डीकनवोल्यूशन: मास्क, PSF और तारों की मरम्मत (एक ऐतिहासिक दृष्टि)

यह लेख 2020 से 2022 के बीच, BlurXTerminator के आने से पहले लिए गए मैनुअल डीकनवोल्यूशन के नोट्स से संकलित है। आज PixInsight में डीकनवोल्यूशन का यह चरण अधिकतर BXT जैसे AI औज़ारों ने ले लिया है — तेज़ भी और अच्छा भी, और अब मास्क का ढेर हाथ से बनाने की ज़रूरत नहीं रही। फिर भी, मैनुअल डीकनवोल्यूशन का सिद्धांत और वह जिन समस्याओं से भिड़ता है, उन्हें समझ लेना आज भी बहुत क़ीमती है: इससे आप जान पाते हैं कि BXT परदे के पीछे आपके लिए क्या सुलझा रहा है, और गड़बड़ आने पर यह भी पहचान पाते हैं कि समस्या कहाँ है।

डीकनवोल्यूशन करता क्या है, और उसे रैखिक अवस्था में क्यों करना चाहिए

पहले एक असली माप की बात। PixInsight में FWHMEccentricity नाम की एक स्क्रिप्ट है, जो FWHM (अर्ध-अधिकतम पर पूर्ण चौड़ाई) और Eccentricity (उत्केंद्रता) का वितरण-ग्राफ़ माप कर बना सकती है। मैंने डीकनवोल्यूशन से पहले और बाद के तारों की तुलना की: डीकनवोल्यूशन के बाद Moffat4 तारों की FWHM सब की सब घटकर 2 से नीचे आ गई, और Eccentricity में भी सुधार हुआ।

इन दोनों संख्याओं का अर्थ सरल शब्दों में:

• FWHM घटती है, तो तारे छोटे दिखने लगते हैं;
• Eccentricity घटती है, तो तारे गोल दिखने लगते हैं।

यही वह कारण है जिसकी वजह से डीकनवोल्यूशन रैखिक अवस्था में करने की सलाह दी जाती है — यह प्रक्रिया वाक़ई तारों को छोटा और गोल बना देती है।

करने से पहले की कुछ शर्तें जोड़ दूँ: रंगीन छवि हो तो पहले ल्यूमिनेंस चैनल निकाल लीजिए, फिर कीजिए; छवि का रैखिक अवस्था में होना ज़रूरी है। मोनोक्रोम कैमरा इस्तेमाल करते हों, तो मैं रैखिक चरण में ल्यूमिनेंस चैनल पर डीकनवोल्यूशन ज़रूर करता हूँ, और पहले-बाद का फ़र्क़ बेहद साफ़ होता है (300% पर ज़ूम करके देखें तो और भी स्पष्ट)। रंगीन कैमरे की छवि पर भी यही किया जा सकता है — वहाँ भी बस ल्यूमिनेंस चैनल निकाल लेना काफ़ी है।

शुरुआती दौर का तरीक़ा: PSF, Local Support, Object Mask — एक भी छोड़ा नहीं जा सकता

पहले मुझे हमेशा लगता था कि PixInsight का डीकनवोल्यूशन बड़ा झंझट भरा और पेचीदा है — PSF भी बनाओ, Local Support भी, Object Mask भी। बाद में पता चला कि ये सब असल में काफ़ी बुनियादी चीज़ें हैं; कुछ बार कर लेने पर हाथ बैठ जाता है और काम असल में बहुत तेज़ी से निपट जाता है।

असली अड़चन इन चरणों में नहीं, बल्कि मास्क में है। एक छवि पूरी प्रोसेस करने में औसतन कम से कम पाँच-छह मास्क बनाने पड़ते हैं। उन दिनों प्रोसेसिंग की सबसे बड़ी अड़चन दरअसल कंप्यूटर में नहीं, इंसानी दिमाग़ में थी — कंप्यूटर तो तेज़ दौड़ता है; एक-एक करके परखना और एक-एक करके बनाना तो इंसान को ही पड़ता है।

मैनुअल डीकनवोल्यूशन की दो सबसे आम मुसीबतें

मैनुअल दौर में डीकनवोल्यूशन की सबसे सिरदर्द समस्याएँ अधिकतर चमकीली नीहारिकाओं के इलाक़ों में सिमटी रहती थीं:

1. चमकीली नीहारिका के भीतर मद्धम तारे — तारे के इर्द-गिर्द हमेशा काला छल्ला उभर आता है;
2. चमकीली नीहारिका के भीतर चमकीले तारे — उनका केंद्र क्षतिग्रस्त हो जाता है।

ये दोनों समस्याएँ मूलतः डीकनवोल्यूशन मास्क ठीक से न बन पाने से पैदा होती हैं। उन दिनों मैंने Local Support समायोजित करके देखा, पर फ़र्क़ ज़्यादा नहीं पड़ा; मास्क समायोजित करने पर भी सुधार बस थोड़ा-सा हुआ, और लगता था कि इसे पूरी तरह मिटाया नहीं जा सकता। ऐसी चमकीली नीहारिकाओं के विशिष्ट उदाहरण M42 और NGC 3372 हैं।

मास्क ठीक न बनाने की क़ीमत: Hard Edge

मास्क कितना महत्वपूर्ण है, यह नीचे दी गई जोड़ी से सबसे साफ़ दिखता है। बाईं ओर की छवि दो साल पहले प्रोसेस की गई कृति है, दाईं ओर वाली अपेक्षाकृत हाल की; दोनों 17 इंच या उससे बड़े CDK सिस्टम से खींची गई हैं।

बाईं छवि में वही आम समस्या है जो डीकनवोल्यूशन के बड़े तारों वाले मास्क के ठीक न बनने पर आती है: बड़े तारों की ल्यूमिनेंस हद से ज़्यादा सिकुड़ जाती है और साफ़ दिखने वाला किनारा (hard edge) बन जाता है। साथ ही बता दूँ, Topaz Denoise AI भी बिना कोई मास्क इस्तेमाल किए वही समस्या पैदा करता है — इसीलिए मैं उसे बिना मास्क के सीधे इस्तेमाल करने की सलाह नहीं देता।

कभी-कभी ढेर सारी व्याख्या लिखने से बेहतर होता है कि उतना समय तारों को ठीक से सँवारने में लगा दिया जाए। मैनुअल डीकनवोल्यूशन के ज़माने पर यह बात ख़ास तौर से सटीक बैठती है — उसकी हार-जीत लगभग पूरी तरह मास्क की उस मशक़्क़त भरी मेहनत पर टिकी थी।

समापन

आज BXT ने यह सब आसान कर दिया है: न हाथ से PSF बनाना पड़ता है, न पाँच-छह मास्क बनाने पड़ते हैं, और काले छल्ले तथा hard edge जैसे मास्क ठीक न बनने के दुष्परिणामों से भी काफ़ी हद तक बचाव हो जाता है। पर डीकनवोल्यूशन जो हासिल करना चाहता है वह लक्ष्य कभी नहीं बदला — तारों को छोटा और गोल बनाना, और वायुमंडल तथा ऑप्टिकल सिस्टम ने जो ब्योरे धुँधले कर दिए उन्हें वापस ढूँढ़ निकालना। मैनुअल दौर किन चीज़ों से जूझ रहा था यह समझ लेने पर आप और साफ़ जान पाएँगे कि BXT ने आपकी कौन-कौन-सी मेहनत बचाई है।