基礎 · PixInsight 1.9.x

輝度画像とカラー画像を合わせる

別の輝度画像をカラー画像と合成する前に、両者の明るさを合わせておく必要がある。この手順では決まった場所で測り、ずれのパターンを読み取り、輝度画像をカーブで合わせる。

目的

用途方法
輝度画像とカラー画像が合っているか確かめるプレビューで測る
ずれを狙って直す測定値からカーブを作る
残った差を調整する の Lightness と Saturation

原理

なぜ比べるのか

LRGBCombination はカラー画像の L* を輝度画像で置き換え、a* と b* は残す。ある場所で輝度画像がカラー画像の L* より明るければ、そこは色情報が同じまま明るくなり、色あせて見える。暗ければ彩度過多で暗く見える。両者の明るさが合って初めて、バランスのとれた画像になる。

目標は、背景・淡い構造・明るい部分が両方の画像で同じような関係にあること。合わせるのは輝度画像で、カラー画像ではない。

なぜカラー画像ではなく輝度画像を合わせるのか

カラー画像は色の調整(ホワイトバランス、背景)が済んでいる。そこにカーブをかけると彩度やカラーバランスまで変わる。輝度画像はモノクロなので、カーブは明るさだけを変える。

操作

カラー画像の輝度を取り出す

なぜカラー画像で直接測らないのか

カラー画像での Readout は、各チャンネルの値かその中央値を返す。赤い星雲では R が高く G と B が低いので、中央値は G か B に近くなり、明るさを過小評価する。比べられるのは L* だけである。合成で置き換えられるのがまさにそれだからである。

  1. カラー画像に ChannelExtraction。
  2. Color space CIE L*a*b*、L だけを有効にする。
  3. 適用する → グレースケール画像(例 ColourImage_L)ができる。

測定点を決める

マウスのクリックによる測定は再現しにくい。プレビューなら座標が正確で、もう一方の画像へ移せ、プロジェクトに保存され、変更のたびに測り直せる。

  1. 輝度画像に小さなプレビュー(例 20×20 px)を 3 つ作る。Alt+N、または Preview → New Preview… で座標を指定する。
  2. 名前を変える(プレビューのタブをダブルクリック)。
プレビュー位置
Dark恒星のない背景
Mid淡い構造(星雲の外縁など)
Bright対象の明るい部分
任意で追加2 つ目の構造色の範囲(例 OIII)
  1. プレビューのタブを、もう一方の画像ウィンドウのタブバーへドラッグする → 同じ位置と大きさのプレビューができる。両方の画像の寸法が同じである必要がある。

恒星や恒星の残りの上には置かない。値が狂う。

測る

  • 推奨:Statistics:処理を開き、上でプレビューを選んで中央値を読む。範囲の中央値は 1 点の値より安定している。
  • 代わりに Readout:Edit → Readout Options で Probe size 9×9 または 15×15、Mean か Median、Apply Global。両方の画像の同じ座標で測る。
測定点輝度画像ColourImage_L差
Dark
Mid
Bright

代表的な使い方

パターンを読む

パターン意味輝度画像の補正
すべての値が近い(0.01 単位の差)合っているなし
Mid だけがずれる中間調が違うカーブ:Dark と Bright を固定し、Mid を動かす
Dark と Mid が高く、Bright が低い輝度画像のコントラストが低いゆるやかな S 字カーブ
Dark と Mid が低く、Bright が高い輝度画像のコントラストが高い逆 S 字カーブ
Dark だけが大きくずれる背景が違うブラックポイント、またはカーブの点
すべてが一様に高い・低い全体の明るさが違うカーブ、または LRGBCombination の Lightness
1 つの構造色だけがずれる合成輝度にその構造が弱すぎる・強すぎる合成輝度の重み付けを見直す

カーブで合わせる

各測定値を のカーブの点にする:Input = 輝度画像の値、Output = ColourImage_L の値。先にマスクを外し、カーブをリセットし、チャンネルは RGB/K にする。

目的DarkMidBright
中間調だけOutput = Input目標値Output = Input
コントラストを合わせる目標値目標値目標値

追加の信号がある場合の妥協

輝度画像に追加の信号(合成輝度や HaL 輝度に含まれる Ha など)があれば、淡い構造は意図的に明るくなっている。その場合 Mid の点を目標値まで完全には下げず、輝度画像の値と目標値の間に置く。追加された細部の一部が残り、その部分の色も大きく色あせない。

例

例(HaLRGB): ストレッチ後の比較。

測定点輝度画像ColourImage_L
Dark0.1270.13
Mid0.250.18
Bright0.6580.67

パターン「Mid だけがずれる」(輝度画像の Ha 信号)→ 中間調だけを妥協つきで:Dark 0.13 → 0.13、Mid 0.25 → 0.21、Bright 0.66 → 0.66。

同じデータの合成直前、恒星除去画像の処理後:Dark 0.14 / 0.10、Mid 0.26 / 0.20、Bright 0.61 / 0.64。パターン「コントラストが低い」→ ゆるやかな S 字カーブ:0.14 → 0.105、0.26 → 0.21、0.61 → 0.63。

よい結果の見分け方

よくある失敗

症状原因対処
測定値がばらつくクリックで測った、測定範囲に恒星があるプレビューと Statistics(中央値)
コントラストを合わせたいのにカーブが全体に対角線の上または下にある入力ミス(Output の打ち間違いなど)数値を確認する
カーブの後に暗黒星雲が真っ黒Dark の点を下げすぎた下げ幅を小さく
合成後に Ha の細部が失われたMid の点を目標値まで完全に下げた輝度画像の値と目標値の間で妥協する
合成後に構造が弱いその構造に測定点がない測定点を追加、
プレビューを移せない画像の大きさが違う寸法を揃える

向いている場面・向いていない場面

向いている別のツールがよい
別の輝度画像とカラー画像を合成するたびに(LRGB、HaLRGB、合成輝度)別の輝度画像のないカラー画像 → 合わせ込みは不要
どちらかの画像をその後変えたら、もう一度(カーブ、彩度、LHE)合わせ込み後に残った差 →
使用されている手順

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