किसी इमेज की रैखिक और अरैखिक अवस्था को समझना

खगोल पोस्ट-प्रोसेसिंग में अकसर सुनने को मिलता है कि “यह प्रोसेस रैखिक अवस्था में करना चाहिए”, “वह वाला तो अरैखिक हो जाने के बाद ही”। पर आख़िर रैखिक है क्या, और अरैखिक क्या? यह कभी वह अवधारणा थी जिसे दूसरों को साफ़-साफ़ समझा पाना मेरे लिए बहुत मुश्किल था। बाद में मुझे समझाने का एक बेहतर तरीक़ा मिल गया — MTF कर्व के ज़रिए देखना। इस लेख में MTF और Histogram Transformation (HT) टूल की मदद से मैं दोनों के बीच की सीमारेखा साफ़ समझाऊँगा।

MTF कर्व से रैखिक और अरैखिक को परिभाषित करना

कुंजी एक ही क्रिया में है: जैसे ही आप midtone (मध्यम टोन) की स्थिति बदलते हैं, इमेज का आउटपुट रैखिक नहीं रह जाता।

इसका कारण यह है कि midtone को समायोजित करने पर “अलग-अलग चमक वाले पिक्सेल के बीच के अंतराल का अनुपात” बदल जाता है। मूल रूप से हर पिक्सेल की चमक का आपसी सापेक्ष संबंध समान अनुपात में होता है (रैखिक); पर जैसे ही midtone को खिसकाया जाता है, यह अनुपात विकृत हो जाता है और आउटपुट स्वाभाविक रूप से अरैखिक बन जाता है (आप इसे HT टूल के output भाग में कर्व के बदलाव से मिलाकर देख सकते हैं)।

बिना किसी समायोजन वाली मूल इमेज, रैखिक अवस्था में

midtone समायोजित करने के बाद इमेज अरैखिक अवस्था में चली जाती है

दूसरे कोण से सोचें तो बात और सहज हो जाती है: परंपरागत रूप से खगोल तस्वीर इंटीग्रेशन पूरा होते ही घुप अँधेरी होती है, जिसमें कुछ भी दिखाई नहीं देता (रैखिक अवस्था), और हमें उसे तब तक खींचकर ऊपर लाना होता है जब तक लक्ष्य साफ़ न दिखने लगे — यह क्रिया अनिवार्य रूप से एक बहुत बड़ी अरैखिक स्ट्रेचिंग होती है। उदाहरण के लिए, APP में इंटीग्रेशन पूरा करने के बाद एक ऐसी रैखिक फ़ाइल बनती है जिसमें कुछ भी नहीं दिखता; इसके अलावा यदि आप दाईं ओर स्ट्रेच के नीचे वाले सेव पर क्लिक करें, तो स्ट्रेच की हुई एक अरैखिक तस्वीर और सहेज ली जाएगी।

(एक मत यह भी है कि बहुत कम मात्रा के समायोजन को अब भी रैखिक माना जा सकता है; यह लेख अपेक्षाकृत सख़्त परिभाषा अपनाता है — midtone को छू लेने भर से इमेज को अरैखिक अवस्था में प्रविष्ट मान लिया जाता है।)

सिर्फ़ shadow या highlight बदलने से रैखिकता नहीं टूटती

हर समायोजन इमेज को अरैखिक नहीं बना देता। यदि आप केवल shadow (गहरे हिस्से का सिरा) या highlight (चमकीले हिस्से का सिरा) खिसकाते हैं, तो पिक्सेल के बीच का रैखिक संबंध नहीं बदलता; आप बस सिरों की स्केलिंग या क्लिपिंग कर रहे होते हैं:

shadow को दाईं ओर खिसकाना: गहरे हिस्सों को फैलाना (गहरे टोन को खोलकर अलग करना)।

shadow को दाईं ओर खिसकाकर गहरे हिस्सों को फैलाना

shadow को ऊपर की ओर खिसकाना: गहरे हिस्सों को क्रमशः स्लेटी रंग में आउटपुट करना।

shadow को ऊपर खिसकाने पर गहरे हिस्से क्रमशः स्लेटी रंग में आउटपुट होते हैं

highlight को बाईं ओर खिसकाना: चमकीले हिस्सों को फैलाना।
highlight को नीचे की ओर खिसकाना: चमकीले हिस्सों को क्रमशः स्लेटी रंग में आउटपुट करना।

highlight से जुड़े समायोजनों का चमकीले टोन पर प्रभाव

टूल से जुड़ी एक बारीक बात और जोड़ दूँ: चूँकि PixInsight के HT टूल ने Low और High Ranges के विकल्प अब हटा दिए हैं, इसलिए ऊपर के “ऊपर खिसकाना / नीचे खिसकाना” (स्लेटी रंग में आउटपुट) वाले प्रदर्शन मैंने उसकी जगह Curves टूल से दिखाए हैं।

इस सीमारेखा की परवाह क्यों करें

रैखिक/अरैखिक का अर्थ ठीक से समझ लेना बहुत ही व्यावहारिक बात है — इमेज प्रोसेसिंग की कई प्रक्रियाएँ (जैसे रंग कैलिब्रेशन, डीकॉन्वोल्यूशन वग़ैरह) रैखिक अवस्था में ही सही ढंग से चलती हैं; जैसे ही आपने स्ट्रेचिंग कर दी और midtone को हिला दिया, इमेज अरैखिक हो जाती है और कुछ प्रक्रियाओं के परिणाम गड़बड़ा जाते हैं। इसलिए वर्कफ़्लो बनाते समय पहले ही यह साफ़ सोच लेना कि “यह क़दम स्ट्रेचिंग से पहले करना है या बाद में”, अकसर हर बटन याद रखने से कहीं ज़्यादा महत्वपूर्ण होता है।