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窄带配色:SHO 色板与常用调色脚本

色彩管理2021.07

窄带图像的配色,是很多人从 RGB/LRGB 跨入窄带领域时第一个撞墙的地方。这篇文章把我这几年在窄带调色上的观念与工具整理成一篇,从基本观念、SHO 色板原理,到通道归一化与各种好用的脚本,让还在摸索的朋友有个地图可以按图索骥。

先建立正确的心态

窄带天文摄影,其实不是把 SHO 以排列组合的方式(SHO、HSO、HOO……)塞进 RGB 通道这么简单而已,通常这样做的结果不会令人满意。

这就如同去星之后要处理星云一样,不是单纯把星点加回去就解决了——这样做常常换来星点变淡或颜色改变的问题。真正的 know-how 就藏在这些关键的细节里面。

不同处理程度下窄带配色结果的差异示意

因此我的建议是:新手玩窄带图像处理,一定就是先搞自己。请先把 RGB 与 LRGB 玩熟玩透,循序渐进再进窄带。除非你会写程序、对 PixelMath 的使用毫无障碍,那或许可以同时并进,但必须说这并不容易。

下面这张图是相同的原始文件、不同学习程度下的处理结果。光是“尘埃如何上色”这一件事,从知道原理到能够实操,我就学了两年——不是拉拉饱和度那么简单而已。

同一份原始文件在不同学习阶段的窄带处理成果对照

SHO 色板是什么

SHO 配色是天文摄影中常见的“窄带调色法”,利用三种气体的发光特性,在后期把不同波段的信号分配到不同颜色,借此把星云内部不同元素的分布“可视化”。

它最大的好处是:原本肉眼看起来全都是红色的星云,在 SHO 之下会分出层次,让结构、边界与能量差异变得一清二楚。而且 SHO 并不是固定长什么样子——色调、饱和度和强度完全可以依摄影师的风格与美感去调整,所以它既是一种科学表达方法,也是一种宇宙艺术创作。

以下用三张图像示范三种不同的映射方式。

一、氧蓝、硫红、氢居中的配色

OIII 对应冰蓝、SII 对应亮红、Ha 呈暗橘黄的 SHO 配色示范

  • OIII(氧)→ 冰蓝色
  • Ha(氢)→ 暗橘黄色
  • SII(硫)→ 亮红色

氧多的区域呈现冰蓝色,硫多的区域是红色,而氢介于红色与绿色之间、变成温暖的暗橘黄光,某些与氧交会之处则呈现粉红色。

二、氢绿、氧蓝、硫红的自然感配色

这张图像展示了另一种 SHO 配色方式:Ha 主要对应绿色、OIII 对应蓝色、SII 对应红色。它和传统的哈勃调色板略有不同,这种映射让星云的色彩更贴近自然观感,同时又保留了窄带图像揭示元素分布的特性。

Ha 偏橄榄绿、OIII 偏天蓝、SII 偏砖红的自然感 SHO 配色示范

  • Ha → 偏暗的橄榄绿/草绿色,不是鲜艳的亮绿,而是带点沉稳的自然绿,用来勾勒星云主要的骨架与轮廓。
  • OIII → 偏天蓝到湖水蓝,像晴朗天空或浅海水面的蓝,带来清冷、透明的感觉,主要分布在大片区域,营造出广阔与空灵的氛围。
  • SII → 砖红/焦橘红,不像纯红那么刺眼,而是带点橘调的暖红,看起来比较厚重,多集中在图像底部与边缘,像火焰或岩浆般烘托出能量感。

通过这样的配色,不同电离元素的范围一目了然,让星云呈现出如同“彩色地图”般的立体感。

三、接近传统哈勃调色板的配色

本系列最后这张采用了接近传统“哈勃调色板”的 SHO 配色:SII 对应红色、Ha 对应绿色、OIII 对应蓝色。这种映射方式最早由哈勃空间望远镜推广,目的在于把三种窄带光线转换为人眼可辨的颜色。

接近哈勃调色板(SII 红、Ha 绿、OIII 蓝)的 SHO 配色示范,图像尚未大幅强化呈黯淡状态

  • 硫(SII)的红色带来稳重的过渡层次
  • 氢(Ha)的绿色形成主要结构与轮廓
  • 氧(OIII)的蓝色铺展在空洞与边缘

这种组合能突显星云复杂的形态与能量差异,把原本难以区分、层层堆叠的气体,转化成如同油画般的宇宙景象。

注:上图处于配色阶段,图像几乎尚未大幅强化,所以呈现黯淡的状态。

通道归一化与“一键转色”的取舍

近年网络上流行用 PixelMath 把 HOO 一键转成 SHO 色板,非常容易操作、速度又快,对新手很友善。不过我以早期双窄带拍的图像试用后发现,出来的成品往往长得都很类似(缺乏变化)。

以 PixelMath 一键把 HOO 转为 SHO 的前后对照

使用这类公式时,我的建议是:

  • 给初学者:谨慎使用,必要时自行调整颜色。此外要注意,这些 PixelMath 公式只是把通道做了归一化(Normalization),并没有其他强化细节的功能,因此还是要先做好基本功,最后再调色。
  • 给进阶者:去看原作者的视频理解原理,把步骤拆解、化为己用,替自己的工具箱多添一件工具。当你遇到一时无法解决的问题时,多一副工具可以换手。

常用的窄带调色脚本

PI 的进程或脚本可以由社区协力者自行开发推出,这也是为什么 PI 在天文图像处理上,这几年能配合社区快速发展的原因。觉得官方进程写得不好或更新太慢?你自己就可以动手写。如果你是会写程序的业余天文爱好者,PixInsight 论坛绝对是你大展长才的地方。以下是我常用或推荐的几个脚本。

窄带调色脚本操作界面示意

窄带调色脚本输出结果示意

SHO-AIP

如果你对用 PixelMath 混合通道感到恐惧,SHO-AIP 是很好的替代。它不论在线性或非线性状态下都可以使用,而且可以立即预览结果。下图中的 HSO、HOO、SHO 都是用这个脚本产生的。觉得 PixelMath 不太直觉的话,用它就对了。

以 SHO-AIP 脚本产生 HSO、HOO、SHO 三种配色的对照

Color Shifter

同样是常用于窄带图像调色的脚本,适合用来微调色相。PI 里若没有内置,Google 一下就能找到下载点。

NB Colour Mapper

这个脚本由 Mike Cranfield 与 Adam Block 一起开发,特点是可以在线性状态下把窄带通道配色。一般常见的混合通道脚本几乎都是在非线性状态下作业,因此在线性状态下合并,能让图像在通道合并后保有更多后续处理的空间。

NB Colour Mapper 脚本示意

NB to RGB Star Combination

如果你拍了窄带(单色或双窄带)却没有拍 RGB 星点,我会推荐在线性状态下分离星点后,用这个脚本把窄带的线性星点转成接近 RGB 颜色的星点,效果还满好的。

传统上,要处理窄带那种洋红色或绿色星点,只能拉掉色彩饱和度,或用较复杂的步骤去产出 RGB 星点;而这个脚本只要一步,就能得到颜色较为正常的 RGB 星点。脚本可在 setiastro 的 PI 脚本数据库取得:https://raw.githubusercontent.com/setiastro/pixinsight-updates/main/

以 NB to RGB Star Combination 把窄带星点转成 RGB 颜色的成果示意

官方教学资源

还在看那些连作者自己都搞不清楚原理的处理视频吗?还在套用一些现成的 PixelMath 公式、却时常颜色出问题或看起来单调无味吗?

PixInsight 团队在官方 YouTube 频道推出了窄带图像处理的教学视频,解说了窄带处理的基本要素与 PixelMath 公式。如果你对窄带处理还不熟悉,十分值得一看;而 NB Colour Mapper 这类脚本,Adam Block 的频道也有详细的说明与示范。

PixInsight 官方窄带图像处理教学视频(共三支):

官方窄带图像处理教学示意

NB Colour Mapper 的详细说明,可至 Adam Block 的 YouTube 频道搜索。