彗星图像处理通论：对齐、去星与合成

彗星图像处理的核心难题只有一句话：彗星会相对背景星移动，所以彗星和星点没办法用同一组对齐参数同时处理。因此处理快速移动的彗星时，彗星与星点背景总是分开处理，最后再合成。这篇整理我多年来累积的彗星处理心得，从对齐工具、去星，到颜色与合成，作为通论；至于实战个案，可参阅〈用 PixInsight 处理彗星〉的紫金山彗星系列。

为什么要彗星对齐：一组对照

先看一个对照，说明彗星对齐到底解决了什么问题。

左为对齐彗核并去星后叠加、右为仅对齐星点叠加的对照

上图左边是把对齐彗核、去星后的图像叠加的结果；右边是仅对齐星点就直接叠加的结果。右边没对齐彗核的图像叠完之后，彗核周围会出现一些瑕疵——要强调的是，那些并不是“彗核周边的细节”，而是被剔除算法去除离群值后留下的破损。彗核图像本身也因为这些瑕疵而有缺损。换句话说，想留住彗核与尾巴的完整形态，彗星对齐这一步跳不掉。

Comet Alignment（CA）工具

PixInsight 里处理彗星对齐的工具是 Comet Alignment（CA）。最基本的用法，是搭配 Star Alignment（SA）：用 SA 对齐星点，用 CA 对齐彗星，最后产生星点与彗星两张图像，各自往下处理。在 SA 中选取彗星位置的方式是鼠标左键点击。

PixInsight 中的 Comet Alignment 工具界面

一个曾经失败、后来成功的方法

早年有位同好提供过一个进阶思路：用 CA 对齐彗星、叠加出“纯彗星图像”后，再运行一次 CA，把彗星从星点对齐图像中扣除，借此得到干净的纯星点背景。详细步骤是：

校正彗星图像。
使用 Star Alignment 对齐星点，产生星点对齐图像。
使用 CA 选取星点对齐图像中的彗核，产生彗核对齐图像。
使用 Image Integration 叠加彗星对齐图像，产生几乎去掉星点的“纯彗星图像”。
把纯彗星图像保存，在 CA 的 subtract operand image 中选取这张纯彗星图像，再输出一次，产生“星点对齐且无彗星”的图像。
使用 Image Integration 叠加星点对齐且无彗星的图像，得到“纯星点图像”。

以 Comet Alignment 扣除彗星、取得纯星点的流程示意

老实说，这个方法我最早用手上的数据测试是不成功的——第 5 步做不出干净的“星点对齐且无彗星图像”，部分星点对齐图像仍残留彗星、或是被减过头导致彗星位置出现全黑，叠加后彗星依然残缺不全。不过提供这方法的同好在他的数据上是成功的，所以我当时仍记录下来给大家参考。后来我改进了做法，用一组背景单纯的 Leonard 彗星数据（TOA 150 + QHY 268c，16 张 90 秒）重做，证实这个传统的 comet alignment 方法是可以成功的，而且因为背景没有特殊星系、星团或星云，相当适合初学者练习。

新版 CA：不用先对齐星点

新版的 Comet Alignment 有一个重要改变：可以不用先对齐星点。

新版 Comet Alignment 不需先对齐星点，可对非直线轨迹的彗星对齐

只要对第一张与最后一张图像“大略”选好彗核位置，并勾选 Compute PSF fits，进程就会自行计算其他图像的彗核并对齐。因此即使彗星移动轨迹不是直线，也一样能对齐。这样做的明显好处是不用经过两次插值——先对齐星点、再对齐彗星的老做法，等于做了两次插值，每一次插值都会损失一点画质。（可以留意视频中图像的文件名后缀为 _c_cc_ca，没有 _r，代表只做过 Calibration、Cosmetic Correction 与 Comet Alignment，没有经过 Registration。）这个新做法还衍生出一些应用，例如叠加连续几天的彗星数据，或制作彗星连续移动的延时视频。

去星：彗核容易被误伤

彗星处理少不了去星，但彗核与彗发很容易被去星工具误判成星点而破坏掉，这里分几种情况说明。

彩色图像在线性状态下去星的问题

如果没有购买 StarXTerminator（SXT），想用 Starnet++ 批量去星，彩色图像会遇到一个麻烦：在线性状态下，彩色图像经过 Starnet++ 后，彗核与彗发会出现损坏。

彩色彗星去星：分离 RGB 通道各自去星可避免彗核损坏

解法是把 RGB 三个通道分离，各自去星，再结合回去，就像处理单色相机拍的 RGB 通道一样。这样处理后，彗核与彗发看起来就正常许多。要批量分离通道，可以用脚本里的 Batch Channel Extraction Script。

使用 Batch Channel Extraction Script 批量分离通道

用蒙版保护彗核

批量去星时，SXT 或 Starnet 有时会直接把彗核当成星点去掉，或是把彗星不同尺度的部分分离，导致彗核变黯淡。解法是替彗核加上蒙版：

使用 GAME 这类进程制作彗核蒙版。
在 SXT 的 Process Batch 中选择加载蒙版。

以 GAME 制作彗核蒙版

在 SXT 的 Process Batch 中加载蒙版以保护彗核

被遮住的区域（蒙版黑色部分）就不会被去星，彗核因此得到保护。如果用的是 Starnet，批量去星时也可以在 Process Container 中加载蒙版。

实务上有个小诀窍：去星前，记得先确认第一张与最后一张图像的彗核位置，然后用 GAME 或 Clone Stamp Tool，在第一张与最后一张彗核位置的连线上制作蒙版，再去星，才能有效避免彗核被误伤。

确认首末张彗核位置、沿连线制作蒙版后再去星

加蒙版前后彗核状态对照

颜色与背景校正

彗星尾巴末端有时会出现奇怪的颜色，红、紫、绿都有——基本上这些多半是彗星所在天空背景的颜色，在单独强化彗星后被凸显出来（例如前几年 NEOWISE 出现的第三条红色尾巴）。要留要拿掉看个人喜好，想拿掉的话，我的做法就是把某个颜色拉掉。

理论上天空背景在校正完之后应该接近黑褐色，但彗星在没有星点的状况下，校正容易失败或不准确，尤其是彩色相机拍的图像。以我的经验，处理彗星最大的两个问题，就是校正颜色与去除星点残留物；解决了这两点，其实就已经成功九成了。

彗星尾端偏色与背景校正示意

收尾：基本功仍然重要

彗星处理常常要来回试好几天，其中很可能有一整天是卡关状态——有时候大脑需要沉淀，才能想出解法。

彗星图像处理成果

AI 工具（去星、降噪那类）虽然省下不少时间，但那些时间其实是转嫁到电脑的运算成本上（CPU 慢或没有 GPU，就得算很久）。除此之外，PixInsight 的基础工具也一样不可少：除了常见的 DBE、STF、Histogram Transformation、Curve Transformation，Wavelet、HDRMT、色彩饱和工具再搭配蒙版使用，都是把图像质量榨出来的关键。工具会进步，但这些基本功练起来，才是真正能稳定处理好彗星的底气。