فهم الحالة الخطية وغير الخطية للصورة
كثيرًا ما يُسمع في المعالجة اللاحقة للصور الفلكية: «هذه العملية يجب أن تُنفذ في الحالة الخطية»، «وتلك يجب انتظار الحالة غير الخطية». لكن ما هو الخطي أصلًا، وما هو غير الخطي؟ كان هذا في وقت من الأوقات مفهومًا يصعب علي كثيرًا شرحه للآخرين بوضوح. ثم وجدت لاحقًا طريقة شرح أفضل — وهي النظر إليه عبر منحنى MTF. وفي هذا المقال أستعين بمنحنى MTF وأداة Histogram Transformation (HT) لتوضيح الحد الفاصل بين الاثنين.
تعريف الخطي وغير الخطي عبر منحنى MTF
المفتاح يكمن في حركة واحدة: بمجرد تغيير موضع midtone (الدرجة المتوسطة)، لم يعد خرج الصورة خطيًا.
والسبب أن ضبط midtone يغير «نسبة التباعد بين البكسلات ذات السطوع المختلف». فالعلاقة النسبية بين سطوع كل بكسل والآخر كانت في الأصل متناسبة تناسبًا ثابتًا (خطية)، وما إن يُحرك midtone حتى تتشوه هذه النسبة، فيصبح الخرج غير خطي بطبيعة الحال (ويمكن مقارنة ذلك بتغير المنحنى في قسم output ضمن أداة HT).
والنظر إلى الأمر من زاوية أخرى يجعله أوضح: تقليديًا، تكون الصورة الفلكية فور الانتهاء من التجميع سوادًا مطبقًا لا يُرى فيه شيء (الحالة الخطية)، وعلينا أن نرفعها حتى يظهر الهدف بوضوح — وهذه الحركة هي بالضرورة تمديد غير خطي واسع النطاق. فعلى سبيل المثال، بعد إتمام التجميع في APP، وإلى جانب إنتاج ملف خطي لا يُرى فيه شيء، فإن النقر على زر الحفظ الموجود أسفل التمديد على اليمين يحفظ صورة أخرى غير خطية بعد تمديدها.
(وهناك رأي آخر يرى أن الضبط الطفيف جدًا لا يزال يمكن عدّه خطيًا؛ ويعتمد هذا المقال التعريف الأكثر صرامة — فبمجرد تحريك midtone نعتبر الصورة قد دخلت الحالة غير الخطية.)
ضبط shadow أو highlight وحده لا يفسد الخطية
ليست كل عمليات الضبط تجعل الصورة غير خطية. فتحريك shadow (النقطة الطرفية للمناطق الداكنة) أو highlight (النقطة الطرفية للمناطق الفاتحة) وحدهما لا يغير العلاقة الخطية بين البكسلات، وإنما هو مجرد تحجيم أو اقتصاص للنقاط الطرفية:
- تحريك shadow نحو اليمين: توسيع المناطق الداكنة (فتح الدرجات الداكنة وتباعدها).
- تحريك shadow نحو الأعلى: إخراج المناطق الداكنة تدريجيًا باللون الرمادي.
- تحريك highlight نحو اليسار: توسيع المناطق الفاتحة.
- تحريك highlight نحو الأسفل: إخراج المناطق الفاتحة تدريجيًا باللون الرمادي.
وأضيف تفصيلًا صغيرًا يتعلق بالأدوات: بما أن أداة HT في PixInsight قد أزالت خياري Low وHigh Ranges، فقد عرضتُ الأمثلة الواردة أعلاه عن التحريك «نحو الأعلى / نحو الأسفل» (الإخراج باللون الرمادي) مستخدمًا أداة Curves بدلًا منها.
لماذا يهم هذا الحد الفاصل
إن استيعاب معنى الخطي/غير الخطي أمر عملي للغاية — فكثير من عمليات معالجة الصور (مثل معايرة الألوان وفك الالتفاف) لا تُنفذ على نحو صحيح إلا في الحالة الخطية؛ وما إن يُجرى التمديد ويُحرك midtone حتى تدخل الصورة الحالة غير الخطية، فتنحرف نتائج بعض العمليات. لذلك، عند بناء سير العمل، كثيرًا ما يكون التفكير مسبقًا بوضوح في «هل تُنفذ هذه الخطوة قبل التمديد أم بعده» أهم من حفظ كل زر على حدة.