head
<<<Список>>>

Подавление шумов при обработке астрофотографий с помощью Neat Image

Шум, создаваемый CCD или CMOS-чипом приемника, в той или иной степени всегда присутствует на цифровых изображениях, а борьба с шумами производиться на всех этапах получения и обработки астрофотографий. Настоящая статья посвящена описанию метода подавления шумов на астрофотографиях с использованием фотошопа и специальной программы, предназначенной для фильтрации шума - Neat Image.
В качестве примера, откроем в фотошопе psd-файл с изображением M42, на котором присутствует хорошо заметный шум.



Наша задача – подавить шумы на темных участках с низким соотношением сигнал/шум, не затрагивая яркие области, где соотношение сигнал/шум высокое. Для этого создаем копию слоя (в окне «Layers» кликаем правой клавишей мыши по слою Background, и выбираем опцию «Duplicate layer», если нужно, вводим название слоя и жмем «OK»).



Создаем маску. Активируем щелчком мыши копию нашего слоя в окне «Layers», жмем по кнопочке с кружочком внизу этого же окна. Рядом с уменьшенной копией нашего изображения на слое «Background copy» появляется белое поле маски.



Теперь необходимо скопировать изображение в поле маски. Активируем наше изображение, выделяем его (Ctrl+A) и копируем (Ctrl+C). Жмем на область маски в окне «Layers», удерживая клавишу Alt. Вставляем наше изображение (Ctrl+V). Для большего удобства дальнейшей работы, инвертируем изображение на маске слоя (Ctrl+I). В результате получаем «заготовку» маски для дальнейшей работы.



Какая маска нам нужна? Черные участки маски должны закрыть яркие части изображения на данном слое: это звезды и самые яркие участки туманности. Напротив, белые участки маски полностью «прозрачны» для изображения верхнего слоя – на этих участках мы будем давить шумы. Серые участки имеют промежуточную прозрачность. Для лучшего выделения тех или иных участков изображения маску следует сделать более контрастной – для чего нужно «поиграть» с настройками кривых или уровней (выбрать из меню Image>Adjustments>Levels… и/или Image>Adjustments>Curves…). Сильно можно не усердствовать, так как маску легко откорректировать до получения желаемого результата в любой момент.

Теперь приступим к подавлению шумов. Для этой цели мы воспользуемся программой Neat Image, которая заодно может быть удобно встроена в фотошоп в качестве плагина (стоит отметить, что неплохой альтернативой Neat Image является также плагин Noise Ninja). Щелчком мыши активируем в окне «Layers» на слое «Background copy» наше изображение, в меню Filter выбираем Neat Image>Reduce Noise. Изображение открывается в программе Neat Image.



Теперь подробнее о Neat Image. По-хорошему, описание этой программы – тема для отдельной статьи. В Neat Image есть возможность работы в двух режимах: простом (Standart) и «продвинутом» (Advanced). Нетрудно догадаться, что работать проще в режиме Standart, который и предлагается по умолчанию. В этом режиме программа выполняет большинство операций автоматически. В режиме Advanced у пользователя есть больше возможностей влиять на конечный результат, но и для работы там требуется больше опыта и знаний. Этот же режим позволяет работать поканально в RGB-пространстве. Переключаются режимы в меню Tools.
Работа в режиме Standart сводится к следующему. В начале необходимо построить профиль шума, используя однородный участок изображения. Для этого нажимаем кнопку «Auto profile». Neat Image автоматически найдет и проанализирует шум в выделенной синим квадратом области. На этом этапе проблемы возможны в сложных случаях, когда программа не может обнаружить не содержащий деталей однородный участок изображения – о чем будет выведено соответствующее предупреждение. В этом случае, мы можем попробовать переместить область выделения, или же нарисовать новую, и снова нажать «Auto profile». После построения профиля шума, полезно взглянуть на индикатор качества профиля «Profile quality» внизу окна. Понятно, что чем выше качество профиля шума, тем лучше. Если качество высоко (например, 75% и выше), мы можем быть уверены, что профиль шума построен достаточно точно, и сразу перейти к вкладке «Noise Filter Settings». Если же качество профиля невысоко, можно попробовать построить новый профиль шума, используя другую область изображения. Правда, в этом будет мало пользы, если наше изображение содержит очень мало участков без деталей. В этом случае, мы можем оставить все как есть, или же использовать профиль шума, построенный с помощью специального тестового снимка (подробности описаны в хелпе программы).



При работе с настройками фильтра шумов (вкладка «Noise Filter Settings») изображение полезно увеличить, используя кнопки масштабирования, или комбинацию клавиш Сtrl+«+». Выделение области на изображении с помощью мыши (выделяем, удерживая левую кнопку) позволяет посмотреть на результат фильтрации шумов (preview). В правой части окна программы расположены настройки фильтра шумов. Если все устраивает, жмем кнопку Apply в левом верхнем углу, и ждем результата применения фильтра ко всему изображению. Если нет – играемся с настройками фильтра, и следим за результатом в окне предварительного просмотра. Приведу краткое описание некоторых настроек. Noise filter settings – параметры фильтра шумов. Движки «Noise Levels» позволяют провести настройку уровня шумов в яркостном (luminance) и цветовых (chrominance) каналах, используя в качестве реперной точки (0%) уровень шумов из ранее построенного профиля. Настройка «Noise Levels» позволяет программе определить, что считать шумом, а что – деталью изображения. Настройка этих параметров может быть особенно полезна в том случае, если профиль шума построен недостаточно точно. Движки «Noise Reduction Amount» позволяют пользователю определить степень подавления шумов в яркостном и цветовых каналах. Назначение опций Smooth edges (сгладить края) и Very low freq (фильтр очень низких частот) ясно из названия; в нашем случае они не нужны. Ниже расположен движок фильтра резкости изображения (Sharpening Amount) – он позволяет увеличить резкость изображения, не увеличивая количество шумов. Практика показывает, что в этом фильтре мало толку – его действие заметно только на звездах, поэтому можно его и не трогать (значение по умолчанию равно 0%). После настройки всех опций до приемлемого уровня, жмем Apply.



Теперь пару слов о режиме Advanced. В этом режиме при построении профиля шума добавляются следующие опции. Во-первых, можно переключать рабочее цветовое пространство (например, поставить RGB в «Working color space»). Во-вторых, появляются возможность тонкой настройки профиля шума с помощью анализатора тонкой настройки (Fine-Tuning Analyzer) путем измерения зависимости уровня шума от яркости на различных участках изображения. Анализатор может использоваться в автоматическом или же ручном режиме. Для автоматической настройки необходимо просто нажать на кнопку «Auto fine-tune».



На вкладке «Noise Filter Settings» в разделах «Noise Filter Settings» и «Sharpening Settings» появляются новые движки, позволяющие проводить настройку фильтра для шумов различных частот (high, mid, low) и в различных цветовых каналах. При настройке последних, очень полезно открыть окно поканального просмотра (component viewer).



После нажатия кнопки Apply и применения фильтра, мы возвращаемся в фотошоп и видим результат совместного применения шумодава и маски. Для достижения наилучшего результата, на этом этапе можно продолжить настройку маски: поиграть с кривыми или уровнями, наблюдая за результатом. Можно также подкорректировать нижний слой для устранения различий в изображениях.
Справедливости ради следует отметить, что однократное применение шумодава может привести и к не совсем удачным результатам на некоторых областях изображения (например, в областях полутени), в связи с чем может быть полезным комбинирование нескольких масок слоя и применение шумодава с разными настройками к различным частям изображения – благо, что фотошоп открывает широкие возможности для творчества!

Обсудить статью можно на форуме
DzmitryK, 17.10.2008.
Хостинг предоставлен: hoster.by. Служба технической поддержки: .. Конкурс "Астротоп": http://www.astrotop.ru/