Lineare o stretchato: perché il tuo file stackato è nero, o verde

Salvi l’immagine stackata, la apri in Anteprima o in Foto, ed è nera: qualche puntino bianco sul niente. Oppure la apri nel tuo programma di elaborazione ed è di un verde piatto e sgargiante. Oppure apri un’immagine salvata nel programma di elaborazione, che la tratta come finita e si rifiuta di sistemarla.

Tutti e tre i casi nascono dalla stessa idea: la differenza tra dati lineari e stretchati.

Lineare: la luce così come è stata contata

Un sensore conta fotoni. Il doppio della luce, il doppio del numero. Uno stack di quei conteggi, mediato, conserva questa proprietà: i valori dei pixel sono proporzionali alla luce arrivata. Questi sono dati lineari.

Nei dati lineari, il cielo e la nebulosa debole stanno nell’uno o due per cento più basso dell’intervallo. I nuclei delle stelle più luminose sono vicino alla cima, e in mezzo non c’è quasi niente. Visualizzato così com’è, uno stack lineare è nero con punte di spillo bianche. Non è sottoesposizione: è semplicemente quanto è debole un oggetto del cielo profondo accanto a una stella.

Stretchato: fatto per gli occhi

Per essere vista, l’immagine viene stretchata: una curva solleva enormemente la parte debole e comprime quella luminosa, così il cielo sale dall’1 % a un decimo dell’intervallo e la nebulosa diventa visibile. Dopo uno stretch, i valori non sono più proporzionali alla luce. Raddoppiare la luce non raddoppia più il pixel.

La maggior parte dell’elaborazione (rimuovere un gradiente, bilanciare il colore, misurare il rumore, rimuovere le stelle) presuppone dati lineari. Fatta dopo uno stretch, risolve un problema diverso da quello che c’è nel cielo.

Perché uno stack a colori è verde

Una camera one-shot-colour ha il doppio dei pixel verdi rispetto a rossi o blu, e il verde è dove è più sensibile, quindi uno stack a colori grezzo pende forte verso il verde. Stretchalo senza prima calibrare il colore e il verde viene sollevato insieme a tutto il resto. Perché la tua immagine stackata è verde ne parla per bene; in breve, il verde è reale, e rimuoverlo è un passaggio di calibrazione che va fatto sui dati lineari.

Perché gli stack si salvano in float a 32 bit

Un file intero a 16 bit ha 65.536 livelli. In uno stack lineare, il cielo e la nebulosa debole vivono più o meno nel migliaio più basso: una scala a gradini grossolana per la parte dell’immagine che ti interessa di più. Stackare molti frame produce gradini più fini di quelli di qualsiasi frame singolo, e gli interi a 16 bit arrotondano via quella precisione.

Un file in virgola mobile a 32 bit conserva ogni frazione prodotta dallo stack. È per questo che i programmi di stacking salvano in FITS o TIFF float: è il formato che può contenere uno stack.

È anche un segnale utile. Un’immagine finita è quasi sempre intera a 8 o 16 bit; un file float è quasi sempre uno stack. Salva lo stack, non elaborato di Akastroid scrive lo stack come TIFF float a 32 bit (o FITS) proprio per questo, e quando un’immagine float viene riaperta è trattata come uno stack: gradiente rimosso, colore calibrato, stretch applicato.

Un’anteprima stretchata non è uno stack

I programmi ti mostrano un’anteprima stretchata dello stack perché tu possa vederlo. Salva quell’anteprima e hai salvato un’immagine, non dei dati: il cielo è già stato sollevato, il verde è impresso, e i conteggi sono spariti. Riaperta, non si può de-stretchare. La cosa onesta per un programma è trattarla come un’immagine finita, ed è per questo che “sistemare” un’anteprima salvata non funziona mai bene quanto rielaborare lo stack.

Fino alla versione 1.3.1, Salva lo stack, non elaborato di Akastroid scriveva quell’anteprima stretchata: un bug. Dalla 1.3.2 scrive lo stack lineare. Un file salvato da una versione precedente è un’anteprima e si aprirà come tale; la soluzione è rielaborare i frame originali.

Come capire quale hai

• Si apre nero con puntini bianchi in un visualizzatore normale: lineare.
• Si apre con cielo e nebulosa visibili: stretchato.
• FITS, o TIFF/XISF con campioni float a 32 bit: quasi certamente lineare.
• JPEG o PNG: stretchato, sempre.

In breve

• I dati lineari sono proporzionali alla luce; sembrano neri, e sono ciò su cui lavora l’elaborazione.
• Uno stretch li rende visibili e ne chiude la linearità. Calibra prima dello stretch, mai dopo.
• Salva gli stack in float a 32 bit (FITS o TIFF float); i 16 bit buttano via la parte debole.
• Un’anteprima salvata è un’immagine, non uno stack, e non si può rielaborare come tale.