Pochopení lineárního a nelineárního stavu obrazu
V astronomické postprodukci často slýcháte: „tenhle proces se musí dělat v lineárním stavu“, „tamten počká, až to bude nelineární“. Ale co je vlastně lineární a co nelineární? Kdysi to byl pojem, který jsem druhým jen těžko dokázal srozumitelně vysvětlit. Později jsem našel lepší způsob vysvětlení – dívat se na to přes křivku MTF. V tomto článku pomocí MTF a nástroje Histogram Transformation (HT) jasně vysvětlím hranici mezi oběma stavy.
Definice lineárního a nelineárního stavu pomocí křivky MTF
Klíčová je jedna jediná operace: jakmile změníte polohu midtone (středního tónu), výstup snímku už není lineární.
Důvodem je, že úprava midtone mění „poměr rozestupů mezi pixely různého jasu“. Původně jsou vzájemné poměry jasu jednotlivých pixelů proporcionální (lineární); jakmile se midtone posune, tento poměr se zkreslí a výstup se přirozeně stane nelineárním (můžete si to porovnat se změnou křivky ve výstupní části nástroje HT).
Z jiného úhlu je to intuitivnější: astronomický snímek je tradičně hned po složení úplně černý a nic na něm není vidět (lineární stav), a my ho musíme vytáhnout tak, aby byl cíl jasně vidět – a tato operace je nutně velkým nelineárním roztažením. Například v APP se po složení kromě lineárního souboru, na kterém není vidět nic, uloží ještě druhá, roztažená nelineární fotografie, pokud kliknete na uložení pod roztažením vpravo.
(Existuje i názor, že velmi malá úprava se ještě dá považovat za lineární; tento článek se drží přísnější definice – jakmile se sáhne na midtone, bereme to tak, že snímek vstoupil do nelineárního stavu.)
Úprava pouze shadow nebo highlight linearitu nenaruší
Ne každá úprava dělá ze snímku nelineární obraz. Pokud pohnete jen se shadow (koncovým bodem stínů) nebo s highlight (koncovým bodem světel), lineární vztah mezi pixely se nezmění – jen škálujete nebo ořezáváte koncové body:
- Posun shadow doprava: rozšíří stíny (roztáhne tmavé tóny).
- Posun shadow nahoru: postupně převádí stíny na šedou.
- Posun highlight doleva: rozšíří světla.
- Posun highlight dolů: postupně převádí světla na šedou.
Ještě jeden detail k nástroji: protože nástroj HT v PixInsight už odstranil možnosti Low a High Ranges, výše uvedené ukázky „posunu nahoru / posunu dolů“ (výstup jako šedá) jsem místo toho předvedl pomocí nástroje Curves.
Proč záleží na této hranici
Pochopit význam lineárního a nelineárního stavu je velmi praktické – mnoho procesů zpracování obrazu (například barevná kalibrace nebo dekonvoluce) běží správně jen v lineárním stavu; jakmile provedete roztažení a pohnete s midtone, snímek se stane nelineárním a výsledky některých procesů se pak minou účinkem. Proto je při budování pracovního postupu často důležitější si předem ujasnit, „zda se tento krok má dělat před roztažením, nebo až po něm“, než si pamatovat každé jednotlivé tlačítko.