ابزارهای حذف ستاره‌ها: مقایسهٔ کامل و رفع مشکلات، از StarNet تا StarXTerminator

حذف ستاره‌ها (برداشتن نقاط ستاره‌ای) در سال‌های اخیر به حلقه‌ای مهم در پس‌پردازش نجومی تبدیل شده‌است: اگر نخست ستاره‌ها را برداریم، می‌توانیم با تمرکز به تقویت ابرهای گاز پس‌زمینه یا جزئیات کهکشان بپردازیم و در پایان دوباره ستاره‌ها را سر جایشان بگذاریم. این نوشته سیر تحول ابزارهای حذف ستاره‌ها را از StarNet و StarNet2 تا StarXTerminator، همراه با چند مشکل عملی که در کار با آن‌ها روبه‌رو می‌شوید، جمع‌بندی می‌کند.

StarNet در روزهای نخست و کاربردهای گوناگون آن

نقطهٔ آغاز ابزارهای حذف ستاره‌ها، StarNet++ بود که با یک مدل آموزش‌دیده با هوش مصنوعی کار می‌کند. بعدها PI نیز StarNet را در خود گنجاند؛ پس از نصب باید نخست آن را به‌روز کنید و محل پایگاه دادهٔ مدل‌ها را مشخص کنید، وگرنه کار نخواهد کرد. نسخهٔ داخلی نسبت به نسخهٔ افزونه یک برتری دارد: می‌تواند پیشرفت اجرا را در console نشان دهد و برخلاف افزونه‌های روزهای نخست، شما را به این گمان نمی‌اندازد که برنامه هنگ کرده‌است. (در ضمن، اگر ورودی یک تصویر رنگی باشد، ماسک ستاره‌ای تولیدشده نیز رنگی خواهد بود.)

ارزش ابزارهای حذف ستاره‌ها تنها در خود «حذف ستاره‌ها» خلاصه نمی‌شود. در مورد سحابی‌ها، StarNet++ دست‌کم این کاربردهای گسترده را دارد:

1. استفاده از تصویر بدون ستاره برای blending (ترکیب).
2. ساختن Nebula Mask (ماسک سحابی).
3. انجام کوچک‌سازی ستاره‌ها بدون فرسایش سنتی.

اما در مورد کاربرد روی کهکشان‌ها، در آن روزهای نخست هنوز کاربرد مناسبی پیدا نکرده بودم. می‌توان گفت که این دسته از ابزارها احتمالاً هنوز کاربردهای بسیاری دارند که در انتظار کشف شدن هستند.

رقیب نسل جدید: ورود StarXTerminator

پس از StarNet، افزونهٔ تازه‌ای برای حذف ستاره‌ها پدیدار شد — StarXTerminator (SXT) که آن هم از مدل آموزش‌دیده با هوش مصنوعی بهره می‌برد. در عمل، کارایی این افزونهٔ تازه به‌مراتب بهتر از StarNet++ است و چه بر پس‌زمینهٔ سحابی و چه بر کهکشان، نتیجهٔ تمیزتری می‌دهد.

StarNet2 در برابر StarXTerminator: انتخاب ابزار بر پایهٔ فاصلهٔ کانونی سامانه

با این حال SXT در همهٔ موقعیت‌ها برنده نیست. به سبب تفاوت مدل‌های آموزشی، هرکدام در چیزی توانمند است:

• سامانه‌های بزرگ (فاصلهٔ کانونی بلند): کارایی StarXTerminator بهتر است و حتی پیکسل‌های داغ (hot pixel) را هم یکجا و به‌طور خودکار پاک می‌کند.
• سامانه‌های کوچک (فاصلهٔ کانونی کوتاه): StarNet2 برعکس، در پرداختن به ستاره‌های کوچک ایده‌آل‌تر است.

بر پایهٔ نتیجهٔ این آزمایش و توصیهٔ انجمن‌های خارجی، راهبرد بهتر در آن زمان چنین بود: برای سامانه‌های کوچک StarNet2 و برای سامانه‌های بزرگ StarXTerminator را به کار ببرید. (سامانهٔ بزرگ در آزمون CDK 17 + SBIG STXL11002 و سامانهٔ کوچک TOA 130 + SBIG STX-16803 بود.)

تکامل پیوستهٔ SXT: پرداختن به پرتوهای پراش و کهکشان‌های کوچک

SXT با هر به‌روزرسانی نسخه پیشرفت می‌کند. برای نمونه، نسخهٔ آزمایشی 1.9.14 همراه با AI 11 توانسته‌است ستاره‌های دارای هشت پرتو پراش JWST (تلسکوپ فضایی جیمز وب) را به‌خوبی حذف کند؛ هرچند در آن زمان هنوز بخش کوچکی از انتهای پرتوها باقی می‌ماند، اما پس از به‌روزرسانی نسخهٔ رسمی باید حل شود.

در تشخیص کهکشان‌های کوچک نیز SXT 2 پیشرفت کرده‌است. یک تصویر رنگی و خطی از دنباله‌دار را که هنوز کالیبره نشده‌است در نظر بگیرید: پس از حذف ستاره‌ها، هم نقاط ستاره‌ای و هم رد ماهواره‌ها برداشته شدند و دنباله‌دار رنگی و کهکشان‌های کوچک پس‌زمینه بر جا ماندند — و برخی از همین کهکشان‌های کوچک، هنگام استفاده از StarNet2، ستاره به شمار می‌آیند و همراه آن‌ها حذف می‌شوند.

رفع مشکل: پیدا شدن مربع‌ها در پس‌زمینه پس از حذف ستاره‌ها در حالت خطی

یک مشکل رایج: پس از حذف ستاره‌ها در حالت خطی، در پس‌زمینه مربع‌های کوچک بسیاری (به شکل صفحهٔ شطرنج) پدیدار می‌شود. اگر StarXTerminator شرکت RC Astro را به کار می‌برید، در این حالت می‌توانید گزینهٔ «Large Overlap» را تیک بزنید؛ پس از تیک زدن، مربع‌شدن پس‌زمینه در بیشتر موارد از میان می‌رود.

اما بهایی هم دارد: پس از تیک زدن Large Overlap، مساحت هم‌پوشانی بزرگ‌تر می‌شود و زمان حذف ستاره‌ها تقریباً دو برابر می‌شود (برای نمونه تصویری که پیش‌تر 20 ثانیه طول می‌کشید، ممکن است 40 ثانیه بگیرد). بنابراین اگر تسریع GPU ندارید، تیک زدن آن توصیه نمی‌شود — برای استفادهٔ روان، داشتن یک کارت گرافیک مانند RTX 3060 کار را بسیار راحت‌تر می‌کند.

افزون بر این یادآور می‌شوم که گاهی تیک زدن Large Overlap برعکس آرتیفکت‌های عجیبی پدید می‌آورد؛ اگر چنین شد، به یاد داشته باشید که تیک آن را بردارید.