Werkgroep maan en planeten

Dit artikel is de eerste uit een reeks waarin ik een aantal freeware software applicaties bespreek waar ik wat mee heb leren werken en die een aantal nuttige functies bieden voor nabewerking van maan en planeetfotografie.

PIPP is een afkorting van “Planetary Image Pre Processor”. Met dit brilliant stukje software zijn soms net wat betere eindresultaten te behalen, met name als de kwaliteit van de opnamen wat minder is zoals volgfouten of slecht contrast door slechte transparantie of opnamen die in de schemering zijn gemaakt. 

Het is oorspronkelijk ontwikkeld om het stapel proces van opnamen in Registax te vereenvoudigen en te versnellen, door alle handige crop en centreer en kwaliteits schatting en selectie functies toe te voegen. Het eindresultaat is weer een video bestand maar deze is dan op een bepaalde manier voorbewerkt zodat dit bepaalde voordelen oplevert in het verdere verwerkingsproces met Autostakkert. Ik noem een aantal aspecten waar ik zelf heb gemerkt dat er winst kan worden gehaald uit opnamen.

 

1. Volgfouten compenseren

PIPP biedt een aantal handige knip functies waarmee het bijvoorbeeld mogelijk is om storende volgfouten te verminderen. Zelf gebruik ik een Dobson op een volgplatform en soms lukt het niet helemaal om objecten goed te volgen. Met name bij maan opnamen speelt dit aangezien de eigen beweging van de maan er niet goed mee te volgen valt. Met PIPP kun je bijvoorbeeld bepaalde frame intervallen weglaten waar het te fotografen object (zoals een krater) te veel uit het midden is verschoven. Deze functie is beschikbaar in de tab “Processing options” onder “Frame Stabilisation Mode”. Dit menu heeft veel mogelijkheden voor stabilisatie en cropping maar voor dit doeleinde gaat het erom de juiste opties aan te vinden en andere juist uit te vinken zodat het eindresultaat correct verwerkt kan worden in Autostakkert. In de onderstaande schermafbeelding is rechts te zien welke opties dienen te worden aangevinkt en welke juist niet:

Selecteer ten eerste de optie “Surface features” voor maan opnamen. Vervolgens de optie “Enable Surface Features Tracking” aanvinken, “Enable Surface Stabilisation” en “Reject Frames Without Anchor Feature” beide uitgevinkt laten, en “Enable Area of Interest” aanvinken. Tenslotte “Reject Frames Without Complete Area of Interest” aanvinken en “Crop Frames To Area Of Interest” uitgevinkt laten.

In het preview scherm zal een rood en een blauw kader zichtbaar worden.

Het rode kader is de “Achor Feature Box (AFB)” en is bedoelt om een oppervlakte detail te selecteren waarop kan worden uitgelijnd. Deze box kun je beter niet al te groot maken. Door op het middelste blokje te drukken en daarbij de muisknop ingedrukt houden kun je de AFB plaatsen op het gewenste detail, zoals bij deze afbeelding de middelste krater. Doorgaans zul je hiervoor een op de opname enigszins centraal gelegen detail selecteren. Het AFB vlak kan worden vergroot en verkleint door op 1 van de buitenste blokjes te drukken en wederom al slepen de muisknop ingedrukt te houden.

Dezelfde werkwijze geldt voor het blauwe kader. Dit kader geeft je “Area Of Interest (AOI)” aan, oftewel het deel van de opname dat je wil behouden en wat op geen enkel frame mag ontbreken. Kies dit kader vrij ruim want een klein gebiedje selecteren zal waarschijnlijk als resultaat hebben dat er uiteindelijk te weinig frames afvallen omdat de AOI dan op de meeste frames in zijn geheel zichtbaar is. Maak het anderzijds ook weer niet te groot (bijvoorbeeld het gehele referentie frame) omdat dan mogelijk veel te veel frames worden weggegooid uit het eindresultaat.

Zodra de AFB en AOI correct is gekozen en alle opties zoals in de bovenstaande afbeelding zijn geselecteerd onder Processing Options dan zal na het verwerken van de opname naar een SER bestand (onder de tab “Do Processing”) het resultaat een opname zijn waar de frames in zijn weggelaten waar de AOI niet in zijn geheel zichtbaar was.

2. Scherpte en kwaliteit van kleuren opnamen verbeteren

Het nadeel van opnamen gemaakt met een kleurencamera is nog wel eens dat het eindresultaat wat minder scherp wordt dan monochrome opnamen. Echter heb ik gemerkt dat met gebruik van de hier beschreven techniek dit verschil in scherpte t.o.v. monochrome opnamen erg klein wordt en naar mijn mening niet meer te zien is in het eindresultaat. Bij het verkrijgen van een scherp eindresultaat spelen een aantal factoren een rol zoals de seeing, maar ook de mate van ruis in de opname en tenslotte ook de gebruikte verscherpings techniek. De eerste 2 factoren spreken voor zich maar de manier waarop de eenmaal gestapelde opname verscherpt gaat worden is zeker ook belangrijk. Er zit nogal veel verschil tussen verschillende verscherpings algoritmen zoals onscherp masker en deconvolutie, en de een kan afhankelijk van het object beter werken dan de ander. Zo krijg ik zelf bijvoorbeeld veel betere resultaten met deconvolutie bij grote, relatief contrastrijke oppervlakken zoals de maan. Daarentegen werkt voor mij onscherp masker weer veel beter bij kleinere objecten met weinig oppervlakte contrast zoals planeten.

Met name bij deconvolutie ondervind ik echter als nadeel bij kleuren opnamen lelijke artefacten. De kleuren gaan als het ware iets uit elkaar lopen waardoor overal groene, rode en blauwe randjes verschijnen. Dit kan echter worden voorkomen door in PIPP de kleurenopname eerst te converteren naar een monochrome opname. Selecteer hiertoe de optie “Convert Colour To Monochrome” in de “Processing Options” tab (zie onderstaande schermafbeelding). De resulterende output video zal nu een monochrome opname zijn die als zodanig zal worden herkend en gestapeld in Autostakkert.

=> Let op dat je in PIPP onder de tab “Output Options” als “Output Format” altijd “SER” als formaat selecteert! Ik heb namelijk gemerkt dat Autostakkert niet goed overweg kan met videos die in AVI formaat zijn geproduceerd door PIPP. SER video formaat uitwisseling tussen deze 2 applicaties werkt echter probleemloos.

Het eenmaal gestapelde eindresultaat kan dan met een deconvolutie functie worden verscherpt, zoals bijvoorbeeld met de verscherp functie in Fiji (die ik in het volgende artikel zal behandelen). Uiteraard zal het eindresultaat een zwart wit opname zijn en dat is misschien nu juist niet wat je voor ogen had met het gebruik van een kleurencamera. Daarom kan je ervoor kiezen om de kleurenopname ook nog afzonderlijk te stapelen in Autostakkert. Het eindresultaat kan dan worden gecombineerd in een fotobewerkingsprogramma die het combineren van lagen ondersteund, zoals bijvoorbeeld Gimp. Open beide opname versies dan als lagen waarbij de kleuren bewerkte opname boven dezelfde opname zwart wit versie moet liggen, en deze bovenste kleuren laag dan aanmerken als “Color layer”. Het eindresultaat is een mooie scherpe opname zonder artefacten met dezelfde kleur intensiteit als de oorspronkelijke opname!

De bovenste 2 foto’s zijn verkregen uit dezelfde opname, waarbij de bovenste direct is gestapeld in Autostakkert. De onderste is voorbewerkt met de PIPP functie convert colour to monochrome. Dezelfde verscherpings methode is toegepast. Duidelijk is te zien dat de kleuren artefacten zijn verdwenen en is de opname tevens een stuk scherper.

Ik heb dit een keer vergeleken met een opname van dezelfde krater gemaakt met een een monochrome ASI120MM camera met een rood filter. Tot mijn verrassing was er geen verschil zichtbaar t.o.v. de opname gemaakt met de kleuren camera en bewerkt met Pipp conversie naar monochroom.

3. Contrastverbetering

Verbetering van het contrast kan noodzakelijk zijn als tijdens de opnamen de transparantie van de lucht te wensen overliet, of bijvoorbeeld wanneer opnamen zijn gemaakt tijdens de schemering of zelfs in daglicht.  Door het gebrek aan contrast kan Autostakkert dan soms niet goed uit de voeten met de ruwe opname zodat bijvoorbeeld de automatische tracking functionaliteit niet goed werkt of het automatisch plaatsen van alignment punten mis gaat. Met PIPP kan de opname echter dusdanig voorbewerkt worden dat het contrast op meerdere aspecten kan worden verbeterd. In de menu tab “Processing options” zitten een aantal functies waarmee dit kan worden aangepakt.

Ten eerste kan de Gamma waarde worden verlaagd of juist verhoogd. Het verhogen heeft zin als bepaalde delen van de opname te donker zijn uitgevallen. Dit gebeurt nog wel eens bij maan opnamen nabij de schaduwrand. De Autostakkert auto alignment point plaatsing functie zal op deze plekken dan geen alignment punten kunnen plaatsen met als gevolg dat deze delen van de opnamen in het eindresultaat erg onscherp worden. Maar door in PIPP wat te spelen met een hogere gamma waarde kunnen die onderbelichte delen worden gecompenseerd zonder dan de lichtere delen van de opname dan overbelicht raken.

Verlagen van de Gamma waarde betekent een verbetering van contrast, maar geeft wel als risico dat er snel onderbelichte delen zullen ontstaan. Doe dit daarom alleen voor opnamen die relatief licht zijn of waar het er niet toe doet als de donkere delen zwart worden (zoals de lucht om een planeet heen).

Een andere handige functie is de “Histogram Equalisation” onder de “Processing Options” tab. Met het aanvinken van de optie “Stretch Histogram White Point To .. 75%” kan de histogram verdeling van de opname worden verbeterd. Met name voor onderbelichte opnamen zal dit een verbetering kunnen geven. De optie “Set Histogram Black Point To 0%” zal de donkerste delen van de opnamen helemaal zwart maken. Ook dit kan nuttig zijn voor opnamen gemaakt in de schemers als de je achtergrond helemaal zwart wilt hebben in het eindresultaat.

Als laatste heeft dit menu een hele nuttige functie voor kleuren opnamen, en dat is de “Equalise R G and B Channels Individually”. Dit optimaliseert automatisch de RGB balans in de opname. Vaak wisselt deze balans enigszins bij kleuren opnamen onder invloed van wisselende lucht  transparantie. Hoe minder transparant de lucht is des te meer het licht in het blauwe en in mindere mate het groen deel van de spectrum zal worden tegengehouden, met als gevolg een opname die wat rood of geel van tint is. Dit kan dus met deze optie worden gecorrigeerd.

4. Converteren van niet RAW AVI of SER formaten naar SER

Een andere waardevolle functie is handig voor gebruikers van DSLR of systeemcamera t.b.v. van maan en planeet opnamen. Deze camera’s maken vaak hoge resolutie video opnamen in Full HD of 4K formaat maar  helaas worden de video bestanden door de camera firmware gecomprimeerd opgeslagen in bijvoorbeeld MP4 of MOV formaat. Echter kunnen dit soort video opnamen eenvoudig worden geconverteerd naar SER formaat zodat op deze manier ook dit soort camera’s kunnen worden ingezet als planeet camera’s. De geconverteerde SER file kan dan weer gelezen en gestapeld worden in Autostakkert. Om de MP4 of MOV files te converteren op je ze eenvoudig onder de tab “Source Files” en selecteer je ze met de knop “Add Image Files”. PIPP herkent en converteert de meeste bestandsformaten probleemloos.

Let wel op dat je dit soort opnamen altijd cropt naar een klein (voor Autostakkert) behapbaar formaat anders zal het stapel proces in Autostakkert erg langzaam verlopen of zelfs helemaal vastlopen. Zo kun je van een Full HD opname (1920 x 1080 pixels) het beste een zo klein mogelijk output SER bestand maken van bijvoorbeeld 640 x 480. Doe dit met behulp van de crop en centreer functies onder de tab “Processing Options”. Selecteer het te croppen object met “Frame Stabilisation Mode” (Planetary voor planeten en Surface voor maan). Vervolgens vink je de optie “Enable Object Detection” aan en ook “Centre Object in Each Frame” en tenslotte “Enable Cropping” waarbij je de gewenste crop waarden voor de X en Y as invult .

Ik heb nu een aantal toepassingen van PIPP beschreven, maar zodra je aan de slag gaat met dit programma zul je zien dat het nog veel meer mogelijkheden biedt die wellicht ook van pas komen voor je persoonlijke doeleinden. Ik heb met dit artikel echter geprobeerd om de belangrijkste toepassingen die ik zelf heb ervaren proberen uit te leggen.