PixInsight: ottenere stelle RGB dalla banda stretta

Uno dei più grandi limiti di chi fa astrofotografia è quello in PixInsight di riuscire ad ottenere stelle in veri colori RGB con il solo segnale della banda stretta.

Le stelle appaiono spesso bianche ed anonime quando si fanno elaborazioni HOO o SHO, dando un senso di finto alla foto. Il nostro cielo notturno è un insieme di una moltitudine infinita di stelle colorate che scorrono sulle nostre teste. Perdere quel colore vuol dire perdere molto nelle nostre foto. 🙂

Tuttavia c’è un nuovo metodo per rimediare a tutto questo!

Qualche settimana fa parlando al telefono con il mio amico Attilio (Bruzzone ndr), mi scrisse che era riuscito a trovare finalmente la risposta ad una mia vecchia domanda. La domanda era: come posso utilizzare il gran dettaglio e rapporto segnale rumore della banda stretta, “colorandolo” con il segnale RGB?

Non mi rispose subito, anche se all’inizio era perplesso sulla cosa, ma si è segretamente messo all’opera mettendo a punto un metodo fantastico. 🙂

La legge di Planck e il colore delle stelle

Il suddetto metodo messo in atto dal mio amico Attilio lo abbiamo ribattezzato metodo Ballesteros, in onore del geniale astrofisico spagnolo Fernando Ballesteros.

Si basa sulla legge di Planck riguardante i corpi neri che afferma che l’energia associata alla radiazione elettromagnetica è trasmessa in unità discrete o quanti.

Le stelle, che vengono classificate come corpi neri, emettono radiazione luminosa in funzione della temperatura della fotosfera e questo ci permette di classificarle in diverse classi spettrali.

Detto questo quindi sembrerebbe essere sufficiente sapere la temperatura di una stella per determinarne classe spettrale e colore. Purtroppo questa non è una cosa banale, in quanto dovremmo conoscerne la distanza dalla terra, cosa davvero complessa da determinare e che richiederebbe tecniche come la parallasse trigonometrica. Difatti per moltissime stelle questa distanza ad oggi non è ancora conosciuta.

L’intuizione di Ballesteros

Fernando Ballesteros avvalendosi della legge di Planck mise a punto un metodo per determinare la radiazione dei corpi neri usando due emissioni di elementi diversi. Misurandone il flusso di emissione e calcolandone il rapporto fu in grado di risalire alla loro temperatura.

Un’intuizione che avrebbe portato alla stesura di un paper scientifico di altissimo livello e, successivamente, alla creazione di un processo su PixInsight chiamato B3Estimator.

B3Estimator e la creazione di una immagine con stelle RGB in PixInsight

Grazie al supporto dello straordinario Juan Conejero nacque in PixInsight il processo B3Estimator. Questo processo prende in input due immagini e la loro lunghezza d’onda e chiede a quale lunghezza d’onda si vuole generare l’immagine di output.

In realtà fa molto di più, permette la creazione di mappe termali ed altro, ma ai fini di questo articolo ci limiteremo solo a questo utilizzo.

Utilizzando questo processo e preparando opportunamente le nostre immagini in banda stretta da dargli in input, saremo in grado di creare tre canali sintetici RGB. Combinando questi canali con ChannelCombination otterremo una immagine con stelle in veri colori RGB. Fatto questo sarà necessaria una PhotometricCalibration per avere un colore perfettamente calibrato. Con PCC PixInsight andrà a comparare l’RGB delle nostre stelle sintetiche con quelle reali e ci restituirà una funzione di bilanciamento del bianco che ne determinerà la bontà del risultato. Da lì potremo estrarre il colore delle stelle ed applicarlo alle nostre timide ed anonime stelle bianche in banda stretta.

Il risultato sarà quello di avere un’immagine ricca di colore e molto più interessante e reale di quelle che siamo abituati a vedere!

La spiegazione passo passo di tutto il procedimento in PixInsight la trovate nel video YouTube del mio canale. Ho pensato che un video tutorial fosse molto più utile di uno testuale e di limitarmi alla spiegazione scientifica di tale metodo. 🙂

Inoltre nella pagina Download e Risorse troverete i set di icone dei processi utilizzati pronti all’uso!

Se invece siete interessati anche al background scientifico di tale metodo e volete vedere la live in compagnia di Attilio, allora guardatevi anche quest’altro video molto interessante!

Questo metodo vale anche per camere a colori con filtri multibanda come l-eNhance / eXtreme?

Sì! L’unico passaggio preliminare che va fatto prima di seguire il video tutorial è quello di estrarre i canali Ha e OIII dall’immagine RGB, post crop e riduzione gradienti.

Il procedimento è semplice: usate PCC per calibrare l’immagine, dando la giusta ampiezza nelle varie bande di emissione, ad esempio l-eNhance ha 12nm in Ha e 24nm su OIII e Hb. Una volta calibrata estraete con ChannelExtraction i canali RGB.

Il rosso sarà il vostro Ha, l’OIII potrete ottenerlo con PixelMath, andando a sommare i canali G e B. Il miglior risultato si ottiene con la formula OIII = G + B * 0.6, anche se ho notato che pur sommando semplicemente G e B la differenza non è enorme.

Ottenuti i canali Ha e OIII procedete con il normale metodo Ballesteros. 🙂

Conclusione

Prima di mettere a punto questo metodo io ed Attilio abbiamo cercato di capire se fosse già stato messo in pratica qualcosa di simile, ma senza alcun successo. Pertanto ad oggi non sappiamo se ci siano altri metodi e saremmo contenti di conoscerli e compararli con il nostro. 🙂 Siamo felici di aver dato “giustizia” ad un processo potentissimo sconosciuto alla stragrande maggioranza dell’utenza di PixInsight, anche quella più esperta del settore. Contatteremo anche Ballesteros per chiedergli cosa ne pensa a riguardo e se l’applicazione di tale metodo è davvero corretta dal punto di vista scientifico.

Il colore delle stelle fa la differenza in una foto astronomica. Dà ricchezza, profondità, realismo ai vostri scatti in banda stretta. Da oggi con questo metodo è possibile ottenerla con pochi semplici passaggi!

In attesa di vedere le vostre foto arricchite di colore, vi auguro cieli sereni!