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总算把Iris去除背景天光渐变(gradient)的教程翻译好了

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目标柏林 发表于 2011-9-9 21:20 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自： 中国–江苏–南京 电信

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本帖最后由 目标柏林 于 2011-9-17 23:11 编辑

有时候我们拍摄的天区的背景天光是不均匀的（往往是由光害或晨昏蒙影导致），呈现渐变色彩，给作品的最终效果造成影响，这里翻译一篇IRIS的英文教程，介绍如何利用IRIS去除背景天光的渐变。原文地址：http://www.astrosurf.com/buil/iris/tutorial4/doc14_us.htm

IRIS教程之去除背景天光的渐变

1.深空背景渐变去除流程（多项式法）

1.1 手工去除步骤：

载入要处理的图片（C/2004 Q2彗星，Machholz摄于2005年1月11日，由佳能EOS 20D和400/5.6镜头拍摄。你可以下载示例http://www.astrosurf.com/buil/iris/new437/comet.zip,（译注：里面是一个comet.pic的图片，一般看图软件打不开）），然后输入命令POINTON（此命令无参数）:

> POINTON

此时光标移动到图片上时显示为十字形，你必须在背景空白处单击取样，注意避开恒星和彗星部分。你可以取至多3500个点。

                               
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取样结果，小十字代表取样点


当你认为取样点是均匀分布且数量足够时，你可以用它合成一个只表现天光渐变的空白背景，软件是用多项式描述的。在这之前，你必须用POLY命令设置一个级别参数。一般来说3是一个好选择：


> POLY 3


然后输入命令SYNTHE计算这个合成背景（此命令无参数）：


>SYNTHE


下图即为运算结果：


                               
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将这个背景保存为一个临时文件，例如：


>SAVE SKY


重新载入要处理的图片，扣除刚才的合成背景（下面的参数推荐500，以增强图片最暗的部分）


>LOAD COMET
>SUB SKY 500


结果如下


                               
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输入命令POINTOFF以退出取样模式


> POINTOFF


下面的图片利用增强对比和反相，充分显示了矫正背景天光后对画质的提升：

                               
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右图即为矫正后的情况，矫正背景除了能优化观感，还对目标测光非常重要。彗核左边的椭圆物体是弥漫星云NGC1333


1.2 自动处理步骤
这是待处理的图片：


                               
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彗星C/2004 Q2，Machholz摄于城区内，光害造成了明显的渐变。不要将其错当成是平场挂掉了。

第一步：
载入图片，输入命令BIN_DOWN生成一个蒙版，以便把正常的天空背景分离出去。此命令的唯一参数是天空背景的代表值（用鼠标或BG命令作初步估计）。这一步最好多试几个值。例如


>LOAD COMET
>BIN_DOWN 620

                               
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相当部分的图像没有被用于计算背景渐变（黑色的部分),背景噪声也过多。
试试更高的值


>LOAD COMET
>BIN_DOWN 750

                               
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这个极限值又太高了，许多暗星和彗尾也被用于计算背景了。


最后
>LOAD COMET
>BIN_DOWN 660

                               
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这个就很理想了。保存蒙版文件，例如：
>SAVE MASK


第二步：
载入图片，在processing菜单中打开remove gradient对话框。勾选use a mask,输入蒙版文件名

                               
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Background detection选框用于确定天空背景和天体的区分度。Low选项容易漏掉明亮天体附近的背景渐变；High选项容易把天体的暗弱部分一并当做背景处理掉。Medium一般较好。
Fit precision选框用于确定合成背景的精度。首次处理时，建议用medium。
勾选“Balance background color"选项：如果处理的图片是48位的（译注：如PIC格式），这个选项能调节每个色彩通道，使得背景是中灰色调。
点击OK，处理后便是这个结果：


                               
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现在大部分背景渐变已被修正，残余部分还要进行第二轮处理。这次处理可以做得更精确，因为此时制作蒙版更容易了。首先，保存第一轮处理下来的图片，计算新的蒙版。


>SAVE COMET2
>BIN_DOWN 655

                               
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保存新蒙版，例如
>SAVE MASK2


重新载入第一轮处理好的图片
>LOAD COMET2


再次打开remove gradient对话框


                               
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这次要在Background detection选择High了，这样才能检测到更暗弱的背景渐变。


                               
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这些用于背景计算的点都是自动选取的（2000个）。


调整可视极限值以观察最终结果。现在背景就很平整了。

                               
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2.去除广角星空照片的天光背景渐变

载入要处理的图片：


>LOAD IMAGE

                               
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第一步：模糊图像
运行Processing菜单的Wavelet命令，根据图片指示设置。

                               
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点击OK后，保存图像：
>SAVE BLUR

                               
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第二步：制作合成天空背景


>LOAD BLUR
>SUBSKY
>SYNTHE
>SAVE SKY


或者运行Processing菜单的Remove gradient功能。

                               
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忽略显示给你的那张图片，执行以下命令：


>SYNTHE
>SAVE SKY


                               
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保存的sky.pic就是这个样子。

第三步：从原图扣除合成的天空背景


>LOAD IMAGE
>SUB SKY 100
>VISU 180 50


结果如下：

                               
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手工去除法:
实际上，对于比较复杂的星空图像，手工法更好些。


>LOAD BLUR
> POINTON


然后用鼠标选取参考点（避开银河和地景）：

                               
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然后执行以下命令：


>SYNTHE 3
>SAVE SKY2
> POINTOFF

                               
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>LOAD IMAGE
>SUB SKY2 100
>VISU 180 50


最终结果如下：

                               
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提示：BIN_DOWN可用于生成蒙版。与之相对的还有一个BIN_UP命令，语法为 BIN_UP[设定值]:凡亮度高于设定值的像素在蒙版中都被设定为255，其他的都设为0。
BIN_DOWN命令在科研中可用于测量太阳黑子。


3.局部法去除背景天光背景的步骤


        满月、光害、放大器辉光和光学系统引入的光晕等都可能导致图片背景出现明显的亮度不均。IRIS可以使用传统的多项式拟合渐变（最高5次）.软件配备了背景区域智能选取功能，并且可用蒙版辨认图片有用的部分（外围恒星、星云和星系等）。这样，软件生成的图像只包括平滑的背景。从你拍摄的图像中扣减合成背景，以去除背景渐变。（译注：这一段讲的就是前面介绍的内容，与接下来的内容无关。）
        这个方法是非常有效的，但在背景天光变化强烈的情况下无法使用。为此，IRIS 5.41版引入了背景天光的局部估计功能。蒙版对识别亮天体和大范围的星云是必要的，因为软件确定出只含背景的区域并不容易。
这里使用的新的平场背景命令为SUBSKY3：


语法：SUBSKY3 [尺寸] [蒙版名称]


这个功能也可以通过Processing菜单里的Remove gradient(local estimator)命令打开

                               
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  这个命令包括两个参数。第一个用于确定计算背景的区域尺寸，注意这个尺寸要大于图片内天体的尺寸。例如图片里有一个尺度约为60像素（指长边长度）的星系，那么区域尺寸应在100像素左右。第二个参数就是这个蒙版的文件名。
        我们以下图为例，这张猎户座的照片单张2分钟，7张叠加，使用佳能EOS 350D（改Baader滤镜）和佳能50 1.2镜头（光圈收到1.8），已经扣减了暗场和平场。城市的光害照亮了地平线，严重影响了照片。

                               
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处理步骤：
首先，使用BIN_DOWN命令建立蒙版以分开亮天体。
>BIN_DOWN 3800
得到一张单色图片，原图片所有亮度低于3800的像素在这里的亮度为0，其他亮度为256.这样我们要保留的天体就与光害分开了。





                               
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如果把参数设为3500，得到这样的图像。天光背景显得亮度太大，蒙版是无效的。

                               
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保存蒙版文件：
>SAVE MASK
注意：要获得范围包括整张图片的蒙版，先运行命令 >FILL 256
重新载入准备处理的图片，然后运行
>SUBSKY3 180 MASK
或者通过对话框设置：

                               
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请记住，第一个参数表征了照片中最大的天体的尺寸。确定合适的参数需要多次试验。

                               
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这里尺寸设定为50像素见方，星云的边缘被减光，看上去非常奇怪。



                               
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改为180像素后，现象消失了。









下图为最终处理结果。去除光害导致的背景渐变使得暗弱天体能更容易地暴露出来。此外白平衡也被校正。其他处理只需要稍稍拉一
下Gamma（View菜单的Gamma adjustment命令）就行了。

                               
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这个算法的副作用是会给图片增加一条黑边，宽度约为SUBSKY3命令中的尺寸参数的一半。后期裁掉就可以了。


此法的另外一个例子，同样是用50mm镜头拍摄的英仙座双星团天区：


                               
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局部法处理结果:

                               
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这里用前面介绍的多项式拟合法也是不合适的，因为星点的密度太大，难以取样。









AACPU.gif
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weiguo1688 + 15 + 1 精品文章

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购买望远镜就在牧夫天文商城
314033 发表于 2011-9-9 21:29 | 显示全部楼层 来自： 中国–河南–新乡 联通
楼主辛苦了，DDDDDDD
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weiguo1688 发表于 2011-9-9 21:34 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–广州 电信
这个要顶！非常实用！
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steveyzh 发表于 2011-9-9 21:34 | 显示全部楼层 来自： 日本
辛苦了~~~~~~~~~顶
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饺子 发表于 2011-9-9 22:52 | 显示全部楼层 来自： 中国–北京–北京–海淀区 联通
收藏了，辛苦了，顶一下！！！！
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northwolfwu 发表于 2011-9-10 11:59 | 显示全部楼层 来自： 中国–江苏–南京 移动
不错！IRIS这个功能非常强大，要是用其它软件的话就不太容易实现去掉gradient的功能。
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 楼主| 目标柏林 发表于 2011-9-10 16:17 | 显示全部楼层 来自： 中国–陕西–咸阳 电信/腾讯公司电信数据中心
多说一句，如果对iris的基本操作还不熟悉，推荐看northwolfwu版主的相关教程
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 楼主| 目标柏林 发表于 2011-9-14 22:53 | 显示全部楼层 来自： 中国–江苏–南京 电信
掉得挺快嘛 到底用的人不多
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c360 发表于 2011-9-14 23:18 | 显示全部楼层 来自： 中国–北京–北京 联通
好资料，     顶顶。
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zs1chq1 发表于 2012-3-1 10:09 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–深圳 电信
目标柏林 发表于 2012-3-1 08:51

                               
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找一下northwolfwu版主的帖子，里面有iris的基本教程


好的，谢谢。
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zs1chq1 发表于 2012-3-1 08:36 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–广州–天河区 电信
还没用过iris，请问在哪里输入命令POINTON？

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目标柏林
找一下northwolfwu版主的帖子，里面有iris的基本教程  详情 回复 发表于 2012-3-1 08:51
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 楼主| 目标柏林 发表于 2012-3-1 08:51 来自手机 | 显示全部楼层 来自： 中国–江苏–南京 联通
zs1chq1 发表于 2012-3-1 08:36  还没用过iris，请问在哪里输入命令POINTON？

找一下northwolfwu版主的帖子，里面有iris的基本教程

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zs1chq1
好的，谢谢。  详情 回复 发表于 2012-3-1 10:09
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 楼主| 目标柏林 发表于 2012-3-1 00:41 来自手机 | 显示全部楼层 来自： 中国–江苏–南京 联通
zs1chq1 发表于 2012-2-29 22:44  这样貌似不用平场也可以了  。

但如果相机的感光元件表面或镜头的结像点附近有灰，后期想弄掉就比较麻烦，尤其主镜是有遮挡的类型。因此平场还是要拍。实际上很好拍的，对准纯白色的液晶屏就可以了。
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spiegel 发表于 2012-3-1 04:53 | 显示全部楼层 来自： 德国
太好了，楼主辛苦了
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zs1chq1 发表于 2012-2-29 22:44 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–中山 电信
这样貌似不用平场也可以了
。

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目标柏林
但如果相机的感光元件表面或镜头的结像点附近有灰，后期想弄掉就比较麻烦，尤其主镜是有遮挡的类型。因此平场还是要拍。实际上很好拍的，对准纯白色的液晶屏就可以了。  详情 回复 发表于 2012-3-1 00:41
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zs1chq1 发表于 2012-2-29 22:00 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–中山 电信
太棒了，很有用啊。谢谢。
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跳蚤 发表于 2012-2-29 20:37 | 显示全部楼层 来自： 中国–广东–广州 电信
great job!!! must ding-one-ding
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王俊宇 发表于 2012-11-4 11:58 | 显示全部楼层 来自： 中国–广西–南宁 中移铁通
感谢！
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v沈童鞋v 发表于 2012-11-5 10:09 | 显示全部楼层 来自： 中国–江苏–苏州 电信
好物先扒走了【逃

kenny好萌【捂

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目标柏林
我大KENNY最萌了 么么哒  详情 回复 发表于 2012-11-5 12:11
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w414185811 发表于 2012-11-5 10:39 来自手机 | 显示全部楼层 来自： 中国–北京–北京 歌华宽带
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