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图像评选:Blink 与 Subframe Selector 怎么选才对

预处理与叠加2020.12

拍完一整晚,硬盘里躺着几十上百张亮场,接下来要面对的第一个问题就是:哪些该留、哪些该丢?在 PixInsight 里,这件事有两条路可走——一条是靠 Blink 用眼睛看,另一条是靠 SubframeSelector(以下简称 SS)让软件帮你量化评分。这篇整理我这几年对图像评选的一些心得,聊聊这两个工具各自的定位,以及我实际的取舍。

新手:先相信自己的眼睛与大脑

很多人一开始就急着上 SS,把每张图像的 FWHM、SNRWeight、Noise 这些数字摊开来研究。但如果你的张数不多(例如低于 50 到 100 张),老实说 SS 未必派得上太大用场,用 Blink 快速扫过一遍反而更快。

更重要的是,这些测量值之间并没有必然的关系。除非是很离谱的数值——例如整个画面根本没有星点——否则单看数字并不会比用眼睛判断来得可靠,也不见得比较快。

SubframeSelector 的测量表与 FWHM 图,列出各张图像的 FWHM、Eccentricity、SNR Weight 等数值(此例仅 18 张)

我常举一个例子:曾经有同好问我关于用 SS 选片的问题。我给新手的建议一向是,最好先用 Blink 搭配自己的眼睛跟大脑来判断。SS 能做的,眼睛加大脑几乎都能做,而且 SS 里面其实藏着一些误区,反而可能造成对照片质量的误判。

最典型的就是“SNR 较高、照片质量却不佳”的状况。常见的原因是有薄云造成星点变少,于是 SNR 的数字被拉高了,但这张其实是不能用的。这种情形,还得配合其他变量才能正确判断;可是换成人脑加眼睛,往往一秒就看出这张质量不好。

所以,先相信自己的大脑跟眼睛,好好看看自己拍的照片吧。

PixInsight 中同时打开 Blink 与 SubframeSelector,示范以 Blink 用肉眼逐张查看图像质量

在 Blink 这一关,有几类图像我看到就会直接刷掉,不用再犹豫:

  1. 滤镜轮遮挡
  2. 严重拖线
  3. 更严重的拖线
  4. 严重失焦(星点中间出现黑洞)
  5. 被云遮盖到几乎看不见天体
  6. 拍到天文台屋顶

Blink 阶段会直接淘汰的几类问题图像范例

还有一种比较刁钻、前面没提到的:用大光圈拍摄、又受到高空薄云影响的图像。这类图像的麻烦在于,通常要叠完图、合成 RGB 之后才会发现问题——星点会发散。如果整批图像里,正常图像的数量并没有多于被高空云影响的图像,那这些星点发散的图像就只能淘汰、然后重拍了。

大光圈受高空薄云影响、星点发散的图像范例

SubframeSelector 的定位:量化与加权

那 SS 就没用了吗?当然不是。SS 的基本功能,是依设置条件、或是以测量值来改变每张图的权重再输出。换句话说,它真正的价值不在于“帮你二选一淘汰”,而在于“帮每张基本合格的图像打上不同的权重”,让它们以不同的贡献度参与叠加。

SS 可以检测的参数不少。举例来说,如果想以星点的形状来评估,可以参考 eccentricity(星点偏心率)这个参数。它衡量的是星点轮廓的变形程度:对一个椭圆形的星点轮廓,设长轴直径为 a、短轴直径为 b(a 大于等于 b),则偏心率等于 (1 − b² / a²) 的平方根,星点的长宽比则等于 b / a。偏心率越接近 0,星点越圆;越接近 1,就越被拉长。

以星点圆度排列检测图像的 SubframeSelector 使用画面

实际操作上,我会用星点圆度来排列所检测的图像,之后再回到 Blink 去确认那些圆度较低的图像到底是什么状况——当然还有其他参数可以一并参考。

我现在的做法

老实说,除了 Blink 这一关我还是亲自用眼睛看之外,其余的评估工作我几乎都丢给电脑去做了。在文章里示范 SS,比较像是让大家理解它的运作逻辑;真正上线时,我让电脑自动用多种参数综合给予图像权重,再搭配适当的剔除(rejection)算法与参数进行叠加。

这样做的目的,是让每一张基本合格的图像都以恰当的权重参与叠加,付出它该付出的那一份,把拍摄图像与累积的总曝光时间优化,尽可能提升天体图像的 SNR。

所以整体流程可以这样理解:Blink(眼睛把关、淘汰废片)→ 交给电脑量化加权 → 叠加。眼睛负责那些一秒就能判断的事,电脑负责那些需要精算权重的事,各司其职。