Deconvolución: máscaras, PSF y reparación de estrellas (una mirada histórica)
Este artículo está compilado a partir de las notas sobre deconvolución manual que tomé entre 2020 y 2022, antes de que apareciera BlurXTerminator. Hoy, en PixInsight, este paso ha sido en su mayor parte sustituido por herramientas de IA como BXT: más rápidas y mejores, sin necesidad de fabricar a mano un montón de máscaras. Aun así, entender los principios de la deconvolución manual y los problemas que aborda sigue teniendo mucho valor: te muestra qué resuelve BXT entre bastidores por ti, y te ayuda a localizar dónde está el problema cuando surge algún contratiempo.
Qué hace la deconvolución y por qué se hace en la fase lineal
Empecemos con una medición. En PixInsight hay un script llamado FWHMEccentricity que permite medir y trazar el gráfico de distribución de FWHM (anchura a media altura) y Eccentricity (excentricidad). Comparé las estrellas antes y después de la deconvolución: tras la deconvolución, la FWHM de todas las estrellas Moffat4 se redujo por debajo de 2, y la Eccentricity también mejoró.
Una explicación sencilla de lo que significan estos dos números:
- Cuanto menor es la FWHM, más pequeñas se ven las estrellas;
- Cuanto menor es la Eccentricity, más redondas se ven las estrellas.
Esto es exactamente por lo que se recomienda hacer la deconvolución en estado lineal: este proceso hace que las estrellas sean, de forma sustancial, más pequeñas y más redondas.
Añado algunos requisitos previos para llevarlo a cabo: en las imágenes en color, extrae primero el canal de luminancia antes de hacerlo; la imagen debe estar en estado lineal. Si usas una cámara monocroma, en la fase lineal siempre hago la deconvolución sobre el canal de luminancia, y la diferencia entre el antes y el después es muy evidente (especialmente clara al ampliar al 300 %). Las imágenes de una cámara en color se pueden hacer igual: también basta con extraer el canal de luminancia.
La forma de antaño: PSF, Local Support y Object Mask, no puede faltar ni una
Antes siempre me parecía que la deconvolución en PixInsight era un fastidio y muy complicada: hay que hacer una PSF, un Local Support y un Object Mask. Más tarde me di cuenta de que en realidad todo esto es bastante básico; haciéndolo unas cuantas veces y cogiéndole el truco, en realidad va bastante rápido.
El verdadero cuello de botella no está en estos pasos en sí, sino en las máscaras. Al procesar una sola imagen, de media haces al menos cinco o seis máscaras. El mayor cuello de botella de entonces se producía en realidad en el cerebro humano y no en la computadora: la computadora corre muy rápido; es la persona quien tiene que juzgar una por una y pintar una por una.
Los dos quebraderos de cabeza más habituales de la deconvolución manual
En la era manual, los problemas más molestos de la deconvolución se concentraban en su mayoría en las regiones de nebulosas brillantes:
- Las estrellas débiles dentro de nebulosas brillantes siempre acaban con un anillo negro alrededor de la estrella;
- Las estrellas brillantes dentro de nebulosas brillantes se dañan en su centro.
Ambos problemas están causados básicamente por una máscara de deconvolución mal hecha. En aquel entonces probé a ajustar el Local Support, pero apenas había diferencia; tras ajustar la máscara solo mejoraba ligeramente y nunca parecía eliminarse por completo. Ejemplos típicos de este tipo de nebulosas brillantes son M42 y NGC 3372.
El precio de una máscara mal hecha: el hard edge
La importancia de la máscara se ve más claramente en la siguiente comparación. La imagen de la izquierda es un trabajo que procesé hace dos años, y la de la derecha es un trabajo más reciente; ambas se tomaron con un sistema CDK de 17 pulgadas o más.
La imagen de la izquierda muestra justo el problema habitual cuando la máscara de estrellas grandes de la deconvolución no está bien hecha: la luminosidad de las estrellas grandes se contrae en exceso y crea un borde marcado (hard edge). Por cierto, Topaz Denoise AI provoca el mismo problema cuando se usa sin ninguna máscara, y por eso no recomiendo usarlo directamente sin una máscara.
A veces, en lugar de escribir un montón de explicaciones, es mejor dedicar ese tiempo a dejar bien las estrellas. Esta frase encaja especialmente bien en la era de la deconvolución manual: su éxito o su fracaso se juega casi por completo en el trabajo ingrato de las máscaras.
Cierre
Hoy BXT ha simplificado todo esto: no hace falta hacer la PSF a mano, no hace falta pintar cinco o seis máscaras, y además evita en gran medida las secuelas de una máscara mal hecha, como los anillos negros y los hard edges. Pero el objetivo que la deconvolución busca alcanzar nunca ha cambiado: hacer las estrellas más pequeñas y más redondas, y recuperar el detalle que la atmósfera y el sistema óptico difuminaron. Una vez que entiendes contra qué se peleaba la era manual, tendrás una idea más clara de qué trabajo te está ahorrando BXT exactamente.