HaLRGB のワークフロー
モノクロカメラの L、R、G、B、Ha の撮影データを、スタックから書き出しまで処理する。Ha は色を損なわずに赤チャンネルと輝度で星雲を強め、RGB は自然な色と恒星の色を担う。
概要
| 画像 | 役割 |
|---|---|
R、G、B | 色と恒星の色 |
Ha | Hα 輝線の深い撮影。赤チャンネル(ステップ 7)と輝度(ステップ 8)で星雲を強める |
L | 恒星の写る背景、塵の構造、広帯域の構造 |
HaRGB | Ha を加えた後のカラー画像 |
L_neu | L と Ha から作った輝度画像 |
1 較正とスタックリニア
目標: 位置の揃った 5 枚のマスター。
ツール較正、コスメティック補正、重み付け、位置合わせ、正規化、スタックを一連の再現可能な処理にまとめる。1 枚ずつのフレームから、位置の揃ったマスターライトを作る。 基礎を開く →
フィルターごとにフラットとライトのグループ、CFA はオフ(較正、コスメティック補正、重み付け、位置合わせ、正規化、スタックを一連の再現可能な処理にまとめる。1 枚ずつのフレームから、位置の揃ったマスターライトを作る。 基礎を開く →)。全フィルター共通の位置合わせ基準画像を 1 枚、Ha のいちばんよいフレームが望ましい。ドリズルを使うなら全フィルターで同じに。
2 トリミングリニア
目標: スタックの縁と迷光を取り除く。
1 枚のマスターで DynamicCrop を設定し、同じ範囲を他のすべてに適用して位置を揃えたまま保つ。リジェクションマップに現れない偽像も切り取る(較正、コスメティック補正、重み付け、位置合わせ、正規化、スタックを一連の再現可能な処理にまとめる。1 枚ずつのフレームから、位置の揃ったマスターライトを作る。 基礎を開く →)。
3 チャンネルごとのグラデーション補正リニア
目標: 各チャンネルが別々のうちに背景のグラデーションを取る。
ツール大きな明るさや色のグラデーション(光害、月、周辺減光の残り)をモデル化して差し引く。構造は保護マスクでモデルから守られる。 基礎を開く →空の参照マップ(MARS)を使ってグラデーションを補正するので、本物の大きな信号とグラデーションを見分けられる。広帯域データ用で、事前に SPFC が必要。 基礎を開く →
なぜチャンネルごとに、合成の前に行うのか
グラデーションはフィルターごとに違う。月明かりは青で強く、光害はスペクトル的に中立ではない。合成後では色のグラデーションに混ざってしまう。
各マスターを 大きな明るさや色のグラデーション(光害、月、周辺減光の残り)をモデル化して差し引く。構造は保護マスクでモデルから守られる。 基礎を開く → で個別に補正する。L、R、G、B は、広がった輝線が視野にあれば 空の参照マップ(MARS)を使ってグラデーションを補正するので、本物の大きな信号とグラデーションを見分けられる。広帯域データ用で、事前に SPFC が必要。 基礎を開く → でもよい。Ha には GradientCorrection。
4 カラー画像と色較正リニア
目標: 星雲と恒星の色の土台となる、色較正済みの RGB 画像。
ツール何千もの恒星を Gaia のスペクトルと比べて、広帯域・OSC 画像の色を較正する。客観的で再現可能。背景のニュートラル化も含む。 基礎を開く →
- ChannelCombination:
R、G、B→RGB。 - 解析結果が WBPP から来ていなければ ImageSolver。
- センサーと RGB フィルターのカーブで 何千もの恒星を Gaia のスペクトルと比べて、広帯域・OSC 画像の色を較正する。客観的で再現可能。背景のニュートラル化も含む。 基礎を開く →。Narrowband mode はオフ、White reference は Average Spiral Galaxy、Region of Interest は星雲のないプレビューに。星雲の多い領域では Upper limit を下げる(+1.0〜+1.5)。暗黒星雲は参照に向かない。
なぜいま、デコンボリューションの前に行うのか
SPCC は恒星を測光するので、変形していない恒星像が必要である。
5 デコンボリューションリニア
目標: 恒星の形を直し、構造をシャープにする。RGB と Ha で恒星像を揃えて。
ツールリニアデータのための AI によるデコンボリューション。恒星の形を直し、恒星を小さくし、星雲の構造をシャープにする。 基礎を開く →
RGB、L、Ha に リニアデータのための AI によるデコンボリューション。恒星の形を直し、恒星を小さくし、星雲の構造をシャープにする。 基礎を開く →。それぞれまず Correct Only、次に通常モード(Sharpen Stars 0.25〜0.5、ハロー 0〜−0.1、Sharpen Nonstellar 0.5〜0.9。Ha は多めでよく、RGB は控えめ)。
6 リニアでのノイズ除去リニア
目標: ノイズが均一に分布しているうちに取る。
ツールAI によるノイズ除去。細かいノイズと大きなノイズ、輝度と色で強さを分けられる。強い 1 回より、軽い数回のほうが細部が残る。 基礎を開く →
| 画像 | 設定 |
|---|---|
RGB:チャンネルあたりの露出が最も短く、ノイズが最も多い | AI によるノイズ除去。細かいノイズと大きなノイズ、輝度と色で強さを分けられる。強い 1 回より、軽い数回のほうが細部が残る。 基礎を開く →:HF 0.5〜0.6 / 0.8〜0.9、LF 0.3〜0.4 / 0.6〜0.8 |
L | AI によるノイズ除去。細かいノイズと大きなノイズ、輝度と色で強さを分けられる。強い 1 回より、軽い数回のほうが細部が残る。 基礎を開く →:HF 0.5〜0.7、LF 0.3〜0.4 |
Ha | HF 0.4〜0.6、LF 0.2〜0.3。総露出が長ければ Frequency Separation なしで 0.4〜0.5 の 1 つの値でもよい |
7 Ha を赤チャンネルに加えるリニア
目標: 純粋な輝線の信号を赤チャンネルに加える。ピンクの恒星を出さずに赤い星雲の構造を得る。
ツール式を使って画像を画素単位で計算する。チャンネルの合成、輝度画像の混合、恒星の合成し直しに使う。 基礎を開く →
なぜHa を赤チャンネルに加えるのか
Hα は 656 nm、赤フィルターの透過域にある。Ha 画像はまさにこの信号をはるかに深く撮ったものなので、RGB では弱い星雲を、色を損なわずに強められる。
なぜ連続光を除去するのか
Ha フィルターは輝線のほかに連続光も少し通す。主に恒星の光である。Ha 画像をそのまま加えると、すべての恒星が赤みを帯びる(ピンクの恒星)。連続光が支配的な赤チャンネルを使って、その成分を差し引く。
なぜリニアで行うのか
リニアの状態でのみ、画素値は流束に比例する。そのときに限り、チャンネルの足し算や引き算が物理的に正しい。
簡単だが、差し引きは制御できない:
| 項目 | 設定 |
|---|---|
| Target | RGB |
| Channel R | Ha |
| NB Bandwidth | Ha フィルターの帯域幅(例 3、5、7 nm) |
| Broadband Bandwidth R | 赤フィルターの帯域幅(通常 約 100 nm) |
| Scale | 1.0〜3.0(Ha による強調の強さ) |
| G、B | 空欄 |
結果を確認:恒星はニュートラル、星雲ははっきり赤い。
3 段階で完全に制御する。
1. 赤チャンネルを取り出す: BXT 処理済みの RGB に ChannelExtraction(RGB)、R だけ → R_cal。
2. 連続光を差し引く(式を使って画像を画素単位で計算する。チャンネルの合成、輝度画像の混合、恒星の合成し直しに使う。 基礎を開く →)。Create new image、ID Ha_rein、Rescale オフ:
Ha - q * (R_cal - med(R_cal))q はフィルターの帯域幅、SPCC の拡大縮小、露出時間に左右されるので、データから決める。SPCC 後はたいてい 0.1〜0.3。
初期値: 中くらいの明るさで飽和していない恒星 3〜4 個で、Ha と R_cal の中心の値と背景を読む。q = (Ha_恒星 − Ha_背景) / (R_恒星 − R_背景)、その平均。
微調整: Ha 画像で、星雲が少なく中くらいの恒星がいくつかある場所にプレビューを置く。PixelMath を Replace target image でプレビューのタブへドラッグする(メイン画像は変わらない)。q を 0.01〜0.02 刻みで変え、Ctrl+Z / Ctrl+Y で比べる。判断には Auto-STF よりゆるやかな STF を使う(Ctrl を押しながら Auto-STF)。Auto-STF は急すぎて、最適値付近の違いが見分けられない。
目標: 暗い・中くらいの恒星がほぼ消える。残りは明るいものと暗いものがほぼ同じくらい。星雲は変わらない。暗い残りが多ければ q を下げ、明るい残りが多ければ上げる。±0.01 で十分。
Ha_rein での見え方 | 原因 | 対処 |
|---|---|---|
| ほぼすべての恒星が黒く塗りつぶされた円 | q が高すぎる | q を大きく下げる |
| ほぼすべての恒星が明るい点 | q が低すぎる | q を上げる |
q を大きく変えても違いが見えない | Auto-STF が急すぎる | ゆるやかなストレッチで |
明るい恒星が三日月形(q に関係なく) | サブピクセルのずれ | 許容範囲。ステップ 3 で吸収される |
| 恒星ごとに違うリング | Ha と R_cal の恒星像が違う | BXT の恒星のパラメーターを揃える(ステップ 5) |
| 明るい恒星の中心に白い点 | 飽和した中心 | 許容範囲 |
1 つの q ですべての恒星を完全に消すことはできない。Ha は赤フィルターの赤い端にあるので、低温の恒星はやや明るく残り、高温の恒星はやや引きすぎになる。
3. 赤チャンネルに加える:RGB の複製に PixelMath、Use single RGB/K expression はオフ、Rescale オフ:
R/K: $T[0] + max(0, Ha_rein - med(Ha_rein)) * f
G: $T[1]
B: $T[2]
Symbols: f = 1.0max(0, …) により、加えるのは追加の Ha 信号だけで、差し引くことは決してない。負の残りがあると暗い穴になり、後でシアンの恒星の中心になる。f は 1.0 から、星雲が弱ければ 1.5 – 2 – 3。高すぎると星雲がけばけばしいオレンジ赤になり、背景が赤みを帯びる。
任意: 青チャンネルに Ha を少し加える($T[2] + max(0, Ha_rein - med(Ha_rein)) * 0.1)と、Hβ 輝線が本来そうするように、赤がわずかにピンク寄りになる。
8 L と Ha から輝度を作るリニア
目標: 星雲は Ha から、恒星の写る背景は L から取った輝度画像。
ツール手元のチャンネルから作る輝度画像。構造と色を別々に処理し、LRGBCombination で再び統合できるようにする。 基礎を開く →
なぜL と Ha を組み合わせるのか
L は恒星の写る背景と塵の構造を、Ha は星雲のフィラメントをはるかによい S/N で担う。max() は各点で明るいほうのチャンネルを取る:星雲は Ha から、恒星は L から。両方の画像の恒星が足されることはない。
- 複製
Ha_LFを 手元のチャンネルから作る輝度画像。構造と色を別々に処理し、LRGBCombination で再び統合できるようにする。 基礎を開く → でLに合わせる。 - 手元のチャンネルから作る輝度画像。構造と色を別々に処理し、LRGBCombination で再び統合できるようにする。 基礎を開く →:
max(L, Ha_LF)。柔らかくするならL*0.6 + Ha_LF*0.4。
9 ストレッチ非線形
目標: カラー画像と輝度画像を別々にストレッチし、互いに合わせる。
ツール選んだ明るさの値を中心にコントラストが生まれるようにリニアデータをストレッチする。小さなストレッチを何回かに分け、ブラックポイントと交互に行う。 基礎を開く →別の輝度画像とカラー画像が、背景・中間調・ハイライトで合っているかを決まった場所で測り、輝度画像をカーブで合わせる。LRGB 合成が色あせも彩度過多もしないようにするため。 基礎を開く →
なぜ別々にストレッチするのか
輝度画像は構造とシャープさを、カラー画像は色を担う。別々なら、カラー画像は Colour モードでストレッチして彩度を保ち、輝度画像は構造が最もよく出るように最適化できる。LRGBCombination では、両者は明るさが合っていればよい。
HaRGBを 選んだ明るさの値を中心にコントラストが生まれるようにリニアデータをストレッチする。小さなストレッチを何回かに分け、ブラックポイントと交互に行う。 基礎を開く →、選んだ明るさの値を中心にコントラストが生まれるようにリニアデータをストレッチする。小さなストレッチを何回かに分け、ブラックポイントと交互に行う。 基礎を開く →で。L_neuも同じ手順で。目標:背景とフィラメントの明るさがHaRGBの輝度に近いこと。- 別の輝度画像とカラー画像が、背景・中間調・ハイライトで合っているかを決まった場所で測り、輝度画像をカーブで合わせる。LRGB 合成が色あせも彩度過多もしないようにするため。 基礎を開く →:
HaRGBに ChannelExtraction →HaRGB_L。測定点はDark、Mid、Bright。L_neuは Ha の構造を含むので、典型的なパターンは「Mid だけがずれる」→ 中間調だけを 別の輝度画像とカラー画像が、背景・中間調・ハイライトで合っているかを決まった場所で測り、輝度画像をカーブで合わせる。LRGB 合成が色あせも彩度過多もしないようにするため。 基礎を開く →で。
10 恒星を分ける非線形
目標: 星雲と恒星を別々に処理できるようにする。
ツール画像を恒星を除いた画像と恒星だけの画像に分ける。星雲と恒星を別々に処理し、最後にスクリーン合成で元に戻せる。 基礎を開く →
| 画像 | Generate star image | Unscreen stars | Large overlap |
|---|---|---|---|
HaRGB | 有効 | 有効 | 恒星が密集した領域で |
L_neu | オフ | – | 恒星が密集した領域で |
恒星は HaRGB から取る。恒星の色を持つのはこれだけである(画像を恒星を除いた画像と恒星だけの画像に分ける。星雲と恒星を別々に処理し、最後にスクリーン合成で元に戻せる。 基礎を開く →)。
11 恒星除去画像の処理非線形
目標: カラー画像で色と色のコントラスト、輝度画像で構造。
ツールある色(たいていは緑)の過剰分を、そのチャンネルを他の 2 チャンネルの水準に抑えて取り除く。色の誤りの補正にも、意図的な色づくりにも使う。 基礎を開く →自由に形を変えられるカーブで階調を割り当て直す。コントラスト、彩度、色相、特定の階調域の調整に使う。効果は画像全体に及び、局所的に効かせるにはマスクが必要。 基礎を開く →AI によるノイズ除去。細かいノイズと大きなノイズ、輝度と色で強さを分けられる。強い 1 回より、軽い数回のほうが細部が残る。 基礎を開く →局所的なコントラストを高める。すぐ周りとわずかにしか違わない構造を、画像全体の階調をずらさずに浮かび上がらせる。 基礎を開く →明るさの範囲(たとえば「背景より明るいところすべて」)からマスクを作り、次の処理をその範囲だけに効かせる。 基礎を開く →
なぜいま、この順序で行うのか
恒星がなければ、コントラストと彩度は星雲にだけ効く。まず色を整え、次にコントラスト、次に彩度、最後にノイズ除去。そうしないと色の誤りまで強まり、先に取ったノイズがコントラストを上げたときにまた見えてしまう。
11.1 カラー画像
- カーブの前に SCNR: ある色(たいていは緑)の過剰分を、そのチャンネルを他の 2 チャンネルの水準に抑えて取り除く。色の誤りの補正にも、意図的な色づくりにも使う。 基礎を開く →、Amount 0.5〜0.8。広く広がった緑っぽい色むらは、コントラストと彩度を上げるとはっきり目立つ。星雲に本物の緑がない(OIII がない)ので問題ない。黄色っぽい部分がオレンジに転ばないか確認する。
- コントラスト: 自由に形を変えられるカーブで階調を割り当て直す。コントラスト、彩度、色相、特定の階調域の調整に使う。効果は画像全体に及び、局所的に効かせるにはマスクが必要。 基礎を開く →。
- 彩度: 自由に形を変えられるカーブで階調を割り当て直す。コントラスト、彩度、色相、特定の階調域の調整に使う。効果は画像全体に及び、局所的に効かせるにはマスクが必要。 基礎を開く →。特定の色相には任意で ColorSaturation。
- ノイズ除去: AI によるノイズ除去。細かいノイズと大きなノイズ、輝度と色で強さを分けられる。強い 1 回より、軽い数回のほうが細部が残る。 基礎を開く →。
11.2 輝度画像
- 局所的なコントラストを高める。すぐ周りとわずかにしか違わない構造を、画像全体の階調をずらさずに浮かび上がらせる。 基礎を開く →:フィラメント全体、星雲の面、暗黒星雲の縁に 64〜128、フィラメント内の微細構造に 16〜32。
- 任意:LHE の後で淡い部分が暗すぎれば 明るさの範囲(たとえば「背景より明るいところすべて」)からマスクを作り、次の処理をその範囲だけに効かせる。 基礎を開く →。
- AI によるノイズ除去。細かいノイズと大きなノイズ、輝度と色で強さを分けられる。強い 1 回より、軽い数回のほうが細部が残る。 基礎を開く →。
12 合成と背景非線形
目標: 構造と色を統合する。
ツール別の輝度画像とカラー画像が、背景・中間調・ハイライトで合っているかを決まった場所で測り、輝度画像をカーブで合わせる。LRGB 合成が色あせも彩度過多もしないようにするため。 基礎を開く →カラー画像の明るさを別の輝度画像で置き換える。構造とシャープさは輝度画像から、色はカラー画像から得る。 基礎を開く →自由に形を変えられるカーブで階調を割り当て直す。コントラスト、彩度、色相、特定の階調域の調整に使う。効果は画像全体に及び、局所的に効かせるにはマスクが必要。 基礎を開く →Gleicht die Kanäle so an, dass der Hintergrund neutral grau wird – ohne die Farben des Objekts zu kalibrieren. Für Falschfarben und als Nachkorrektur. 基礎を開く →
- もう一度合わせる:
HaRGB_starlessに ChannelExtraction →HaRGB_starless_L。今度の典型的なパターンは 別の輝度画像とカラー画像が、背景・中間調・ハイライトで合っているかを決まった場所で測り、輝度画像をカーブで合わせる。LRGB 合成が色あせも彩度過多もしないようにするため。 基礎を開く → → ゆるやかな S 字カーブ。理由:カラー画像は S 字カーブと彩度でコントラストが上がり、輝度画像は LHE で局所的に変わっただけだから。 - 合成:
L_neu_starlessを L としてHaRGB_starlessに カラー画像の明るさを別の輝度画像で置き換える。構造とシャープさは輝度画像から、色はカラー画像から得る。 基礎を開く →。測定点のない塵の構造が失われたら カラー画像の明るさを別の輝度画像で置き換える。構造とシャープさは輝度画像から、色はカラー画像から得る。 基礎を開く →、Saturation もそれに合わせる。 - 必要なら 背景 を 自由に形を変えられるカーブで階調を割り当て直す。コントラスト、彩度、色相、特定の階調域の調整に使う。効果は画像全体に及び、局所的に効かせるにはマスクが必要。 基礎を開く →。Gleicht die Kanäle so an, dass der Hintergrund neutral grau wird – ohne die Farben des Objekts zu kalibrieren. Für Falschfarben und als Nachkorrektur. 基礎を開く →。
13 恒星の処理非線形
目標: 自然な恒星の色、小さくした恒星。
ツールある色(たいていは緑)の過剰分を、そのチャンネルを他の 2 チャンネルの水準に抑えて取り除く。色の誤りの補正にも、意図的な色づくりにも使う。 基礎を開く →自由に形を変えられるカーブで階調を割り当て直す。コントラスト、彩度、色相、特定の階調域の調整に使う。効果は画像全体に及び、局所的に効かせるにはマスクが必要。 基礎を開く →恒星を暗くするだけでなく小さくする。暗い恒星は控えめになり、明るい恒星はアクセントとして残る。恒星だけの画像で使うのが最も簡単。 基礎を開く →
HaRGB_stars の複製で:
- ある色(たいていは緑)の過剰分を、そのチャンネルを他の 2 チャンネルの水準に抑えて取り除く。色の誤りの補正にも、意図的な色づくりにも使う。 基礎を開く →、Amount 0.5〜0.8、緑かぶりが残るなら 1.0。
- 彩度を確認: オレンジと青がすでにはっきりしていればそれ以上上げない。合成後に派手すぎればチャンネル S を少し下げる(0.5 → 0.45)。完全には消さない。色は恒星の温度の分布を示している。
- 恒星を暗くするだけでなく小さくする。暗い恒星は控えめになり、明るい恒星はアクセントとして残る。恒星だけの画像で使うのが最も簡単。 基礎を開く →:Selection 0.2〜0.3、Amount 0.5〜0.8、5×5 円形。
14 恒星を合成し直す非線形
目標: 恒星を柔らかく戻す。
ツール画像を恒星を除いた画像と恒星だけの画像に分ける。星雲と恒星を別々に処理し、最後にスクリーン合成で元に戻せる。 基礎を開く →式を使って画像を画素単位で計算する。チャンネルの合成、輝度画像の混合、恒星の合成し直しに使う。 基礎を開く →
Starless_final の複製に Replace target image で 画像を恒星を除いた画像と恒星だけの画像に分ける。星雲と恒星を別々に処理し、最後にスクリーン合成で元に戻せる。 基礎を開く →:
~((~Starless_final) * (~(HaRGB_stars * s)))縮小の後は s = 1.0。
15 仕上げと書き出し非線形
目標: 全体の確認、最後の小さな補正、保存。
- 任意で 自由に形を変えられるカーブで階調を割り当て直す。コントラスト、彩度、色相、特定の階調域の調整に使う。効果は画像全体に及び、局所的に効かせるにはマスクが必要。 基礎を開く → による小さな補正。恒星のある画像では控えめに。
- 任意で AI によるノイズ除去。細かいノイズと大きなノイズ、輝度と色で強さを分けられる。強い 1 回より、軽い数回のほうが細部が残る。 基礎を開く →。ノイズが見える場合だけ。
- 書き出し:XISF 32 ビット(保存用)、TIFF 16 ビット(他ソフトでの編集)、JPEG sRGB(公開)。プロセスアイコンとプロジェクトを保存する。
よくある症状
HaLRGB 特有のもの。一般的な失敗は各基礎記事の「よくある失敗」を参照。
| 症状 | 原因 | 対処 |
|---|---|---|
| ピンクの恒星 | 連続光を除去せずに Ha を加えた | Ha_rein を使う方法 B |
| シアンの恒星の中心 | Ha_rein の負の残りを差し引いた | 式に max(0, …) |
Ha_rein にリングや穴 | Ha と RGB で恒星像が違う | BXT の恒星のパラメーターを揃える(ステップ 5) |
| 星雲がけばけばしいオレンジ、背景が赤っぽい | f が高すぎる | f を下げる |
| SPCC 後に淡い星雲がグレー | Region of Interest なしの背景ニュートラル化 | 星雲のないプレビュー、Upper limit を下げる |
| LRGB 後に塵の構造が消えた | そこで輝度が下がっていて、測定点がない | Lightness を下げる、測定点を追加 |