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Les masques (1ère partie) : les masques d'étoiles (1/3)

Ecrit le 01/11/14.

Dans PixInsight on va souvent avoir besoin d'utiliser des masques afin de protéger une partie de l'image de certains traitements, ou au contraire pour appliquer un traitement sur des zones ciblées de l'image.

Plusieurs sortes de masque peuvent nous être utiles selon ce qu'on voudra faire, mais on peut dire qu'il y a trois types de masques qui vont nous servir : le masque de luminance, le masque d'étoiles et le masque de l'objet lui-même.

Dans cette première partie sur les masques, nous allons parler spécifiquement des masques d'étoiles, car ce type de masque, bien utile dans plusieurs cas, n'est pas forcément très facile à créer, notamment parce que le process dédié à cette tâche, à savoir le fameux StarMask, n'est pas très aisé à paramétrer. Je vais vous présenter les quelques méthodes que j'utilise pour créer un masque d'étoiles, y compris sans l'utilisation de StarMask.

Toutes ces méthodes sont issues d'informations que j'ai plu glaner sur Internet, là encore je ne prétends pas avoir tout compris mais simplement montrer comment je procède. Voici les trois méthodes que j'utilise généralement :

  1. Méthode directe avec le process StarMask.
  2. Méthode optimisée avec le process StarMask.
  3. Méthode sans StarMask.

Si vous le souhaitez, vous pouvez télécharger les process icons que je vais utiliser en cliquant ici : Masque d'étoiles ou vous contenter de cliquer sur les différents process au fur et à mesure que je m'en servirai.

Je vais utiliser mes images de M16 dans cette démonstration : j'ai une image linéaire et une image non linéaire.

1-Méthode directe avec le process StarMask

On commence avec l'image linéaire. Cette dernière est donc presque entièrement noire.

Pix

Nous allons lancer le process Statistics qui va nous aider à choisir les paramètres du process StarMask. On n'oublie pas de sélectionner le nom de notre image dans le menu déroulant en haut de la fenêtre (il faut cliquer sur le process dans l'onglet Process Explorer, celui-ci ne pouvant être déposé sur l'espace de travail comme les autres process).

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On va retenir maintenant deux valeurs :
- la plus petite valeur du minimum. Ici c'est 0.0004779;
- la plus grande valeur des lignes mean et median. Ici on lit 0.0077358.

On lance maintenant le process StarMask. Dans mes process icons j'ai mis par défaut le Noise threshold à 0.20000 et le Smoothness à 8. Le Noise threshold est une valeur en-dessous de laquelle chaque pixel est remplacé par 0, quand au Smoothness on augmente sa valeur pour avoir un masque plus flou et on la baisse sinon. Ces deux valeurs semblent une bonne base de départ.

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Il y a aussi le paramètre Scale qui, quand on augmente sa valeur, augmente la taille des étoiles prises en compte dans le masque. On en reparlera plus loin.

Maintenant on va rentrer la valeur du minimum dans le paramètre Shadows et l'autre valeur correspondant au mean ou au median dans le paramètre Midtones.

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Il ne reste plus qu'à appliquer le process StarMask sur l'image et on obtient notre masque d'étoiles.

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Ici, on observe typiquement un masque d'étoiles dans lequel le paramètre Noise Threshold a une valeur trop basse : le fond de ciel a été pris en compte dans le calcul du masque. On peut faire l'essai et l'appliquer sur l'image (on dépose l'onglet du masque sur l'image).

L'image étant linéaire, il faut lui appliquer une STF pour voir le résultat.

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On voit mieux la qualité du masque en l'inversant : pour cela, on fait un clic droit sur l'image puis on va sur Mask/Invert Mask.

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Si on grossit une portion de l'image avec la loupe, on s'aperçoit en effet que le fond de ciel (en rouge) se confond avec les étoiles et a été pris en compte dans la construction du masque.

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On va donc refaire un second masque mais cette fois en montant le Noise threshold à 0.40000 par exemple. On applique à nouveau le process StarMask sur l'image et voilà le résultat obtenu.

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Le résultat est meilleur, le fond du ciel est moins bruité. On peut appliquer le masque et le grossir après l'avoir inversé afin de voir le résultat. On peut ensuite essayer de l'affiner le résultat en modifiant encore le Noise threshold.

On peut maintenant faire la même chose sur une image non linéaire, on ouvre à nouveau le process Statistics et on sélectionne notre image dans le menu déroulant.

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On observe maintenant une valeur de 0.0944837 pour le minimum et on va prendre la valeur 0.2427090 en observant les lignes mean et median. On entre ces valeurs en Shadows et en Midtones dans Starmask. La valeur Noise threshold est à 0.20000 et celle du Smoothness à 8.

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On applique le process à notre image et voilà le résultat.

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Si on applique le masque et qu'on l'inverse, on peut là aussi examiner le résultat obtenu sur nos étoiles.

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On peut constater que les petites étoiles sont bien sélectionnées, cependant les "moyennes" sont un peu moins bien protégées (le masque est moins rouge sur elles), et les plus grosses ne le sont pas du tout. Une façon de renforcer le masque est de rabaisser le Noise threshold à 0.1000. On obtient alors le résultat suivant :

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Si on compare les deux images précédentes, le second masque est plus "rouge", il a été renforcé. Cependant les étoiles les plus grosses ne sont toujours pas prises en compte. Si on veut les sélectionner, on va modifier la valeur du paramètre Scale en le mettant à 7 par exemple, ce qui permet d'englober des étoiles plus grandes.

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On applique à nouveau notre process et on obtient le résultat suivant :

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Cette fois, les grosses étoiles sont incluses dans notre masque. Bref, il s'agit de jouer avec les paramètres Scale et Noise threshold pour essayer d'obtenir un masque satisfaisant, ce qui n'est pas toujours facile !

Cette méthode permet normalement d'obtenir un masque d'étoiles correct aussi bien sur une image linéaire que non linéaire, bien que parfois l'on soit obligé de multiplier les essais pour y arriver... Et comme on le voit, elle permet de bien sélectionner les petites étoiles mais oublie parfois les plus grosses. Enfin il peut être parfois nécessaire de peaufiner encore le masque (en appliquant par exemple un histogramme) afin de supprimer des traces éventuelles de l'objet qui seraient restées présentes dans le masque d'étoiles.

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