GeneralizedHyperbolicStretch (GHS)

GeneralizedHyperbolicStretch（GHS）は、リニアデータを目に見える画像に変換する。固定されたカーブとは違い、どの明るさを中心にコントラストを最も強めるかを決め、その上下でストレッチを制限できる。

目的

原理

• ストレッチが正（D > 0）のとき、カーブは全域で対角線より上にある。背景を含めてすべての値が持ち上がり、背景のピークは右へ移る。
• GHS はストレッチするだけで、ブラックポイントは 0 のままである。背景は中間のグレーに浮き、その左側の階調は空いたままになる。画像は白っぽく眠い印象になる。SP や LP ではこれは変わらない。
• ブラックポイントだけを上げると背景は暗くなるが、淡い構造がまだ背景に近いうちは一緒に沈んでしまう。
• そこで原則は ストレッチとブラックポイントを交互に行うこと。ストレッチで構造と背景を引き離し、ブラックポイントで背景を下げる。繰り返すたびに両者の差が広がる。
• Auto-STF が 1 回の GHS より締まって見えるのは、ストレッチとブラックポイント（およそ中央値 − 2.8 × MAD）を組み合わせているためである。

パラメーター

操作

• 先に複製を作っておく。リニアの元画像は戻れる場所として残す。
• Real-Time Preview を有効にし、メイン画像の STF をリセットする（Ctrl+F12）。そうしないとプレビューが STF を引き継ぎ、さらにストレッチされて見える。
• 画像は 32 ビット浮動小数点でなければならない（メインウィンドウのステータスバー：f32）。16 ビットでは 0.0001 のリニア背景にわずかな段階しかなく、ストレッチするとトーンジャンプが出る。プレビューには画像ではなくプレビュー自身の形式（例 i16）が表示される。

値を測る

1. メイン画像で Auto-STF を有効にする（Ctrl+A）。変わるのは表示だけで、画素値は変わらない。
2. GHS を開いたまま、マウスの左ボタンを押した状態で測りたい場所をクリックする。値は Readout Data に表示される。
3. Send to SP で値を SP に送る。LP には専用ボタンがないので、値を入力するか Fine adjustment で LP を選ぶ。
4. メイン画像の STF を再びリセットする。

• 安定した値を得るには Edit → Readout Options で Probe size 9×9 または 15×15、Mean か Median、Apply Global を設定する。測定範囲に暗い恒星が入る場合は中央値のほうが頑健である。
• 代わりに GHS のグラフで背景のピークをクリックしてもよい（グラフを拡大する。リニア画像ではピークは左端にある）。
• ピークは 1 回ごとに右へ移る → 毎回、ストレッチの前に測り直す。

代表的な使い方

サイクルによる最初のストレッチ

1  最初のストレッチ（1〜2 回）        SP = 背景、LP = 0
        ↓
2  ブラックポイント（Linear）         ピークの左裾の手前まで
        ↓
3  SP を測り直してストレッチ          SP = 背景、LP は SP のすぐ下
        ↓
4  ブラックポイント（Linear）         小さく
        ↓
   構造がはっきり分かれ、背景が暗くなるまで 3〜4 を繰り返す

• リニアの背景が非常に暗い場合（中央値が 10⁻⁴ 前後）、最初のストレッチには複数回が必要になる。
• 淡い構造に SP を置いたコントラスト調整は、たいてい効果的でない。SP と背景が近すぎて背景も明るくなり、恒星も膨らむ。局所的なコントラストは、後で LHE や CurvesTransformation でつけるほうがよい。

ブラックポイントを置く

1. Transformation type: Linear を選ぶ。
2. Blackpoint は、ヒストグラムのピークの左裾のすぐ左までにとどめ、ピークまでは上げない。
3. プレビューで確認する：背景が暗くなり、淡い構造は見えたままであること。

• クリップしない：ヒストグラムの左端、ゼロに画素が積み上がらないこと。切り捨てた画素は戻らない。
• 代わりに HistogramTransformation のシャドウスライダーを使ってもよい。ダイアログに切り捨てられる画素の割合が表示されるので、0.01〜0.05 % 程度未満に抑える。
• 途中のブラックポイントは強めでよいが、最後は控えめに。最後のブラックポイントが、完成画像で暗部にどれだけ余裕を残すかを決める。

カラー画像：Colour モード

Colour Options の項目：

設定： Mode Colour、Colour blend 1.000、Use RGB working space を有効にする。毎回、実行前に確認する。モノクロ画像では関係ない。

モノクロ画像：Auto-STF をそのまま適用する

GHS を使わない手早い方法：

1. リニア画像で Auto-STF（Ctrl+A）。
2. STF の三角形を HistogramTransformation の下部バーへドラッグ＆ドロップする。
3. STF をリセットし（Ctrl+F12）、HistogramTransformation を適用する。

グレースケール画像専用：Auto-STF はチャンネルごとに別々にストレッチするため、カラー画像では彩度が落ちる。背景はやや明るめ（0.25 前後）になるので、必要なら小さくブラックポイントを置く。

よい結果の見分け方

よくある失敗

向いている場面・向いていない場面