Lo stack è finito e l'immagine sembra nera: lo stretching spiegato bene

Quattrocento frame integrati, la batteria a metà, le dita fredde. Salvate lo stack, aprite il file e vi trovate davanti un rettangolo quasi nero con dentro una dozzina di puntini. Il primo istinto è dare la colpa alla serata. Il file però è pieno: la galassia c’è, sta dentro una fascia di valori talmente stretta e talmente schiacciata verso lo zero che nessuno schermo la tirerà fuori da solo. Manca l’ultimo passaggio, quello che tutti chiamano stretching e che in italiano suonerebbe come allungamento dell’istogramma. Prendere quella fascia e distribuirla su tutta la scala disponibile. Sembra una rifinitura, ed è il momento in cui la maggior parte delle sessioni riuscite viene buttata via.

Il sensore conta, l’occhio interpreta

Un fotosito fa una cosa sola: conta fotoni e restituisce un numero. Il conteggio è lineare, e la linearità è una virtù: mille fotoni valgono esattamente il doppio di cinquecento, alle nove di sera come alle tre di notte. La vostra percezione si comporta in un altro modo. La CIE definisce la chiarezza percepita L* come una radice cubica della luminanza, L* = 116·(Y/Yn)^(1/3) − 16 sopra una piccola soglia, con un breve tratto lineare vicino al nero. Il risultato pratico lo conoscete anche senza formula: una superficie che rimanda il 18 per cento della luce di un’altra vi appare chiara più o meno la metà.

Da questa differenza discende tutto il resto della catena. Qualunque immagine destinata a uno schermo viene codificata con una curva che la compensa: lo standard sRGB (IEC 61966-2-1) usa un tratto lineare vicino allo zero e poi una potenza con esponente 2,4, che nell’insieme approssima il gamma 2,2 di cui si sente parlare da trent’anni. Le foto diurne che escono dal telefono hanno già subito quel trattamento, più una manciata di curve di tono decise dal produttore prima ancora che voi vediate il file. Il vostro stack è rimasto lineare. Onesto, completo, praticamente illeggibile.

Nessuno sta inventando fotoni

Conviene togliersi subito un sospetto: lo stretching non aggiunge niente all’immagine. È una riassegnazione di toni, una tabella che stabilisce che il valore 400 d’ora in avanti si chiamerà «trenta per cento», e finisce lì. Il segnale che sul campo non avete raccolto resta fuori dal file, adesso e per sempre. Quello che avete raccolto, e che stava compresso in due centesimi della scala, si apre su tutta l’altezza dello schermo.

In uno stack a sedici bit il fondo cielo di una serata decente si piazza spesso tra lo zero e il due per cento della scala, con la nebulosità debole appena sopra. Chiedere a un display di mostrare quelle differenze così come sono equivale a chiedergli di distinguere il nero dal nero. L’allungamento sposta il problema in una zona dove l’occhio lavora bene, e in quella zona l’occhio è uno strumento sorprendentemente fine.

L’istogramma è l’unico strumento serio

Chiudete l’anteprima e aprite l’istogramma. Quello che vedete è un picco strettissimo incollato al bordo sinistro, e quel picco è il fondo cielo: milioni di pixel che contengono lo stesso quasi-niente. Verso destra, bassissima, corre la coda delle stelle. La zona che vi interessa, i bracci della galassia o il filamento di nebulosa, sta appoggiata al fianco destro del picco, e nel grafico si vede a malapena.

Da lì in avanti si lavora con tre cursori, comunque li chiami l’app che state usando: punto di nero, tono medio, punto di bianco. Il tono medio fa il lavoro pesante, perché piega la curva verso l’alto e solleva le ombre lasciando fermi gli estremi. Il punto di bianco serve di rado e si sposta con avarizia. Il punto di nero è quello che rovina le immagini.

La regola che salva le nebulose deboli

Il punto di nero non deve mai entrare dentro il picco. Trascinarlo verso destra finché il fondo diventa nero pieno regala una soddisfazione immediata, il cielo sembra pulito e il contrasto salta fuori tutto insieme, e nel frattempo cancella la parte più debole del segnale, che stava proprio lì, appoggiata al fianco sinistro della distribuzione. Una volta azzerata quella zona non torna. Nessuna curva applicata dopo può ripescare valori che adesso sono tutti zero.

La pratica corrente tra chi elabora deep sky è tenere il fondo cielo staccato dal fondoscala, intorno a un decimo dell’altezza dell’istogramma. Un cielo grigio scuro vi sembrerà sbagliato per dieci minuti buoni. Poi vi accorgerete che è l’unico che contiene ancora qualcosa da tirare fuori, e comincerete a notare che le immagini astronomiche che vi piacciono hanno quasi tutte un fondo misurabile con la pipetta.

Cinque spinte piccole battono una tirata sola

La tentazione è portare il cursore dove serve in un colpo solo. Il risultato si riconosce a distanza: nuclei stellari bianchi e gonfi, aloni intorno alle stelle luminose, una grana che si è ingrossata fino a formare chiazze che il cervello scambia volentieri per dettaglio. Meglio procedere per gradi. Una curva leggera, uno sguardo alle stelle, un’altra curva leggera.

Fra un passaggio e l’altro tenete d’occhio due cose. Il picco dell’istogramma, che deve spostarsi verso destra poco per volta, e i nuclei delle stelle più luminose: nell’istante in cui saturano, il loro colore se ne va. Cinque passaggi timidi arrivano più lontano di uno aggressivo, perché ogni volta correggete la rotta sul risultato che avete davanti invece che sull’intenzione con cui siete partiti.

Il gradiente che compare a metà lavoro

A un certo punto della salita succede quasi sempre la stessa cosa: un angolo del fotogramma diventa arancione. Non è comparso adesso, c’era dall’inizio. È l’inquinamento luminoso del paese più vicino, una rampa dolcissima che nel file lineare valeva pochi livelli e che la curva ha appena moltiplicato insieme a tutto il resto.

Qui l’ordine delle operazioni decide l’esito. Il gradiente si toglie prima, mentre l’immagine è ancora lineare e la sua forma è ancora un piano inclinato semplice da modellare. Dopo l’allungamento quella stessa rampa è diventata una superficie curva, e qualunque strumento di rimozione farà un lavoro peggiore, lasciando aloni chiari al posto della sfumatura. Chi fotografa da un balcone di città impara questa sequenza a proprie spese, di solito dopo aver sacrificato due o tre stack promettenti.

A otto bit lo spazio finisce

Se il file che state per allungare è un JPEG, fermatevi un attimo. Otto bit per canale fanno 256 livelli in tutto, e il fondo cielo con sopra la nebulosità ne occupa forse venti. Distribuire venti livelli su duecentocinquantasei significa produrre duecentotrentasei valori che nel file non esistevano: il software li ricava per interpolazione, e sullo schermo compaiono le bande, quei gradini concentrici che si notano benissimo nei cieli sfumati. A sedici bit gli stessi venti livelli di partenza ne diventano cinquemila, e lo spazio per lavorare c’è. La scelta tra RAW e JPEG si gioca prima di premere il pulsante, e a valle non si recupera.

Il colore è un dato, difendetelo

C’è un effetto collaterale che coglie di sorpresa: dopo un allungamento deciso l’immagine perde saturazione. La curva comprime la parte alta della scala, i tre canali si avvicinano fra loro e le stelle scivolano verso il bianco. Il colore stellare è una misura fisica, la temperatura della fotosfera letta attraverso tre filtri, e buttarlo via per fretta è uno spreco. La saturazione si alza a valle dello stretching, con le stelle come riferimento. Un campo in cui l’azzurro di Vega e l’arancio di Aldebaran restano distinguibili è un campo allungato con giudizio.

Quando fermarsi

Il criterio c’è, ed è visivo. Ingrandite il fondo cielo al cento per cento e guardatelo per qualche secondo. Finché la grana resta grana, minuta e uniforme, potete ancora spingere. Quando comincia a raggrumarsi in chiazze morbide larghe qualche decina di pixel, avete oltrepassato il punto in cui stavate allungando segnale e state allungando rumore. Da lì in avanti ogni passaggio peggiora l’immagine mentre sembra migliorarla, che è il modo più efficiente conosciuto per rovinare una serata riuscita.

L’editor astronomico di AstroStackerPro segue la stessa logica: riduzione del rumore, nitidezza, saturazione e filtro per l’inquinamento luminoso applicati a uno stack appena integrato, con i dati ancora tutti in casa. Il live stacking raccoglie i fotoni, l’allungamento decide che cosa farne. Il primo lavoro lo fa la macchina mentre voi battete i denti sul treppiede. Il secondo, per adesso, tocca a voi.