شناخت حالت خطی و غیرخطی تصویر
در پسپردازش نجومی اغلب میشنوید که «این فرایند باید در حالت خطی انجام شود» یا «آن یکی باید تا بعد از غیرخطی شدن صبر کند»، اما اصلاً خطی چیست و غیرخطی کدام است؟ این زمانی مفهومی بود که روشن کردنش برای دیگران برایم بسیار دشوار بود. بعدها راه بهتری برای توضیح آن یافتم — نگاه کردن از راه منحنی MTF. در این نوشته با کمک MTF و ابزار Histogram Transformation (HT) مرز میان این دو را روشن میکنم.
تعریف خطی و غیرخطی با منحنی MTF
کلید ماجرا در یک کار خلاصه میشود: همین که موقعیت midtone (تن میانی) را تغییر دهید، خروجی تصویر دیگر خطی نیست.
دلیلش این است که تنظیم midtone «نسبت فاصله میان پیکسلهایی با روشنایی متفاوت» را تغییر میدهد. در حالت اولیه، رابطهٔ نسبی روشنایی پیکسلها نسبت به یکدیگر بهصورت تناسب یکسان (خطی) است؛ اما همین که midtone جابهجا شود، این نسبت مخدوش میشود و خروجی طبیعتاً غیرخطی میشود (میتوانید آن را با تغییر منحنی در بخش output ابزار HT مقایسه کنید).
اگر از زاویهای دیگر به آن نگاه کنید شهودیتر میشود: بهطور سنتی یک عکس نجومی درست پس از اینتگریشن (integration) پهنهای یکدست سیاه است که در آن هیچ چیز دیده نمیشود (حالت خطی)، و کاری که ما باید بکنیم این است که آن را آنقدر بالا بکشیم تا سوژه بهروشنی دیده شود — و این کار ناگزیر یک کشش غیرخطی با دامنهٔ بزرگ است. برای نمونه، پس از اینتگریشن در APP، افزون بر آنکه یک فایل خطی تولید میشود که در آن هیچ چیز دیده نمیشود، اگر روی ذخیرهای که در سمت راست، زیر بخش کشش قرار دارد کلیک کنید، یک عکس غیرخطی کشیدهشده هم ذخیره میشود.
(دیدگاهی هم هست که تنظیم با دامنهٔ بسیار کوچک را همچنان خطی میداند؛ این نوشته تعریف سختگیرانهتر را برمیگزیند — همین که به midtone دست بزنید، تصویر را در حالت غیرخطی میدانیم.)
تنظیم فقط shadow یا highlight خطی بودن را از بین نمیبرد
هر تنظیمی تصویر را غیرخطی نمیکند. اگر تنها shadow (نقطهٔ انتهایی بخش تاریک) یا highlight (نقطهٔ انتهایی بخش روشن) را جابهجا کنید، رابطهٔ خطی میان پیکسلها تغییر نمیکند؛ فقط دارید نقاط انتهایی را مقیاسبندی یا برش میدهید:
- جابهجایی shadow به راست: بخشهای تاریک را گسترش میدهد (تنهای تاریک را از هم باز میکند).
- جابهجایی shadow به بالا: بخشهای تاریک را کمکم بهصورت خاکستری خروجی میدهد.
- جابهجایی highlight به چپ: بخشهای روشن را گسترش میدهد.
- جابهجایی highlight به پایین: بخشهای روشن را کمکم بهصورت خاکستری خروجی میدهد.
یک نکتهٔ ریز دربارهٔ ابزارها را هم اضافه کنم: چون ابزار HT در PixInsight گزینههای Low و High Ranges را دیگر برداشتهاست، نمایشهای «جابهجایی به بالا / جابهجایی به پایین» (خروجی خاکستری) در بالا را بهجای آن با ابزار Curves ارائه کردهام.
چرا این مرز اهمیت دارد
روشن شدن معنای خطی/غیرخطی بسیار کاربردی است — بسیاری از فرایندهای پردازش تصویر (مانند کالیبراسیون رنگ و deconvolution) تنها در حالت خطی درست اجرا میشوند؛ همین که کشش انجام دهید و midtone را جابهجا کنید، تصویر غیرخطی میشود و نتیجهٔ برخی فرایندها از دقت میافتد. بنابراین هنگام ساختن روند کاری، روشن کردن این نکته از پیش که «این مرحله باید پیش از کشش انجام شود یا پس از آن» اغلب مهمتر از بهخاطر سپردن تکتک دکمهها است.