Lineal vs estirado: por qué tu archivo apilado se ve negro, o verde

Guardas la imagen apilada, la abres en Vista Previa o en Fotos y está negra: unos pocos puntos blancos sobre nada. O la abres en tu programa de procesado y sale de un verde plano y chillón. O abres una imagen guardada en tu programa de procesado y la trata como terminada y se niega a arreglarla.

Las tres cosas vienen de la misma idea: la diferencia entre datos lineales y estirados.

Lineal: la luz tal como se contó

Un sensor de cámara cuenta fotones. El doble de luz, el doble de cuentas. Una pila de esas cuentas, promediada, conserva esa propiedad: los valores de los píxeles son proporcionales a la luz que llegó. Eso son datos lineales.

En los datos lineales, el cielo y la nebulosa débil están en el uno o dos por ciento inferior del rango. Los núcleos de las estrellas más brillantes están cerca del máximo, y casi no hay nada en medio. Mostrada tal cual, una pila lineal es negra con puntitos blancos. No es subexposición: simplemente así de tenue es un objeto de cielo profundo al lado de una estrella.

Estirado: hecho para los ojos

Para poder verla, la imagen se estira: una curva levanta enormemente el extremo débil y comprime el brillante, de modo que el cielo sube del 1% a una décima parte del rango y la nebulosa se hace visible. Tras un estirado, los valores ya no son proporcionales a la luz. Duplicar la luz ya no duplica el píxel.

La mayor parte del procesado (quitar un gradiente, equilibrar el color, medir el ruido, eliminar estrellas) presupone datos lineales. Hecho después de un estirado, resuelve un problema distinto del que hay en el cielo.

Por qué una pila en color es verde

Una cámara a color tiene el doble de píxeles verdes que rojos o azules, y el verde es donde es más sensible, así que una pila en color en bruto tira mucho hacia el verde. Estírala sin calibrar antes el color y el verde sube junto con todo lo demás. Por qué tu imagen apilada es verde lo explica a fondo; en resumen, el verde es real, y quitarlo es un paso de calibración que corresponde a los datos lineales.

Por qué las pilas se guardan en coma flotante de 32 bits

Un archivo de enteros de 16 bits tiene 65,536 niveles. En una pila lineal, el cielo y la nebulosa débil viven más o menos en los mil inferiores: una escalera tosca para la parte de la imagen que más te importa. Apilar muchas tomas produce escalones más finos de los que tenía cualquier toma individual, y los enteros de 16 bits redondean esa precisión y la pierden.

Un archivo en coma flotante de 32 bits conserva cada fracción que produjo la pila. Por eso los programas de apilado guardan en FITS o TIFF en coma flotante: es el formato capaz de contener una pila.

También es una señal útil. Una imagen terminada es casi siempre un entero de 8 o 16 bits; un archivo en coma flotante es casi siempre una pila. Guardar la imagen apilada, sin procesar de Akastroid escribe la pila como TIFF (o FITS) en coma flotante de 32 bits precisamente por eso, y cuando se vuelve a abrir una imagen en coma flotante se trata como una pila: se quita el gradiente, se calibra el color y se estira.

Una vista previa estirada no es una pila

Los programas te muestran una vista previa estirada de la pila para que puedas verla. Guarda esa vista previa y habrás guardado una imagen, no datos: el cielo ya se ha levantado, el verde está incrustado y las cuentas han desaparecido. Al abrirla de nuevo, no se puede desestirar. Lo honesto por parte de un programa es tratarla como una imagen terminada, y por eso “arreglar” una vista previa guardada nunca funciona tan bien como volver a procesar la pila.

Hasta la versión 1.3.1, Guardar la imagen apilada, sin procesar de Akastroid escribía esa vista previa estirada: un error. Desde la 1.3.2 escribe la pila lineal. Un archivo guardado con una versión anterior es una vista previa y se abrirá como tal; la solución es volver a procesar las tomas originales.

Cómo saber cuál tienes

• Se abre negra con puntos blancos en un visor normal: lineal.
• Se abre con el cielo y la nebulosa visibles: estirada.
• FITS, o TIFF/XISF con muestras en coma flotante de 32 bits: casi seguro lineal.
• JPEG o PNG: estirada, siempre.

En resumen

• Los datos lineales son proporcionales a la luz; se ven negros, y son sobre lo que trabaja el procesado.
• Un estirado los hace visibles y acaba con su linealidad. Calibra antes de estirar, nunca después.
• Guarda las pilas en coma flotante de 32 bits (FITS o TIFF en coma flotante); 16 bits tira el extremo débil.
• Una vista previa guardada es una imagen, no una pila, y no se puede volver a procesar como tal.