Christian / gogs war so freundlich, mir einige seiner Aufnahmen zu überlassen, mit denen ich meine Stacksoftware-Entwicklungen testen kann.
Hier erste Ergebnisse mit enfuse/imfuse/stackfuser der Beerenwanze.
Die Ergebnisse von Christian: Beerenwanze

Auf eine Bearbeitung der Bilder (Schärfe, Kontrast etc.) habe ich verzichtet. Die Aufnahmen wurden nur ausgerichtet (Alignment).
Die Bilder wurden in der Größe 6000x4000 gestackt, hier verkleinerte Darstellung mit 1200x800. Anbei jeweils ein Link zur vollen Auflösung.
Der linke Fühler hat sich während der Aufnahmen bewegt, das zeigt sich unterschiedlich stark in den Ergebnissen.

Kommentare zu Gefallen oder Nichtgefallen, sowie Hinweise zu technischen Stärken oder Schwächen der Ergebnisse sind sehr willkommen!

1. Mit stackfuser/enfuse. Parameter:

enfuse --exposure-weight=0 --saturation-weight=0.1 --contrast-weight=1 --entropy-weight=0 --hard-mask
 

6000x4000


2. Mit stackfuser, kombiniertes Ergebnis mehrerer enfuse-Berechnungen, nochmals mit dem farbenfrohen imagemagick-linearlight-Effekt kombiniert:
6000x4000


3. Mit stackfuser/imagemagick berechnetes Bild. Das Ergebnis kommt ganz ohne klassische Stackberechnung zustande. Die Einzelbilder werden gar nicht untersucht,
stattdessen werden nur zwei Bilder mit den jeweils hellsten und dunkelsten Punkten des Stacks berechnet und kombiniert.
Kurzgefaßt ensteht das Bild mit Imagemagick mit nur drei Befehlen:

magick Bilderordner/* -evaluate-sequence max max.tif
magick Bilderordner/* -evaluate-sequence min min.tif
magick max.tif min.tif -compose overlay -composite ergebnis.tif 
 

Mit imfuse ist der Befehl:

imfuse Bilderordner/* --compose=overlay
 

Ich finde die Qualität dieser simplen und schnellen Berechnungsmethode bestechend. In voller Auflösung zeigt der Vergleich mit dem enfuse-Ergebnis (1.) jedoch, daß einige feine Details verloren gehen.
6000x4000


4. Wie unter 3., aber mit imagemagick-compose Option difference. Das Ergebnis zeigt den Unterschied der hellsten und dunkelsten Punkte im Stack.

imfuse Bilderordner/* --compose=difference
 

6000x4000

Hallo Martin,

beeindruckende Ergebnisse - gratuliere! Sehe ich das richtig, dass die zugrunde liegenden Bildbearbeitungsroutinen frei zur Verfügung stehen, auch für Windows? Dann muss ich mir die dringend mal ansehen... Vielleicht können wir mal telefonieren und uns gegenseitig unterstützen.

Herzlichen Gruß
Heribert Cypionka

Hallo Heribert,

darf ich direkt Du sagen?
Ich freue mich, daß Du Dich meldest! Ich war meinerseits noch zu schüchtern, Kontakt aufzunehmen.
Gerne können wir uns austauschen! Telefonieren ist bei mir schwierig, da ich schwerhörig bin. Ich werde Dir per PN meine Emailadresse geben.
Aber auch ein ganz offener, öffentlicher Austausch, z.B. auf github, wäre mir sehr recht.
Meine eigenen Entwicklungen sind auf https://github.com/mviereck/microscopy-tools. Wenn Du dich dort anmeldest, können wir unter "issues" diskutieren (auf deutsch).

Ja, die Programme sind frei erhältlich. Meine laufen ganz direkt nur auf Linux, mit etwas Bastelei aber auch auf Windows.
enfuse: https://sourceforge.net/projects/enblend...end-enfuse-4.2/
ImageMagick: https://imagemagick.org/script/download.php#windows (ImageMagick-7.0.10-18-Q16-x64-static.exe)

Viele Grüße, Martin

Hallo Martin,

prima - da können wir uns mal austauchen. Bin sehr gespannt!

Heribert

(Gerne per Du - ich trete halt bei meinen Programmen, dem MIkrobiologischen Garten, Lehrbuch etc. unvermeidbar und bewusst mit vollem Namen auf)

Bei diesem Bild habe ich es mir etwas einfacher gemacht und schon vor der Stackberechnung verkleinert.
Bearbeitung vor dem Stacken: Nur Alignment.
Bearbeitung nach dem Stacken: Helligkeit und Kontrast leicht verstärkt.

1. Ein Ergebnis mit enfuse in der Standard-Stacking-Einstellung:

enfuse --exposure-weight=0 --saturation-weight=0 --contrast-weight=1 --entropy-weight=0 --hard-mask
 

Auffallend sind der bewegte Fühler sowie ein verwackeltes Schmutzhaar am Hinterteil. Außerdem ein weißer Haloschimmer um die gesamte Wanze.



2. Die Verwackelungen kann ich weitgehend wegmogeln, wenn ich "--saturation-weight=0.5" setze. Leider werden dadurch auch die feinen weißen Haare schwächer. Um nur den weißen Haloschimmer loszuwerden, reicht "--saturation-weight=0.1".

Ich habe einige Versuche gemacht, ganz ohne enfuse und nur mit Hilfe von ImageMagick Stackshots zu berechnen. Als Frontend für ImageMagick programmiere ich derzeit das Skript imfuse.
Gute Erfolge habe ich in den Bildbereichen, die auch scharfe Ansichten zu bieten haben. imfuse bietet verschieden Maskenerzeugungstechniken, die etwas unterschiedliche, aber durchweg interessante Ergebnisse liefern.
Eine große Schwäche sind durchgehend unscharfe Bereiche, dort entstehen Artefakte.

Die Bilder habe ich vor der Stackberechnung auf 1200x800 verkleinert und ausgerichtet. Keine Anpassung von Schärfe, Kontrast etc.

Hier wieder ein Bild der Beerenwanze von Christian, erzeugt mit "imfuse --diffstat=median,mean --radius=5":


Ich suche noch nach einer guten Lösung, die Artefakte in unscharfen Bereichen zu vermeiden. Letztlich entstehen sie dadurch, daß Bereiche aus sehr unterschiedlichen Stapelebenen als fast gleich scharf gewertet werden.

Ein möglicher Ansatz ist es, unscharfe Bereiche transparent zu machen und mit einem geeigneten Hintergrundbild zu füllen. imfuse kann das fertig gestackte Bild in Schärfeebenen aufteilen und als "layered TIF" speichern. Damit ist eine Ebenenbearbeitung in Gimp oder Krita, wahrscheinlich auch Photoshop, möglich.

Transparentes Bild:


Als Hintergrund ein Bild, daß die dunkelsten (min) Punkte des Stacks zeigt: ("imfuse --evaluate=min")


Das Transparente und das Min-Bild zusammen:



Ein anderer Schwachpunkt, wo ich noch nach Lösungen suche, ist der fast durchsichtige Fühler.
Ein möglicher Ansatz ist es, obere Ebenen stärker zu gewichten, auch wenn tiefere Ebenen eine rechnerisch größere Schärfe haben. Das hilft zumindest etwas:


Zur Veranschaulichung noch die Maske, die die Schärfeebenen des Ergebnisses zeigt. Weiß ist scharf, schwarz ist unscharf, Grau entsprechend dazwischen:

|addpics|urv-4-13ef.png,urv-5-bff3.png,urv-6-eb73.png,urv-7-6c9e.png,urv-8-608f.png,urv-9-cbd1.png|/addpics|

Hallo Martin,

interessante Etüden - die verschiedenen Analysen kommen mir sehr bekannt vor ;)
Auch mit PICOLAY kann man mit 'Colour-based stacking' die hellsten (Zielfarbe Weiß) und dunkelsten (Zielfarbe Schwarz) Positionen gewinnen. Das "geeignete Hintergrundbild" ist bei mir der Mittelwert aller Bilder, der dort wo der eingestellte Minimum-Kontrast (=Mindestschärfe) nicht erreicht wird, zum Tragen kommt. Außerdem kann der Radius variiert werden, um feine und grobe Strukturen zu erkennen. Schichten mit Strukturen (bei dir layered tifs) lassen sich über 'Hologramm-Stacking' gewinnen und zum 3D-Druck verwenden....

LG
Heribert

Hallo Heribert,

danke für die Rückmeldung!

> Auch mit PICOLAY kann man mit 'Colour-based stacking' die hellsten (Zielfarbe Weiß) und dunkelsten (Zielfarbe Schwarz) Positionen gewinnen.

Das schaue ich mir mal genauer an. Die Ergebnisse mit Ziel Schwarz oder Weiß scheinen sehr ähnlich zu meinen mit Min und Max zu sein.

> Das "geeignete Hintergrundbild" ist bei mir der Mittelwert aller Bilder, der dort wo der eingestellte Minimum-Kontrast (=Mindestschärfe) nicht erreicht wird, zum Tragen kommt.

In diesem Beispiel mit der Beerenwanze ist der Mittelwert/Mean leider nicht geeignet, er ist zu hell. Zum Vergleich das Mean-Bild und das obige transparente Bild mit dem Mean-Bild als Hintergrund. Auch im Auge der Beerenwanze entsteht ein transparenter Bereich, bei dem das Mean-Bild helle Flecken hinterläßt, wogegen das Min-Bild sattschwarz ist. In den Randbereichen hat das Mean-Bild einen weißen Schleier, den ich gern vermeiden will.




Weder Min noch Mean sind allgemeine Lösungen für den Hintergrund. Ich überlege vielmehr, ob ich nicht versuche, nur die Stackebenen im unscharfen Bereich zu verwenden, die benachbarten scharfen Bereichen entsprechen, und daraus einen Mittelwert/Mean zu berechnen. Die Grundidee als solche ist einfach, an der Umsetzung tüftele ich noch.

Viele Grüße
Martin|addpics|urv-a-0e2d.png,urv-b-2b53.png|/addpics|

Es ist mir gelungen, die Artefakte zu >95% verschwinden zu lassen!
Das Ergebnis:


Technisch erreiche ich das durch eine zweite Maske, die die Sättigung / Saturation der Stackbilder wiedergibt. Die Sättigung einer Farbe kann man mit dem HSB- oder HSV-Farbraum ermitteln.

Hier ein Bild, das nur auf Basis der Sättigung, ohne Berechnung von Kontrast, entstanden ist:


Die Masken von Kontrast und Sättigung rechne ich zusammen, mit einer starken Gewichtung von Kontrast und einer geringen Gewichtung der Sättigung.
In kontrastreichen Bereichen überwiegt der Einfluß der Kontrastmasken, in kontrastarmen Bereichen kommt die Sättigungsmaske zum tragen.

Nach über einem Jahr Pause arbeite ich jetzt wieder an imfuse.

Neu ist unter anderem eine Option --slabs. Damit wird eine Reihe von Teilstacks erstellt, die sich später automatisch oder manuell verbinden lassen.

Eine vollautomatische Lösung ohne manuelle Nacharbeit scheint unmöglich zu sein. Hier ein Bild der Beerenwanze, die von imfuse erzeugten Teilstacks habe ich mit gimpo manuell zusammengesetzt. Das hat einige Stunden gedauert, und ich bekomme jetzt eine Vorstellung davon, mit wieviel Mühe und Liebe zum Detail die Bilder hier im Forum entstehen.
An Schärfe oder Kontrast habe ich nichts geändert, auch die realen Schmutzpartikel habe ich nicht retuschiert.
Betrachtet es als mein erstes Werk, das mit manueller Nacharbeit entstanden ist. :-)

Nach der Erfahrung mit dem vorherigen Bild habe ich meine Arbeitsweise und auch das Skript etwas angepaßt.
Das folgende Bild ist wirklich schön sauber geworden, und hat weit weniger Arbeit gemacht. Ich brauche nicht einmal einen Hintergrund, die Freistellung ist gut genug:


(Edit: Ich habe das Bild am Folgetag nochmal weiter bearbeitet und hier erneuert.)

Hallo Kurt,

danke, daß Du einen professionellen Blick wirfst!

Die Bilder habe ich von Christian / gogs bekommen.
Christians Stackingergebnisse zum Vergleich sind hier zu sehen (leider nicht in voller Größe): Beerenwanze
Die Bilder habe ich als jpg mit 8 Bit Farbtiefe bekommen.
Die Bearbeitung läßt sich sicher noch optimieren; im Nachbearbeiten bin ich noch Anfänger.

Ich selbst habe keine geeignete Stackingausrüstung für Makrofotos. Mein Schwerpunkt liegt auf Mikroskopfotografie, und dort auch Stacking.
Da die gängigen Stackingprogramme für Mikroskopbilder keine mich zufriedenstellenden Ergebnisse bringen, habe ich vor Jahren mit der Programmierung von imfuse begonnen. Mit den Ergebnissen für Mikroskopbilder bin ich meistens zufrieden. Makrobilder möchte ich jetzt außerdem stacken können.

Mein Ehrgeiz liegt vor allem darin, mit imfuse eine Software zu entwickeln, die möglichst gute Ergebnisse liefert, und so aufbereitet, daß die Nachbearbeitung an sich möglichst einfach oder idealerweise unnötig ist.

imfuse sollte auch 16 Bit verarbeiten können. Dafür habe ich leider keine Testbilder.
imfuse basiert auf der freien Software ImageMagick. Dadurch kann es fast beliebige Bildformate und Farbtiefen verarbeiten, es muß nur eine geeignete Version von ImageMagick installiert werden; üblich sind 8-Bit und 16-Bit Installationen. Sogar eine automatisierte Konvertierung von RAW Dateien ist möglich.

Viele Grüße
Martin

Edit:
> Im Bild hat es einige Flecken mit krassen Tonwertsprüngen
Kannst Du mir sagen, was Du damit meinst? Mir fallen Farbsprünge im gelben Bereich des Rückens auf. Die scheinen aber "echt" zu sein. Oder meinst Du etwas anderes?