 260) y poner este módulo dentro del directorio BIN, donde se encuentran todos los archivos del programa. A mí ayer me dió un pequeño problema al instalarlo; os recomiendo que borréis el directorio PCL y que instaleis después de nuevo la aplicación. Supongo que será algún fallo sin importancia de la instalación, posiblemente Juan lo haya corregido ya.


Bueno, os explico un poco el funcionamiento del módulo. Primero de todo, tenéis el número de capas de wavelets sobre las que va a actuar el algoritmo. Estas capas van en potencias de 2, por lo que si se eligen 8 vamos a potenciar las estructuras de hasta 256 pixels.

El campo "Layer parameters" lo explicaré después...

Seguidamente tenemos la función de escala con la que calcularemos cada capa de wavelets. Esto no requiere explicación si ya sabéis manejar la herramienta de À Trous Wavelets.

El algoritmo requiere, al final, de un ajuste de medios tonos, porque la imagen resultante está bastante oscurecida. Podéis elegir entre no realizarlo, realizarlo de forma automática, y de forma manual. Os recomiendo que pongáis un valor manualmente, puesto que el ajuste automático todavía nos falla algunas veces.

El campo más avanzado es el de "Layer parameters". Este permite controlar el contraste en las zonas más iluminadas de la imagen, para cada capa de wavelets. Funciona asignando a cada capa un pedestal; si el pedestal es positivo estaremos aumentando el contraste, y si es negativo lo disminuiremos.

Quizás este es el parámetro que más cuesta controlar, puesto que los valores son muy críticos, y si son incorrectos (normalmente sucede cuando el valor positivo es demasiado grande) pueden inducir a artefactos. Típicamente es necesario trabajar en el 5º o 6º decimal.

Los pedestales se ponen escribiendo el valor para cada capa, separados por comas. Por ejemplo, si queremos aumentar el contraste de la tercera y quinta capas:

0,0,0.00005,0,0.00007

Para hacerlo más cómodo, pueden suprimirse los ceros, quedando de esta forma:

,,0.00005,,0.00007

Estos valores van aumentando conforme la imagen tiene menos rango dinámico, por lo que a veces puede ser necesario un valor de 0.5 o mayor. Por esto hemos decidido no poner sliders, simplificando mucho la interface.

Para obtener los mejores resultados, es mejor tener una imagen con los histogramas ajustados de forma que se muestren las zonas más débiles. No os preocupéis por la pérdida de contraste en las altas luces.


Bueno, espero que lo disfrutéis. Esperamos vuestros comentarios.
Saludos,
Vicent.


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Post by vicent_peris » Sat Mar 17, 2007 11:33 am

Se me ha olvidado decir unas cuantas cosas...

- El proceso lo encontrareis en el apartado de Wavelets, en el explorador de procesos.

- Este algoritmo consume mucha RAM! Quizás en alguna imagen os de problemas y no podáis ejecutarlo. La solución podría ser o bien subsamplear (putada), o bien liberar memoria del sistema, o hacer el proceso por canales de la imagen.

- A este algoritmo tampoco le gustan los bordes negros en las imágenes; haced un crop para eliminarlos.


Saludos,
Vicent.
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Post by wito » Sat Mar 17, 2007 12:43 pm

Hola VIcent

Pues me he descargado el nuevo modulo y lo he probado con 2 imagenes.

El resultado es una imagen totalmente en negro. Le he aplicado los valores por defecto de la herramienta. después he ido a curvas pero la imagen no hay nada. Y tampoco histograma

SAludos
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Post by vicent_peris » Sat Mar 17, 2007 12:45 pm

wito wrote:Hola VIcent

Pues me he descargado el nuevo modulo y lo he probado con 2 imágenes.

El resultado es una imagen totalmente en negro. Le he aplicado los valores por defecto de la herramienta. después he ido a curvas pero la imagen no hay nada. Y tampoco histograma

SAludos

Sí, debe ser por el ajuste automático de histogramas... Definidivamente tenemos que cambiarlo. :? Prueba a darle un ajuste manual a los medios tonos, cerca de 0.2, a ver qué pasa.


Suerte, y gracias por probarlo!
Vicent.
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Post by wito » Sat Mar 17, 2007 1:37 pm

Ok funciona perfectamente con 0.2

Se le ven muchas posibilidades!!! Lo he probado con una M31 como la que pones de ejemplo y es impresionante, el nucleo de la galaxia queda muy bien a la primera, no queda saturado.

A practicar!!!!!!!!!11

Muchas gracias

Saludos
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Post by edif300 » Sat Mar 17, 2007 1:38 pm

Hola Vicent,

Una gran herramienta, gracias por compartirla :) .

He probado con las fotos que has puesto y vaya :shock: !!

Personalmente prefiero que no haga nada con respecto a los medios tonos y luego corregirlo en histogramas, esto sí que funciona, además se observan los datos en todo su conjunto 8) .

He probado también con tomas fílmicas, aquí el tema es bastante más crítico (o eso me parece :? ). Tendré que dedicarle más tiempo para encontrar valores óptimos para los pedestales de cada capa.

Saludos
Iñaki
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TAKAHASHI FCT-100 f/6.4 (f/4.6), FS-102 f/8 (f/6)
LOSMANDY G11; SBIG ST-4, VIXEN 60 f/15

Nikon F3hp (2), Nikkor MF AIS 300 f2.8, 135 f2.8, 85 f1.4, 50 f1.4, 28 f2.8, 20 2.8
Nikon F6-Mb40, D200-Mb200, Nikkor AF-S 70-200 f2.8; 17-35 f2.8; AF-D 85 f1.4, 50 f1.4

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Post by vicent_peris » Sat Mar 17, 2007 1:42 pm

edif300 wrote:Hola Vicent,

Una gran herramienta, gracias por compartirla :) .

He probado con las fotos que has puesto y vaya :shock: !!

Personalmente prefiero que no haga nada con respecto a los medios tonos y luego corregirlo en histogramas, esto sí que funciona, además se observan los datos en todo su conjunto 8) .

He probado también con tomas fílmicas, aquí el tema es bastante más crítico (o eso me parece :? ). Tendré que dedicarle más tiempo para encontrar valores óptimos para los pedestales de cada capa.

Saludos
Iñaki

Hola!

Yo no he probado todavía con fotos de film... haré algunas pruebas, pero tendría que funcionar.

Te aconsejo que primero pruebes sin pedestales, y luego vayas aumentando o disminuyéndolos, para detectar cuándo aparecen artefactos. Lo que me parece que vamos a poner es una previsualización de cada capa, porque de esa forma los artefactos serían visibles enseguida.

Por cierto, este proceso es el primero que no conseguimos que funcione con previews parciales de la imagen. :? Haz previews de la imagen entera.


Hasta luego! Suerte!
Vicent.
Tak FC100, Tak Epsilon180ED, Newton 25 cm f/5 SkyShark Optics Pedret + Baader MPCC, SW80ED, Gemini G41 Field + FS2, Nikon 180ED f/2,8, Nikon 105 f/2,5, Canon350D, Canon400D, ImagingSource DMK 31AF03.AS (1024x768 mono).

Caliu

Post by Caliu » Sat Mar 17, 2007 2:54 pm

Hola, he estado trasteando un poco la herramienta y es muy util y efectiva, sobre todo para darle mas contraste a la imagen, creo que puede ser complementaria de otras herramientas o a la inversa :D , creo que vamos a conseguir muy buenos resultados con ella.

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ManoloL
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Post by ManoloL » Sat Mar 17, 2007 4:53 pm

Hola Vicent:
Ya lo he instalado, aunque lo he tenido que copiar manualmente sobre el dll existente en el programa.
A ver si logro tomarle el tacto con "mi" M42.
Saludos.
SW-ED80, MiniBorg 50-250mm para guiado, ETX70, EQ3 motorizada y con puerto de guiado artesanal, ToucamII (SC1), Canon EOS300D (de serie) y EOS 400D (sin filtro IR), Canon EFS18-55mm , EF 50mm f:1,4 y EF 20mm f:2,8; Sigma 70-300 mm APO; Filtro IDAS LPS y Losmandy G11 con Gemini.

Tomás Mazón
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Post by Tomás Mazón » Sat Mar 17, 2007 5:44 pm

Parece muy interesante, muchas gracias! :D


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