Twibright Registrator: Instalace, odinstalace, test, základní použití

10. 4. 2017 | Karel Kulhavý

Články - Twibright Registrator: Instalace, odinstalace, test, základní použití  

Kromě instalace a odinstalace otestujeme správné spouštění binárek a předvedeme základní použití.

Požadavky k instalaci

Když teď máme snímky, musí se nám nejdřív podařit nainstalovat program Registrator. Ten ke své instalaci potřebuje následující podmínky:

• Linuxový systém nebo podobný (BSD, cygwin etc.), ale ne Android. Snažil jsem se o přenositelnost, ale při jaké vzdálenosti od Linuxu Registrator selže, netuším. Nenalezl jsem žádný prakticky použitelný a spolehlivý způsob, jak přenositelnost na unixových systémech systematicky zajistit. Dokumentace mi přijde většinou neúplná, nepřehledná, často chybná, nejednoznačná, nebo zastaralá. Nebo neexistuje oficiální a člověk neví, která z vícečetných neoficiálních verzí na webu má být pravdivá. Standard POSIX stojí 7 770 Kč. A např. GCC v poslední době nějak změnilo pořadí uvádění knihoven na příkazové řádce, takže se spousta mých programů přestala překládat. Registrator jsem používal na LFS a Ubuntu, takže tam je pravděpodobnost funkce nejvyšší.
• Nainstalovaný překladač C GCC nebo jiný. U jiného je třeba smazat z Makefile flagy -O3 -fomit-frame-pointer -ffast-math.
• GNU Make
• Nevyžaduje X11 subsystém.
• Nástroj djpeg z knihovny libjpeg. Test přítomnosti: djpeg --help. Některé z aktuálně asi 800 existujících linuxových distribucí odštěpují djpeg z libjpeg do balíčku s jiným názvem, např. na Ubuntu do libjpeg-progs.
• Nainstalovaná libpng včetně hlaviček (na některých distribucích separátní balík). Testováno s verzí 1.6, mělo by chodit i s jinými. Jak se najde jméno balíčku s hlavičkami libpng, mi přijde zmatečné. Často je v názvu dev či devel. Např. v Ubuntu, hledáme-li png ve jmému balíčku, získáme seznam jmen, co mi přijdou jako nesrozumitelné harampádí. Např. ve jménech se vyskytují čísla 3, 12 a 16 přičemž libpng nikdy žádnou verzi 3, 12 nebo 16 neměla, neboť poslední verze libpng je 1.6.25. To je jeden z důvodů, proč nepoužívám distribuce, ale LFS.

Kolejiště curyšského hlavního nádraží, bez stativu, 1/30 s, 100 fotek, Lumix DMC-TZ1.
Obrázek: Karel Kulhavý via Wikimedia Commons (CC-BY-SA, GFDL)

Postup instalace

• Z oficiální stránky stáhneme zdrojový archiv registrator.tgz.
• Uvnitř rozbalených zdrojáků pustíme make pod normálním uživatelem a make install pod rootem.

Pozdější odinstalace

Postup čisté odinstalace, nezávislý na distribuci Linuxu:

• Pod rootem smažeme tři spustitelné soubory:
  • /usr/(local/)bin/registrator
  • /usr/(local/)bin/registrator-bin
  • /usr/(local/)bin/deconvolve
• Volitelně pod běžným uživatelem vyhledáme a smažeme soubory s průběžnými výsledky:
  • registrator_intermediate_*.png
  • registrator_pre_deconvolution.png
  • registrator_pre_prior.png
  • log.txt
• Program nevytváří žádné konfigurační soubory nebo adresáře.

Základní test úspěšné instalace

• Spustíme příkaz registrator bez parametrů, musí vytisknout informativní resumé:

  usage: registrator file1.jpg file2.jpg file3.ppm ... filen.jpg
  
  For input PPM files gamma of 0.454545 is assumed, also for shading mask.
  Outputs registrator_output.png, a 16-bit depth PNG.
  All input images must be the same size.
  
  ENVIRONMENT VARIABLE affecting registrator:
  
  OVERWRITE        overwrites with new frame instead of adding it
  PIXELS           initial pixel step
  DEGREES          initial angle step
  ZOOM             initial zoom step example 1.02=2%
  MAX_CYCLES       max tries. 0=only add, without registration and exposure estimation and writing partial results
  NO_PARTIALS      do not write partial results
  NO_DECONVOLUTION do not deconvolve (for stable camera)
  SHADING_MASK  first frame will be considered shading mask.

• Stejně spustíme deconvolve, informační text vypadá takto:

  Input PPM raw from stdin, output into registrator_deconvolved.png 16-bit
  
  1) DECONVOLVE
  -------------
  deconvolve strength
  	strength >2. Using too close to 2 is not recommended, makes fringes.
  
  2) SIMULATED PERCEPTION UNDER WHITE BALANCE
  --------------------------------------------
  deconvolve light_r light_g light_b
  	parameters define light RGB color, 0-255. Value 0 is recommended to
  	avoid.
  	Picture will be so adjusted that it looks like its viewed under the
  	coloured light (with eye white balance adapted to the light), when
  	its actually viewed under white light. Example - simulation of scene
  	perceived in blue skylight
  
  3) MANUAL HAZE REMOVAL MODE
  --------------------
  deconvolve blk_r blk_g blk_b wht_r wht_g wht_b
  	parameters define RGB values of white and black level, 0-255.
  
  4) GLOBAL HAZE REMOVAL (BLACK AND WHITE POINT)
  ----------------------------------------------
  	deconvolve 2
  	Black and white poitns are found as global minimum and maximum,
  	respectively.
  
  5) LOCAL HAZE REMOVAL (BLACK AND WHITE POINT)
  ---------------------------------------------
  deconvolve -decay_pixels
  	decay_pixels is decay constant of the locality of the maximum for
  	finding black and white points.
  
  6) LOCAL HAZE REMOVAL (BLACK AND WHITE POINT) WITH 2 LOCALITY CONSTANTS
  -----------------------------------------------------------------------
  deconvolve -decay_pixels_0.75 -decay_pixels_0.25
  	Like 5) is done, but two times with different pixel decays, and mixed
  	together, one has weight 0.25 and the other 0.75
  
  COMPRESS=compress_exp - Luminance is powered to compress_exp.
   compress_exp=0 all output pixels will have the same luminance
   compress_exp=1 no operation

Použití programu

Máme tedy nafocené nějaké řady JPEG fotek podle doporučení v minulých dílech seriálu.

• Z řady souborů ručně vytřídíme skupinu opakovaných fotek jedné scény do samostatného adresáře, aby se *.jpg vztahovalo jen na tuto skupinu fotek
• Pokud si nejsme jisti, že všechny fotky v řadě jsou zcela ostré, projdeme je prohlížečem obrázků a nedokonale ostré smažeme.
• Spustíme registrator *.jpg apod.

• Registrator bude za běhu chrlit spoustu informačních hlášek o průběhu optimalizačního procesu napasovávání obrázků na sebe. Registrace každého dalšího obrázku trvá řádově minutu. Slovo FAILURE se běžně vyskytuje ve správně běžícím procesu optimalizace. Ukázka hlášek:

  $ registrator *.jpg
  final offset step 0x666, angle step 0x34, zoom step 0x147
  Input dimensions 2560 1920, loading frame 1 and applying gamma...
  Input dimensions 2560 1920, loading frame 2 and applying gamma...
  Writing 16-bit PNG registrator_intermediate_1.png...
  Initial offset step 16.000000 pixels, initial angle step 1.000000 degrees, initial zoom step *1.020000.
  Frame 2 cycle 1: FAILURE FAILURE FAILURE FAILURE 
  vals 0x00000000 0x00000000 0x00000000 0x00000000 -> 0x882a3edf666d1de6
  step 0x00080000 0x00080000 0x00005b05 0x000288e4
  [   0.00,    0.0000] pix.    0.0000 deg, 1.000000 times, metric 0x882a3edf666d1de6
  Frame 2 cycle 2: SUCCESS SUCCESS SUCCESS FAILURE 
  vals 0xfff80000 0xfff80000 0xffffa4fb 0x00000000 -> 0x881c883327465c19
  step 0x000aaaaa 0x000aaaaa 0x0000795c 0x00014472
  [  -8.00,   -8.0000] pix.   -0.5000 deg, 1.000000 times, metric 0x881c883327465c19
  Frame 2 cycle 3: SUCCESS SUCCESS SUCCESS FAILURE 
  vals 0xffed5556 0xffed5556 0xffff2b9f 0x00000000 -> 0x880bbd80bc5172c1
  step 0x000e38e2 0x000e38e2 0x0000a1d0 0x0000a239
  [ -18.67,  -18.6667] pix.   -1.1666 deg, 1.000000 times, metric 0x880bbd80bc5172c1
  Frame 2 cycle 4: SUCCESS SUCCESS SUCCESS FAILURE 
  vals 0xffdf1c74 0xffdf1c74 0xfffe89cf 0x00000000 -> 0x87f55969c1431c21
  step 0x0012f682 0x0012f682 0x0000d7c0 0x0000511c
  [ -32.89,  -32.8889] pix.   -2.0555 deg, 1.000000 times, metric 0x87f55969c1431c21
  Frame 2 cycle 5: FAILURE SUCCESS FAILURE FAILURE 
  vals 0xffdf1c74 0xffcc25f2 0xfffe89cf 0x00000000 -> 0x87dcec1f75bd9569
  step 0x00097b41 0x001948ad 0x00006be0 0x0000288e
  [ -32.89,  -51.8518] pix.   -2.0555 deg, 1.000000 times, metric 0x87dcec1f75bd9569
  Frame 2 cycle 6: SUCCESS SUCCESS SUCCESS SUCCESS 
  vals 0xffe897b5 0xffb2dd45 0xfffef5af 0xffffd772 -> 0x87c0e9f766fc7d95
  step 0x000ca456 0x0021b63c 0x00008fd5 0x00003612
  [ -23.41,  -77.1357] pix.   -1.4629 deg, 0.999381 times, metric 0x87c0e9f766fc7d95
  Frame 2 cycle 7: SUCCESS SUCCESS FAILURE FAILURE

• Výsledek bude v 16bitovém souboru PNG pojmenovaném registrator_output.png. Pozor, některé nekorektně naprogramované aplikace můžou mít problém 16bitové PNG zobrazit.

Přichází poslední fenomén dnešní doby: dostupné digitální filtry v programech jako GIMP nebo Photoshop. Spousta lidí chce své fotky různě vylepšovat, ale manipulace často zvyšují viditelnost šumu, který se stává v obrázku výraznějším, rušivějším. Hodilo by se, kdybychom mohli mít fotografii s malým šumem i bez nutnosti s sebou tahat k fotoaparátu stativ. I na tento cíl míří Twibright Registrator.

16bitové je PNG proto, aby když už nám nízký šum umožní intenzivně používat matematické editační filtry, jejich použitím se nezviditelnilo schodování, které 8bitové zaokrouhlování způsobuje. Bez poblémů edituje s 16 bity např. konzolový nástroj G'MIC. Nahrajeme-li 16bitové PNG do GIMPu, ten ho sice přečte, ale nahraje ho jako 8bitové, čímž se hloubka dynamiky zkazí. Vývojový GIMP ale prý už umí 16bitovou editaci.

V příštím díle proberu něco o jevu nevyhnutelného šumu ve fotografiích.

Diskuse k tomuto článku

[motyq]

Sice je ta foto ukázka z 10let starého digitálu, ale pokud bych měl dělat 100fotek a následně takové harakiri, tak se s takovým výsledkem na to radši vyprdnu.

Nešlo by do článku přidávat alespoň nějakou autorem vyrobenou současnou fotku, ze které by bylo vidět, že to má nějaký smysl se s tím takto drbat?

A případně ještě nějakou fotku vedle, která bude prostě jedna, aby bylo vidět zhodnocení scény bez registrator úprav?

díky.

[Heron]

Hned po prvním díle jsem to zkusil a výsledek je zde.

Je to jen pokus, stativ, foceno za šera, více méně uměle zhoršené podmínky. Výsledek mi přijde fajn. Rozhodně je to způsob, jak z těch fotek vytáhnout trochu víc dat.

Co se mi nepodařilo je udělat superresolution, tedy získat z hromady fotek 2x větší rozlišení. Tam mi z registratoru lezly strašně rozmazané obrázky.

Jinak 100 fotek nemusí být taková hrůza. Nevím, jak rychle fotí kompakty, ale tenhle Canon 50D zvládá cca 6 snímků za sekundu. Těch 15 vstupních obrázků jsem měl hotovo za 3s. To není taková hrůza.

[Ziki]

Slušné kompakty fotí daleko rychleji (nic se mechanicky nepohybuje).

[Marek Knápek]

Snažil jsem se o přenositelnost, ale při jaké vzdálenosti od Linuxu Registrator selže, netuším. ... POSIX ...

Hmm, to zní jako akademická výmluva. Na co Linux? Android? POSIX? Stačí používat standardní funkce Céčka a program Vám bude fungovat všude, kde je C compiler. Mě se to podařilo sestavit pomocí Visual Studio 2015 bez větších problémů. A to jsem napřed musel po všech čertech shánět libpng a zlib. Změny, které jsem musel udělat v registrator-bin.c: 1) #include <unistd.h> vypadá na nestandardní header, 2) M_PI není standardní #define, 3) použití konstanty (#define) Z_BEST_COMPRESSION, ale chybí #include na zlib.h.

Vytvořily se mi deconvolve.exe a registrator-bin.exe (pro x86), oba spustit jdou, nespadnou, něco dělají, ale nejsem schopen zjistit, jestli to dělají dobře. Když tak pomůžu s přenositelností.