クアッドバンドフィルターを使った OSC のワークフロー
Optolong L-QEF のようなクアッドバンドフィルターをつけたカラーカメラ(OSC)の撮影データを、スタックから書き出しまで処理する。結果は輝線を強調した自然に近い RGB 画像で、ナローバンド画像ではない。
概要
フィルター: クアッドバンドフィルターは Hβ、OIII、Hα、SII を通し、典型的な光害の輝線を抑える。輝線を強調した広帯域の光害カットフィルターのように振る舞う。
| 項目 | モノクロ LRGB + Ha | OSC + クアッドバンド |
|---|---|---|
| チャンネル | 別々のマスター | 1 枚のカラーマスター |
| Ha の追加、連続光の除去 | 必要 | 不要 |
| 輝度 | 撮影する、または L + Ha | カラー画像から合成 |
| 星雲への SCNR | OIII がなければ問題ない | 要注意:OIII は青緑(G + B) |
| カラーノイズ | 少ない | 多め(ディベイヤー) |
画像名:カラー画像は RGB、合成輝度は L_syn。
1 較正とスタックリニア
目標: 1 枚のカラーマスター。
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 →
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 →:フラットとライトに CFA images、ディベイヤーは VNG、任意で Bayer Drizzle 1×(ディザリングした多数のフレーム)。フラットはフィルターをつけて撮り、セッションごとに 1 グループ。
2 トリミングリニア
目標: グラデーション補正がグラデーションと取り違える前に、スタックの縁を取り除く。
DynamicCrop。Autocrop が有効ならたいてい少し直すだけ。リジェクションマップに現れない筋も切り取る。
3 グラデーション補正リニア
目標: 色較正が背景を決める前に、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 →
なぜ色較正の前に行うのか
SPCC は画像から背景とホワイトバランスを求める。グラデーションがあると両方が狂い、隅ごとに背景の色が違ってしまう。
カラーマスターに 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 →。OSC では補正が全チャンネルに一緒に効く。Threshold 0.05〜0.1(細いフィラメントが画像の広い範囲に通っていることが多い)、Amount 0.5。
広角では画像全体に色のグラデーションが出やすい → 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 →、次数 1。
広がった輝線(天の川)が視野にある場合の、複製を使った同等の代替:ImageSolver → SPFC → 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 →。
クアッドバンドでは画像が広帯域の参照とスペクトル的に違う: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 →(1536)、1024 と比べる。このフィルターでは SPFC のばらつき 5〜9 % は普通である。
視野内の明るい恒星: そのハローをグラデーションとしてモデル化してはならない。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 →。
4 色較正リニア
目標: 自然に近いホワイトバランスとニュートラルな背景。
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 →
ImageSolver(WBPP からでなければ)、続いて 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 →:
| パラメーター | 設定 |
|---|---|
| QE curve | カメラのセンサー |
| Filter R/G/B | OSC センサーのカラーフィルターのカーブ |
| 追加フィルター | 一覧にあればクアッドバンドフィルター |
| Narrowband mode | オフ |
| White reference | Average Spiral Galaxy |
| Background Neutralization | 星雲のないプレビューに Region of Interest、必要なら Upper limit +1.0〜+1.5 |
広がった星雲のある天の川の領域では Region of Interest が決め手になる。ないとフィラメントの外縁がグレーになる。プレビューは星雲の外に置き、内側には置かない(そこには淡い輝線があることが多い)。
5 デコンボリューションリニア
目標: 恒星の形を直し、フィラメントをシャープにする。
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 →
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 →:まず Correct Only、次に通常モードで Sharpen Stars 0.25〜0.5、ハロー 0〜−0.1。OSC はカラーノイズが多いので、Sharpen Nonstellar は控えめに(0.5〜0.7)。
6 リニアでのノイズ除去リニア
目標: 何よりディベイヤーによるカラーノイズを取る。
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 →
両方の分離を有効にして 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。OSC のデータは、各色の値が周囲の画素から補間されるため、カラーノイズが多い。
7 合成輝度リニア
目標: 構造と色を別々に処理できるようにする輝度画像。
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OSC で合成輝度を使うのか
別の輝度画像がない。カラー画像から取り出した輝度があれば、構造(LHE、ノイズ除去)は輝度画像で、色はカラー画像で、別々に処理できる。
ChannelExtraction(CIE L*a*b*、L のみ)で 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 → → L_syn。取り出す時点は 2 通り:
| 方法 | 取り出し | 結果 |
|---|---|---|
| A – 簡単(標準) | ステップ 8 でストレッチ後の RGB から | L_syn はすでに非線形で、カラー画像の L* と同じ。L_syn のストレッチと合わせ込みは不要 |
| B – より細かく | いまリニアの RGB から | L_syn を別にストレッチ(より深いブラックポイント、より多くの構造)。8.3 の合わせ込みが必須 |
8 ストレッチ非線形
目標: 彩度を保ったまま、カラー画像と輝度画像を見えるようにする。
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 →
8.1 カラー画像
RGB 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(Colour blend 1.000、Use RGB working space)。方法 A ならその後 ChannelExtraction → L_syn。
8.2 輝度画像(方法 B のみ)
L_syn を同じ手順で、または 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。目標:背景とフィラメントの明るさが RGB の輝度に近いこと。
8.3 合わせ込み(方法 B のみ)
比べるのはここで初めて。リニアの L_syn はストレッチ後のカラー画像とは比べられない。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 →:RGB に ChannelExtraction → RGB_L。測定点は Dark、Mid、Bright。たいてい中間調だけ。
9 恒星を分ける非線形
目標: 星雲と恒星を別々に処理する。恒星の密集した天の川の領域では特に大切。
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 |
|---|---|---|---|
RGB | 有効 | 有効 | 恒星が密集していれば有効 |
L_syn | オフ | – | 同様 |
恒星は RGB から取る。恒星の色を持つのはこれだけである。恒星除去画像に明るい恒星のハローが残っていないか確認し、残りは必要ならマスクで弱める。
10 恒星除去画像の処理非線形
目標: カラー画像で赤と青緑の分離と色のコントラスト、輝度画像でフィラメントの構造。
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、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また見えてしまう。
10.1 カラー画像
- SCNR を画像全体にかけない。 OIII は青緑(G + B)で、SCNR は青寄りにずらしてしまう。背景に本当に緑かぶりがあるときだけ 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 0.3〜0.5。OIII の場所で青緑を確認する。
- 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 →。
- 任意:赤と青緑の分離。 OIII は ColorSaturation で強める(シアン〜青緑の範囲 +0.1〜+0.2)。Hα は 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 → で暖かく。背景はニュートラルに保つ。
- 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 →。OSC では値の範囲の上のほうで。
10.2 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 →:1 回目はフィラメントの束に 48〜64、2 回目は個々の繊維に 12〜24。
- 任意で、淡い外縁に 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 →。
11 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 →
- 合わせ込み:
RGB_starlessに ChannelExtraction →RGB_starless_L。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 →。たいて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。両方の画像はステップ 8 以降違う処理を受けたので、方法 A でも必要。 L_syn_starlessを L としてRGB_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 →。- 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 →。
12 恒星の処理非線形
目標: 密集した恒星を控えめにし、自然な恒星の色に。
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 →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 →
RGB_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 →。OSC では緑がかった恒星がよく出る(ベイヤー補間)。
- 彩度を確認する。消しはしない。
- 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 →。天の川の領域では、星雲が恒星の陰に隠れないよう特に大切。
13 恒星を合成し直す非線形
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) * (~(RGB_stars * s)))14 仕上げと書き出し非線形
- 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、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 →。
- 書き出し:XISF 32 ビット(保存用)、TIFF 16 ビット、JPEG sRGB。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
OSC とフィルターに特有のもの。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 |
|---|---|---|
| スタック直後のマスターが緑かぶり | OSC では想定どおり | SPCC で補正 |
| OIII の部分が青緑ではなく青やグレー | 星雲に SCNR をかけた | 恒星画像だけ、またはマスクで背景だけに SCNR |
| SPCC のフィットのばらつきが大きく、傾きが 1 でない | フィルターがモデル化されていない | 想定どおり。目で確認 |
| SPCC 後にフィラメントの外縁がグレー | Region of Interest なしの背景ニュートラル化 | 星雲の外の、星雲のないプレビュー |
| グラデーションモデルの明るい恒星の周りにリングや斑 | ハローをグラデーションとして拾った | 保護を調整。DBE ではハローにサンプルを置かない |
| カラーノイズ、色むら | ディベイヤー | Color の項目つきの NXT、Chrominance Noise Reduction |
| 恒星が画像を支配する | 恒星の密集した天の川の領域 | 恒星の縮小 |