Uma astrofoto empilhada aberta num visualizador comum fica preta ou verde. O que significa 'linear', por que as pilhas são salvas em float de 32 bits e por que uma prévia esticada não pode ser processada como uma pilha.

Você salva a imagem empilhada, abre no Pré-Visualização ou no Fotos, e ela está preta - alguns pontos brancos sobre o nada. Ou você abre no seu programa de processamento e ela aparece chapada, de um verde berrante. Ou você abre uma imagem salva no seu programa de processamento e ele a trata como pronta e se recusa a corrigi-la.

As três coisas vêm da mesma ideia: a diferença entre dados lineares e esticados.

Linear: a luz como foi contada

Um sensor de câmera conta fótons. O dobro de luz, o dobro do número. Uma pilha dessas contagens, com média, mantém essa propriedade - os valores dos pixels são proporcionais à luz que chegou. Isso são dados lineares.

Em dados lineares, o céu e a nebulosa fraca ficam no um ou dois por cento de baixo da faixa. Os núcleos das estrelas mais brilhantes ficam perto do topo, e quase nada fica no meio. Exibida como está, uma pilha linear é preta com pontinhos brancos. Isso não é subexposição: é simplesmente o quanto um alvo de céu profundo é fraco perto de uma estrela.

Esticado: feito para os olhos

Para ser vista, a imagem é esticada: uma curva eleva enormemente a parte fraca e comprime a parte brilhante, de modo que o céu sobe de 1 % para um décimo da faixa e a nebulosa fica visível. Depois de um esticamento, os valores não são mais proporcionais à luz. Dobrar a luz não dobra mais o pixel.

A maior parte do processamento - remover um gradiente, balancear a cor, medir o ruído, remover estrelas - pressupõe dados lineares. Feito depois de um esticamento, está resolvendo um problema diferente daquele que está no céu.

Por que uma pilha colorida é verde

Uma câmera colorida (one-shot colour) tem o dobro de pixels verdes em relação aos vermelhos ou azuis, e o verde é onde ela é mais sensível, então uma pilha colorida bruta puxa forte para o verde. Estique sem calibrar a cor antes e o verde sobe junto com todo o resto. Por que sua imagem empilhada está verde explica isso direito; a versão curta é que o verde é real, e removê-lo é um passo de calibração que pertence aos dados lineares.

Por que as pilhas são salvas em float de 32 bits

Um arquivo inteiro de 16 bits tem 65.536 níveis. Numa pilha linear, o céu e a nebulosa fraca vivem mais ou menos nos mil de baixo - uma escada grosseira para a parte da imagem que mais importa para você. Empilhar muitos frames produz degraus mais finos do que qualquer frame individual tinha, e inteiros de 16 bits arredondam essa precisão para fora.

Um arquivo de ponto flutuante de 32 bits guarda cada fração que a pilha produziu. É por isso que os programas de empilhamento salvam FITS ou TIFF float: é o formato que consegue guardar uma pilha.

Também é um sinal útil. Uma imagem pronta quase sempre é inteiro de 8 ou 16 bits; um arquivo float quase sempre é uma pilha. O Salvar a imagem empilhada, sem processamento do Akastroid grava a pilha como TIFF float de 32 bits (ou FITS) exatamente por esse motivo, e quando uma imagem float é aberta de novo ela é tratada como pilha: gradiente removido, cor calibrada, esticada.

Uma prévia esticada não é uma pilha

Os programas mostram uma prévia esticada da pilha para que você possa vê-la. Salve essa prévia e você salvou uma imagem, não dados: o céu já foi elevado, o verde está gravado nela e as contagens se foram. Aberta de novo, ela não pode ser “desesticada”. O honesto para um programa é tratá-la como imagem pronta - e é por isso que “consertar” uma prévia salva nunca funciona tão bem quanto reprocessar a pilha.

Até a versão 1.3.1, o Salvar a imagem empilhada, sem processamento do Akastroid gravava essa prévia esticada - um bug. A partir da 1.3.2 ele grava a pilha linear. Um arquivo salvo por uma versão anterior é uma prévia e vai abrir como tal; a solução é reprocessar os frames originais.

Como saber qual você tem

Abre preto com pontos brancos num visualizador comum: linear.
Abre com céu e nebulosa visíveis: esticado.
FITS, ou TIFF/XISF com amostras float de 32 bits: quase certamente linear.
JPEG ou PNG: esticado, sempre.

Resumindo

Dados lineares são proporcionais à luz; parecem pretos, e é sobre eles que o processamento trabalha.
Um esticamento os torna visíveis e acaba com a linearidade. Calibre antes de esticar, nunca depois.
Salve pilhas em float de 32 bits (FITS ou TIFF float); 16 bits jogam fora a parte fraca.
Uma prévia salva é uma imagem, não uma pilha, e não pode ser reprocessada como uma.

Linear vs esticado: por que o seu arquivo empilhado fica preto - ou verde