Reducción de estrellas y manejo de las estrellas: la evolución de los métodos y un flujo de trabajo en PixelMath

Reducir las estrellas de forma adecuada puede hacer que el motivo de tu toma destaque más, sobre todo en regiones densas en estrellas como la zona de la Vía Láctea, donde, si no se tratan, un cielo repleto de estrellas interfiere gravemente con la nebulosidad. Este artículo ordena los métodos de reducción de estrellas, desde los filtros de erosión de los primeros años hasta el actual método predominante basado en la imagen sin estrellas y su implementación en PixelMath.

La forma antigua: reducción de estrellas por erosión (Erosion)

La forma más temprana de reducir estrellas se apoyaba en la erosión (Erosion): en Photoshop se usaba el filtro «Minimum», o en PixInsight la Erosion, para erosionar las estrellas dentro de una zona seleccionada y hacerlas más pequeñas. Si querías afinar más, lo combinabas con una máscara de bordes para no erosionar hasta el núcleo de las estrellas.

La verdad es que yo antes apenas reducía estrellas, porque la Erosion tradicional a menudo estropea las estrellas (por ejemplo, convierte estrellas redondas en rombos, o arruina las estrellas de diamante). Pero en algunos objetivos, como la Nebulosa de Carina, situada en la zona de la Vía Láctea, por muy buena que sea la máscara de estrellas el resultado final sigue teniendo una gran cantidad de estrellas que interfieren con la nebulosidad, y entonces no queda más remedio que reducirlas. Por eso mismo, el mayor talón de Aquiles de la reducción por erosión es su extrema sensibilidad a la calidad de la máscara: si la máscara está mal hecha, es fácil que aparezcan artefactos en el núcleo de las estrellas y a su alrededor.

El punto de inflexión: reducir estrellas con una imagen sin estrellas

El avance de los tiempos fue convirtiendo poco a poco la reducción de estrellas en algo que se logra con solo arrastrar un deslizador, pudiendo personalizar qué clase de tamaño de estrellas reducir. La clave está en esto: la gente empezó a usar las herramientas de eliminación de estrellas (como StarNet++) para reducir estrellas, y no solo para eliminarlas. Para 2021, una vez convertido todo en scripts, resultó aún más cómodo, y el filtro «Minimum» de Photoshop o la Erosion de PixInsight ya no estaban demasiado de moda.

En PixInsight apareció un script de reducción de estrellas listo para usar. No emplea el filtro «Minimum» ni la Erosion, sino que logra su objetivo mediante la combinación de StarNet++ con una Contour Mask.

Aquí, de paso, aclaro un punto que es fácil de malinterpretar: la opción «Create star mask» de StarNet++ genera en realidad no una máscara, sino las propias estrellas eliminadas. Si usas PixelMath de PixInsight o las capas de Photoshop para volver a añadir ese star_mask sobre la imagen ya sin estrellas, obtendrás algo prácticamente idéntico a la imagen original sin eliminar.

¿Quedan todas las estrellas del mismo tamaño tras la reducción?

Un compañero de afición comentó una vez que, tras la reducción de estrellas, todas las estrellas acaban del mismo tamaño. ¿Es eso realmente así? Para nada: el tamaño de una estrella ya reducida depende sobre todo de su tamaño original y de la máscara de reducción.

En la práctica, cada vez que reduces estrellas eliges el tipo de estrellas que quieres encoger (sobre todo las de tamaño pequeño y mediano) y creas una máscara adecuada, ajustada al tamaño de las estrellas; por eso, tras la reducción, los tamaños de las estrellas siguen pudiendo diferir, solo que se nota por el entorno de las estrellas que se aplicó una reducción. Tomemos como ejemplo la imagen ampliada de SL 17: es el resultado de reducir las estrellas dos veces en total (hasta ahora nunca he hecho más de dos pasadas).

Implementación de la reducción de estrellas en PixelMath (estado no lineal)

Reducir estrellas a partir de una imagen sin estrellas puede hacerse con precisión en PixInsight con PixelMath. Los pasos, desglosados, son los siguientes:

1. Prepara el archivo de imagen A, junto con su imagen sin estrellas, el archivo B.
2. Con STF junto con HistogramTransformation, baja al mismo tiempo el brillo de A y de B (desplaza el midtone hacia la derecha).
3. Invierte A y B tras haberles bajado el brillo (teclado Ctrl+I).
4. Divide el A invertido entre el B invertido para obtener la imagen de estrellas invertida C (PixelMath).
5. Multiplica C por el B invertido para obtener la inversión D de la imagen con las estrellas reducidas (PixelMath).
6. Invierte D para volver a la imagen normal con las estrellas reducidas (Ctrl+I).

Los pasos 5 y 6 son, en realidad, exactamente la fórmula del screen blending mode. Si quieres una reducción más intensa, en el paso 2 puedes bajar aún más el brillo de A y de B. Una fórmula esquemática:

afterimage = ~((~mtf_low(beforeimage) / ~mtf_low(starless)) * ~starless)

El mismo método puede reproducirse también en Photoshop o Affinity Photo; la diferencia está en que allí se hace con capas, y los modos de fusión (blending mode) entre capas también difieren ligeramente.

La clave: extraer las estrellas correctamente con la «división invertida»

Mucha gente edita la imagen por la vía sin estrellas, pero al final fracasa al volver a añadir las estrellas, y el quid del problema está en cómo se extrajeron las estrellas.

Si simplemente restas la imagen sin estrellas de la imagen original para obtener las estrellas, y luego las vuelves a añadir, el resultado suele ser estrellas apagadas y de color incorrecto, que parecen como si hubieras bajado la opacidad de la capa. La razón es que parte del contenido de las estrellas quedó en la imagen sin estrellas, de modo que la resta no consiguió extraer las estrellas por completo.

La mejor forma es usar la división invertida para obtener las estrellas completas; una vez que has terminado de procesar la imagen sin estrellas, vuelves a colocar las estrellas mediante multiplicación o multiplicación invertida (screen blending mode).

Lineal y no lineal: las fórmulas para extraer y reinsertar difieren

Después de que RC Astro lanzara StarXTerminator (SXT), el ámbito de aplicación de la eliminación de estrellas se extendió del estado no lineal al estado lineal. Sin embargo, entre el estado lineal y el no lineal los pasos y las fórmulas para extraer y reinsertar las estrellas siguen siendo algo distintos, un punto que a menudo se pasa por alto.

Estado no lineal (la imagen ya ha sido estirada considerablemente, de modo que los píxeles ya no mantienen su relación lineal original):

• Extraer las estrellas: marca «Unscreen Stars» en SXT, o tras la eliminación de estrellas usa la fórmula de división invertida ~(~Original_Nebula / ~Starless_Nebula) para obtener las estrellas.
• Reinsertar las estrellas: en PixelMath usa la fórmula de multiplicación invertida ~(~Nebula * ~stars), que es la fórmula matemática del Screen Blending.

Estado lineal (tras la integración, antes del estirado considerable, cuando los píxeles aún mantienen su relación lineal original):

• Extraer las estrellas: no marques «Unscreen Stars» en SXT.
• Reinsertar las estrellas: en PixelMath usa la fórmula de suma Nebula + stars.

Si tienes claro en qué estado está tu imagen y usas las fórmulas correspondientes para extraer y reinsertar las estrellas, podrás evitar el problema de que las estrellas, tras reinsertarlas, se oscurezcan, cambien de color o fallen por completo.