Panoramica

TStar è una piattaforma di elaborazione immagini potente, basata su C++17/Qt6, progettata esplicitamente per l'astrofotografia. Combina algoritmi di elaborazione del segnale ad alte prestazioni con moderni strumenti di restauro basati su intelligenza artificiale per aiutare gli astrofotografi a produrre immagini di qualità scientifica dai loro dati grezzi.

Creato da Fabio Tempera e distribuito con licenza MIT, TStar è completamente gratuito e open-source.

TStar supporta i formati FITS, XISF, TIFF e PNG comunemente utilizzati in astrofotografia.

Caratteristiche principali

  • Supporto FITS nativo: piena compatibilità con file FITS a 8, 16, 32-bit interi e in virgola mobile.
  • Workspace MDI: interfaccia Multi-Document flessibile che consente la modifica simultanea di più immagini.
  • Gestione progetti: progetti workspace completi con directory di lavoro dedicate, flusso di lavoro con progetti recenti, sidebar con console di log e ispettore degli header.
  • Astrometria professionale: plate solving nativo + ASTAP con strumenti downstream consapevoli del WCS.
  • Calibrazione colore scientifica: flussi di lavoro PCC e SPCC per correzione cromatica fisicamente fondata.
  • Motore di annotazione automatico: overlay di cataloghi (Messier/NGC/IC/LdN/Sh2/Stelle/Costellazioni) con griglia WCS opzionale.
  • Gestione avanzata delle viste: sottofinestre con aspect ratio preservato, modalità tiling, anteprime delle viste ridotte e lente d'ingrandimento.
  • Cross-platform: pienamente supportato su Windows e macOS (Intel e Apple Silicon), con prestazioni ottimizzate.
  • Multilingua: disponibile in inglese, tedesco, spagnolo, francese e italiano.

Formati file, profondità di bit e I/O

  • Formati supportati in lettura: FITS/FIT, XISF, TIFF/TIF, PNG, JPG/JPEG, BMP, RAW e oltre 20 formati RAW nativi della fotocamera (CR2/CR3/CRW per Canon, NEF/NRW per Nikon, ARW per Sony, DNG, ORF/ORI per Olympus, RW2 per Panasonic, RAF per Fujifilm, PEF/PTX per Pentax, RAW/RWL/SRW per altri).
  • Contenitori multi-immagine: file FITS multi-extension e XISF multi-immagine supportati, con caricamento per-extension/immagine.
  • Formati di salvataggio: FITS, XISF, TIFF, PNG, JPG con comportamento consapevole del formato per dati scientifici vs esportazioni di visualizzazione.
  • Profondità di bit consapevole: flussi di lavoro a 8/16/32 bit interi e 32-bit floating-point per formati scientifici; opzioni di esportazione orientate alla visualizzazione per PNG/JPG.
  • Gestione RAW: caricamento RAW nativo (quando LibRaw è disponibile), tracciamento dei metadati del pattern Bayer, e pipeline di conversione Debayer completa.
  • Preservazione di header e metadati: propagazione metadati FITS/XISF, persistenza ed editing WCS, supporto profilo ICC, e snapshot dello stato del progetto.

Stretching e trasformazione lineare–non lineare

Strumenti per trasformare dati grezzi lineari in immagini visualizzabili.

  • Auto Stretch (statistico): applica automaticamente uno stretch basato sull'analisi statistica. Ideale per anteprime rapide.
  • Generalized Hyperbolic Stretch (GHS): stretching all'avanguardia con controllo indipendente su ombre, mezzitoni e alte luci. Parametri D, B, SP, LP/HP e BP completamente regolabili.
  • Histogram Transformation: regolazione classica dei livelli con anteprima logaritmica in tempo reale. Controllo manuale di ombre, mezzitoni e alte luci.
  • Curves Transformation: regolazione di contrasto e colore basata su spline di precisione, per ogni canale RGB indipendentemente o insieme.
  • ArcSinh Stretch: stretch che preserva il colore aumentando saturazione e contrasto.
  • Star Stretch: strumento specializzato per lo stretching delle stelle con controllo dell'espansione, color boost e SCNR opzionale.

Calibrazione e correzione del colore

  • Photometric Color Calibration (PCC): risolve la plate dell'immagine e calibra i colori sulla base dei cataloghi fotometrici stellari Gaia/APASS. Richiede dati WCS.
  • Spectrophotometric Color Calibration (SPCC): calibrazione basata sulla risposta spettrale utilizzando dati SED/filtro/sensore per un rendering cromatico fisicamente coerente.
  • PCC Distribution: visualizza la distribuzione cromatica delle stelle dopo la calibrazione con grafici scatter Red/Green e Blue/Green.
  • Catalog Background Extraction (CBE): estrazione avanzata del fondo usando immagini di riferimento da catalogo (DSS2, ecc.) per modelli di gradiente altamente accurati.
  • Auto Background Extraction (ABE): modella e rimuove i gradienti da inquinamento luminoso utilizzando interpolazione polinomiale o RBF. Modalità sottrazione o divisione.
  • Background Neutralization: rimuove le dominanti cromatiche allineando i canali del fondo cielo.
  • Temperature / Tint: regolazione manuale del bilanciamento del bianco spostando le tonalità di colore e le tinte verde/magenta.
  • Magenta Correction: soppressione dedicata della dominante magenta per flussi di lavoro deep-sky, con controllo di intensità, preservazione dei dettagli e modalità canale.
  • Selective Color Correction: regolazione precisa di CMY/RGB/L/S/C all'interno di intervalli specifici di tonalità.
  • SCNR (Subtractive Chromatic Noise Reduction): rimuove il rumore cromatico generico verde/magenta, comune nelle immagini OSC/DSLR.
  • Saturation: regolazione dell'intensità cromatica con opzioni di preservazione della luminanza e protezione di luci e ombre.
  • Workspace Color Management: comportamento cromatico coerente tra strumenti e sessioni nel workspace del progetto.

AI e restauro

  • Cosmic Clarity: riduzione del rumore e sharpening basati su deep learning. Affina stelle e dettagli riducendo il rumore senza perdita di informazione.
  • GraXpert Integration: ponte diretto verso GraXpert per la rimozione AI dei gradienti, più potente dell'ABE tradizionale.
  • StarNet++ Integration: rimozione automatica delle stelle per creare immagini starless destinate a elaborazione separata. Crea opzionalmente una maschera di sole stelle.
  • Aberration Remover (RAR): corregge l'aberrazione cromatica e gli aloni stellari.

Gestione canali

  • Extract / Combine Channels: divide un'immagine RGB in canali Mono separati o combina canali Mono in RGB.
  • Linear Fit: equalizza le intensità dei canali RGB abbinando le mediane per un bilanciamento cromatico neutro.
  • Debayer: converte immagini RAW con pattern Bayer in immagini a colori completi.
  • Extract / Recombine Luminance: estrazione indipendente e fusione del canale di luminanza con intensità regolabile.
  • Remove Pedestal: rileva automaticamente e sottrae il valore minimo di pixel (livello di nero). Essenziale prima dello stretching.
  • Image Blending: strumento avanzato per la fusione di due immagini con modalità di fusione stile Photoshop (Normal, Multiply, Screen, Overlay, ecc.) e maschere di range/feathering.
  • Star Recomposition: strumento avanzato per riunire immagini starless e stelle con modalità di fusione regolabili.
  • Perfect Palette Picker: mappatura di dati narrowband (SHO, HOO, ecc.) su palette artistiche con anteprima in tempo reale e preset (Hubble, Foraxx e altri).
  • Continuum Subtraction: migliora i dettagli narrowband sottraendo il continuo a banda larga/luce stellare con Q-Factor regolabile.
  • Align Channels: allinea più immagini aperte (narrowband/RGB) mediante registrazione stellare.
  • NB → RGB Stars: strumento specializzato per fondere canali stellari narrowband con dati stellari RGB, con regolazione Ha:OIII, stretch stellare e saturazione.
  • Narrowband Normalization: bilancia i canali narrowband per il compositing con recupero delle alte luci e compressione della gamma dinamica.
  • Multiscale Decomposition: scompone le immagini in strati wavelet per editing specifico per scala, con guadagno, soglia e riduzione rumore indipendenti per ogni strato.

Maschere

  • Mask Generation: crea maschere basate su luminanza, crominanza, rilevamento stelle o tonalità specifiche.
  • Manual Masking: disegna maschere usando poligoni o forme.
  • Mask Tools: inversione, sfocatura e controlli di visibilità overlay.
  • Range Selection Masks: limiti inferiore/superiore con controllo di sfumatura e selezione di limiti collegati per il targeting tonale selettivo.
  • Color Masks: maschere basate su tonalità rosso/arancio/giallo/verde/ciano/blu/viola/magenta con inversione di intervallo opzionale.
  • Mask Types: binaria, Range Selection, Lightness, Chrominance, Star Mask, e flussi di lavoro dedicati di maschera colore.
  • Mask Overlay Workflow: applica, rimuovi, inverti e visualizza overlay di maschere direttamente dal menu della barra degli strumenti e da dialoghi di anteprima.

Pipeline immagini (preprocessing)

TStar include una pipeline completa per il preprocessing e lo stacking di immagini astronomiche. Segui questi passaggi in ordine: Conversione → Calibrazione → Registrazione → Stacking.

Image Calibration

  • Master Bias: rimuove il rumore elettronico di base introdotto dal sensore della fotocamera.
  • Master Dark: rimuove il rumore termico accumulato durante il tempo di esposizione.
  • Master Flat: corregge la vignettatura e l'illuminazione non uniforme sul campo visivo.

Image Registration

  • Star Detection: identifica le stelle luminose in ogni immagine come punti di riferimento.
  • Transformation: calcola traslazione, rotazione e correzioni opzionali di scala.
  • Sub-pixel Accuracy: allinea le immagini con precisione migliore di un singolo pixel per risultati di stacking ottimali.

Image Stacking

  • Average: media semplice di tutti i pixel. Veloce ma sensibile agli outlier.
  • Median: valore mediano dei pixel ordinati. Eccellente reiezione degli outlier.
  • Kappa-Sigma: clipping statistico che rimuove i pixel oltre N deviazioni standard dalla media.
  • Winsorized Sigma: simile al Kappa-Sigma ma sostituisce gli outlier con valori clippati anziché rifiutarli.
  • Fast Drizzle Mode: opzione drizzle accelerata per dataset sotto-campionati.

Utilità ed effetti

  • Plate Solving: risoluzione astrometrica nativa + ASTAP per metadati WCS, con flussi di lavoro consapevoli di catalogo/database.
  • PixelMath: potente motore di espressioni per operazioni aritmetiche tra immagini. Supporta variabili come $T, $R, $G, $B.
  • Star Analysis: misura FWHM, eccentricità e altre metriche del profilo stellare.
  • Star Halo Removal: strumento per rilevare e sottrarre gli aloni attorno alle stelle luminose.
  • Morphology: modifica forma e dimensione delle strutture dell'immagine (Erosione, Dilatazione, ecc.).
  • Image Annotator: strumento di annotazione manuale + automatico con overlay di cataloghi e griglia WCS RA/Dec opzionale; supporta l'esportazione con burn-in.
  • Image Binning: riduce le dimensioni dell'immagine combinando pixel adiacenti (1x1, 2x2, 3x3). Utile per migliorare il rapporto segnale/rumore.
  • Image Upscale: ingrandisce immagini con metodi di interpolazione selezionabili (Nearest, Bilinear, Bicubic, Lanczos4). Lanczos4 è raccomandato per la massima qualità.
  • CLAHE: Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization per miglioramento del contrasto locale.
  • Wavescale HDR: compressione High Dynamic Range multiscala con decomposizione wavelet.
  • Aberration Inspector: griglia 3×3 per la valutazione della qualità ottica su tutto il campo.
  • Blink Comparator: alternanza visiva rapida tra due viste per verifiche di registrazione/rumore/dettaglio.
  • Correction Brush: rimozione interattiva di artefatti con Content-Aware o campionamento mediano standard.
  • Rotate & Crop: ritaglio di precisione con vincoli di aspect ratio e supporto batch.
  • RAW to FITS Converter: conversione batch di file RAW delle fotocamere (Canon, Nikon, Sony, ecc.) in FITS.
  • FITS Header Editor: visualizzazione e modifica dei metadati FITS.
  • RAW Editor: controlli luce/colore in stile Lightroom per lo sviluppo delle immagini.
  • AstroSpike: genera spike di diffrazione artificiali per effetto estetico.

Workspace e viste

  • Workspace Projects: directory di lavoro per progetto, persistenza dello stato e progetti recenti.
  • Aspect Ratio Aware Windows: le nuove viste si aprono con le proporzioni native dell'immagine.
  • Tiling Modes: affiancamento di tutte le viste (griglia, orizzontale, verticale).
  • Collapsed View Previews: miniature nel pannello destro per finestre minimizzate/ridotte.
  • Hide Minimized Views Toggle: mantiene il workspace pulito preservando l'accesso rapido.
  • Cursor Magnifier: lente d'ingrandimento al cursore per controlli precisi di fuoco e dettaglio.
  • Display Transform Modes: Linear, Auto Stretch, Histogram, ArcSinh, Square Root, Logarithmic display modes con opzione 24-bit ad alta precisione.
  • Display Controls in Toolbar: controllo collegamento RGB/unlink, visualizzazione canale (RGB/R/G/B), inversione colori, visualizzazione false color, burn-display-to-buffer.
  • AutoStretch Target Median: preset rapidi per il comportamento di stretching della visualizzazione.
  • Linked Views: sincronizzazione opzionale di zoom/pan tra finestre di immagini aperte.

Scripting e automazione

  • TStar Scripts: flussi di lavoro di elaborazione integrati per attività comuni. Esplora e visualizza l'anteprima prima dell'esecuzione.
  • Script Runner: scrivi ed esegui script TStar personalizzati (.tss) per automazione complessa multi-step con variabili parametrizzabili.

Crediti e riconoscimenti

TStar © 2026 Fabio Tempera — Licenza MIT.

  • Qt Framework: per il motore UI.
  • CFITSIO: per la gestione dei file FITS.
  • OpenCV: per gli internals di elaborazione immagini.
  • CCfits: per i wrapper C++ di FITS.

Contributors: Tim Dicke (test macOS), Miroslav Bakoš (test Windows).