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星点色散:RGB 通道分离对齐与修正

预处理与叠加2021.11

亮星一边蓝、一边红,或是星点两侧各染上一种颜色——这是很多人拍出来会遇到的困扰。这种“星点色散”不论你用单色或彩色相机都可能碰到,成因可能是大气色差、望远镜色差,或某个通道焦点不齐、失焦。好消息是:完美图像从来不存在,遇到这问题不用急着重拍,通过图像处理通常就能大幅改善。

先厘清:这是色差,不是所有像差

在动手修之前,得先搞清楚星点色散属于哪一类问题。天文摄影因光学错位造成的偏差有好几种:对焦与倾斜像差(Focus and Tilt)、球面像差(Spherical)、彗差(Coma)、像散(Astigmatism)。

星点色散(横向色差/大气色差)和上面这些像差是不同层次的问题。PixInsight 的 Debayer 虽然能把 OSC 图像的 RGB 分离并对齐到 G,但它只解决横向色差或大气色差,并无法解决上面那些因光学错位造成的像差。这条界线要先划清楚——通道分离对齐能救的是色散,救不了失焦或倾斜。

彩色相机(OSC):分离 RGB、对齐到 G

彩色相机拍的图像,如果亮星呈现一边蓝一边红(尤其黄色星点特别明显),做法是在校正之后把 RGB 分离,将信噪比较差的 R 与 B 通道对齐到信噪比较佳的 G 通道,再分别叠加、合并回 RGB。处理后,亮星两侧的偏色会明显改善。

彩色图像 RGB 分离对齐到 G 前后对照:右为修正前、左为修正后

实际操作有两条路:

  • 手动 Debayer 时:在 Debayer 设置里选择 separate RGB Channels,然后在做 Star Alignment 时把 R 与 B 向 G 通道对齐。
  • 使用 WBPP 时:勾选对应的选项,WBPP 就会自动运行上述步骤,并在完成后重新组合 RGB 通道。

OSC 图像分离 RGB 并向 G 对齐:手动 Debayer 与 WBPP 两种设置位置

以我的经验,彩色 BSI CMOS 相机不论搭配长焦或短焦的折射镜、反射镜,都遇过这类色散现象,用这个方法处理都能大幅减少影响。

单色相机:各通道星点大小不一

单色相机拍 RGB,也常遇到各通道星点大小不一的问题。例如某组照片的红色通道稍微失焦,导致 R 星点比其他通道大,而且中心没有和 G、B 对齐,合并后看起来星点歪一边、还有一大片红色。

单色相机 R 通道失焦导致星点偏大、中心未与 GB 对齐

这种情况不用急着重拍,处理大致三步:

  1. 重新手动对齐 RGB。
  2. 分离 RGB 通道,针对星点比较大的通道做缩星。
  3. 把缩星过的 RGB 通道重新结合。

处理后虽然还是看得出星点两侧颜色略有不同,但已大幅改善。这样一组修下来,大概花 10 到 15 分钟。

单色相机各通道星点大小不一,处理前后对照

另一个补救工具:ChannelMatch

除了分离对齐、缩星之外,还有一个更直接的补救工具——PixInsight 的 ChannelMatch。它可以分别调整 RGB 三个通道的位置,把星点一边一个颜色的状况拉回来。

使用 ChannelMatch 调整 RGB 通道位置:左为修正前、右为修正后

要特别注意:ChannelMatch 请在线性状态下使用。如果等到非线性状态才用,效果会大打折扣,甚至完全没效。这一点和很多线性阶段的修正工具一样——时机错了,工具再好也无力回天。