40.º aniversario de la Voyager: ver un extraterrestre…

Procesando las películas

Habiendo descargado archivos de imagen calibrados y corregidos geométricamente a través de la herramienta OPUS PDS, utilicé La excelente utilidad IMG2PNG de Björn Jónsson para convertir los archivos IMG nativos a un formato PNG más conveniente y amigable. Mantuve todos los datos a 16 bits por canal durante todo el flujo de trabajo.

Usando un paquete probado de software de procesamiento de imágenes (Corel Paint Shop Pro X6, ImageJ y Affinity para Windows), dividí la gigantesca tarea que tenía por delante en una serie de pasos:

(1) Me aseguré de que el disco del planeta estuviera centrado en cada fotograma. Para una mejor alineación, utilicé la extremidad de alto contraste para medir la posición de Júpiter con respecto a los márgenes superior y derecho. Por lo general, esto se ejecutó a una escala del 400 %, lo que redujo la imprecisión a un cuarto de píxel.

(2) Medí el tamaño del disco joviano en cada cuadro, utilizando un script de Python automatizado con la salida canalizada a un archivo TXT.

(3) Usando Celestia, creé una ‘máscara de iluminación’ pseudo-Lambertiana, para modelar la fase de Júpiter vista por la Voyager, capturando la forma en que la iluminación solar varía en todo el planeta.

(4) Empleando los tamaños de disco medidos en el Paso 2, creé otra secuencia de comandos que aplicaba automáticamente la «máscara de iluminación» a todas las imágenes de la serie, eliminando así el sombreado. En efecto, esto representaba todos los puntos de Júpiter como si estuvieran iluminados por la luz solar equivalente al mediodía local.

(5) Creé composiciones RGB a partir de estos fotogramas sin sombrear, usando OGV para las imágenes de la Voyager 1 y OGB para la Voyager 2. Cada fotograma monocromático se convirtió en una composición de color al agregar los fotogramas anteriores y posteriores en la secuencia. Por ejemplo, el cuadro número C1549134 se cerró a través del filtro azul de la Voyager 1; para convertir esto en una toma en color, importé los marcos verde anterior (C1549132) y naranja posterior (C1549136).

(6) Apliqué una deformación de malla predefinida para corregir la rotación de cuadro a cuadro del planeta que gira rápidamente. Para que esto funcionara, el script automatizado necesitaba conocer el filtro «base» para un cuadro dado y el tamaño aparente de Júpiter en píxeles. En el ejemplo anterior, C1549134, «azul» era el filtro base, lo que significa que el script tenía que aplicar una deformación hacia adelante al canal rojo (naranja) y una deformación hacia atrás al canal azul (violeta/azul). Este clip de 2010 describe una versión rudimentaria del proceso.

(7) Procesamiento de color: los marcos OGB u OGV combinados produjeron un Júpiter verdoso y chillón. Corregí el color (subjetivamente) para representar el planeta tal como lo vería el ojo humano, y las películas e imágenes fijas resultantes se parecen felizmente a las composiciones del Hubble, Cassini y Juno del planeta gigante.

(8) Después de aplicar una serie de filtros de nitidez y de paso alto, volví a imponer el sombreado global utilizando una «máscara de iluminación» inversa a la que describí en el Paso 4.

El proceso descrito anteriormente completaría el trabajo si todos los marcos estuvieran completos. Pero había fotogramas parciales, fotogramas con lunas, sombras lunares cambiantes y fotogramas faltantes.

Reparación de marcos dañados o faltantes

Para los marcos dañados o faltantes, descubrí que el método de deformación de la malla podía producir marcos sintéticos muy satisfactorios. En cuanto a las lunas, inicialmente tracé los movimientos orbitales de los satélites en Excel, registrando un puñado de valores X e Y y empleando splines cúbicos para interpolar todas las demás posiciones. Después de que se borraron de las imágenes procesadas de Júpiter usando datos parcheados de marcos sintéticos, restablecí las composiciones de color de las lunas justo al final del flujo de trabajo, usando mis datos de Excel y una secuencia de comandos de Python dentro de Paint Shop Pro para hacer todo esto. semiautomáticamente. Esto funcionó muy bien, produciendo movimientos orbitales de las lunas más suaves que los que podría lograr el ensamblaje manual cuadro por cuadro.

En cuanto a las sombras proyectadas por las lunas sobre Júpiter, no encontré una solución mejor que aislar las sombras de los marcos monocromáticos e insertarlas en los compuestos de color finales.

La plataforma de escaneo: Inyección de Voyager de nuevo en la imagen

Hice una versión de las películas restauradas en las que se reintrodujeron los movimientos de cabeceo y guiñada de la plataforma de escaneo. ¿Por qué? Bueno, sentí que esto mejoraría los videos, dando al espectador una sensación visceral de estar a bordo de una nave espacial en funcionamiento.

Utilicé la aplicación de video gratuita VirtualDub, junto con el complemento Deshaker disponible gratuitamente. Irónicamente, usé Deshaker para el *opuesto* de su uso previsto. Ejecuté el complemento en los marcos de Voyager invertidos y sin procesar, midiendo el cambio de actitud de la plataforma de escaneo a medida que se apagaba.

Al importar los datos a Excel, suavicé en gran medida los valores de x e y, usando una combinación de funciones de «media» y «mediana» para llegar a un compromiso entre la fidelidad y la visibilidad. Restablecer los movimientos ‘reales’ de la plataforma de escaneo daría como resultado un video imposible de ver, o en el mejor de los casos, ¡provocaría náuseas!

Para ver cuánto mejora esta versión de la película con respecto a la anterior, aquí está la versión de la película Voyager 1 que se muestra con mayor frecuencia en los documentales científicos:

¿Que te ha parecido?

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