RGBWorkingSpace (RGBWS): اصل کار و کاربرد

در میان پردازش‌های پرشمار PixInsight، RGBWorkingSpace (که از این پس به‌اختصار RGBWS می‌نویسم) احتمالاً از همه راحت‌تر نادیده گرفته می‌شود. کم نیستند کاربران PI که اصلاً نمی‌دانند این پردازش برای چیست — پس از دستکاری پارامترهای گوناگون داخل آن، انگار هیچ اثر بصری قابل‌مشاهده‌ای روی تصویر پدید نمی‌آید، و به همین دلیل آن را کنار می‌گذارند.

اما در واقع، برای پردازش تصاویر اعماق آسمان که به «استخراج luminance» یا «افزودن کانال luminance (L)» نیاز دارد، این پردازش اهمیتی تعیین‌کننده دارد. این نوشته به دو بخش تقسیم می‌شود: نخست دربارهٔ اصل کار RGBWS و سپس دربارهٔ تأثیر آن بر رنگ در پردازش واقعی سخن می‌گویم.

آغاز از چشم انسان: چرا سبز به‌ویژه روشن به نظر می‌رسد

دستگاه بینایی انسان به نور سبز بسیار حساس است؛ به همین دلیل هنگام محاسبهٔ روشنایی (luminance) در یک فضای رنگی استاندارد، وزنی که به سبز داده می‌شود بسیار بیشتر از وزن قرمز یا آبی است.

باور نمی‌کنید؟ به تصویر رنگ‌های خالص RGB زیر نگاه کنید — به نظرتان سبز به‌ویژه روشن، قرمز کمی کم‌روشن‌تر و آبی نسبتاً تیره نمی‌آید؟ این دقیقاً نتیجهٔ وزن‌دهی چشم انسان است.

چنین توزیعی از وزن‌ها برای صحنه‌های معمولی که با نور سفید یا نور روز روشن شده‌اند بسیار مناسب است. اما مسئله اینجاست: سبز در تصاویر اعماق آسمان در واقع اهمیتی ندارد.

برای نمونه، نور گسیل Ha قرمز تیره است و سحابی‌های بازتابی آبی هستند. برای این اجرام، کانال‌های قرمز و آبی بیشتر اطلاعات را در خود دارند و کانال سبز معمولاً فقط ستاره‌ها را در بر می‌گیرد. نور OIII آمیزه‌ای از آبی و سبز است و کهکشان‌ها در سراسر طیف تابش می‌کنند. بنابراین، جز شمار اندکی سحابی سیاره‌نما و دم برخی دنباله‌دارها، در تصاویر اعماق آسمان معمولاً جز نویز هیچ پیکسلی پیدا نمی‌شود که بتوان آن را «پیکسل سبز» نامید.

کاری که RGBWS می‌کند: بازتعریف ضرایب luminance

حال که چنین است، می‌توانیم در PI با کمک RGBWS مجموعه‌ای از ضرایب روشنایی تعریف کنیم که «با ویژگی‌های فیزیولوژیک چشم انسان هم‌خوانی ندارد»، تا با داده‌های واقعی هر کانال منصفانه‌تر رفتار شود — یعنی کاری کنیم که هر سه کانال RGB به یک اندازه در luminance سهم داشته باشند و از این راه پردازش تصاویر اعماق آسمان بهینه شود.

به تصویر بالا نگاه کنید:

• نیمهٔ بالا از پارامترهای Default RGBWS (0.22 : 0.71 : 0.06) استفاده می‌کند؛ این‌ها وزن‌های منطبق بر بینایی چشم انسان هستند، بنابراین luminance استخراج‌شدهٔ سه رنگ خالص با هم فرق دارد و سه تصویر خاکستری با روشنایی‌های متفاوت به دست می‌آید.
• نیمهٔ پایین نسبت هر سه کانال را برابر (0.33 : 0.33 : 0.33) می‌گذارد؛ می‌بینید که روشنایی سه رنگ خالص کاملاً یکسان می‌شود و در نتیجه یک تصویر خاکستری luminance با مقدار یکنواخت به دست می‌آید.

luminance استخراج‌شده در این دو حالت کاملاً متفاوت است.

یادداشت: RGBWS هیچ ربطی به مدیریت رنگ یا پروفایل‌های ICC ندارد؛ کار آن صرفاً در مرحلهٔ پردازش تصویر است و این دو را با هم اشتباه نگیرید.

بخش دوم: وقتی تنظیم RGBWS نادرست باشد، افزودن luminance چه پیامدی دارد

حالا که اصل کار را فهمیدیم، ببینیم اگر RGBWS درست تنظیم نشده باشد، هنگام «افزودن کانال luminance» چه اتفاقی می‌افتد.

• نیمهٔ بالا: تصویر رنگی از نسبت «نامنطبق بر بینایی چشم انسان» R : G : B = 0.33 : 0.33 : 0.33 استفاده می‌کند. پس از آنکه luminance اصلی با یک تصویر خاکستری تک‌مقدار جایگزین شد، اشباع (Saturation) و فام (Hue) تصویر رنگی بدون تغییر می‌ماند.
• نیمهٔ پایین: تصویر رنگی از نسبت «منطبق بر بینایی چشم انسان» R : G : B = 0.22 : 0.71 : 0.06 استفاده می‌کند. پس از آنکه luminance اصلی با یک تصویر خاکستری تک‌مقدار جایگزین شد، اشباع و فام تغییر می‌کنند.

آبی را دیدید؟ دیگر به بنفش تبدیل شده‌است.

تا اینجا باید روشن شده باشد که وقتی می‌خواهیم کانال luminance را در یک تصویر رنگی «استخراج» یا «جایگزین» کنیم، تنظیم RGBWS چقدر اهمیت دارد. این پردازشی نیست که بود و نبودش فرقی نکند، بلکه حلقهٔ تعیین‌کننده‌ای است که مشخص می‌کند رنگ‌هایی که با این‌همه زحمت ثبت کرده‌اید درست حفظ می‌شوند یا نه.