ल्यूमिनेंस चैनल और LRGB: निष्कर्षण, संयोजन और RGB Working Space

LRGB खगोल फ़ोटोग्राफ़ी की पोस्ट-प्रोसेसिंग की एक बेहद केंद्रीय अवधारणा है: ब्योरे संभालने वाले ल्यूमिनेंस चैनल (L) और रंग संभालने वाले कलर चैनलों (RGB) को अलग-अलग प्रोसेस किया जाए, और आख़िर में दोनों को जोड़ दिया जाए। यह लेख ल्यूमिनेंस चैनल को निकालने और जोड़ने के सिद्धांतों को समेटता है, और साथ ही उस सेटिंग को भी जो इन सबके पीछे बैठी होती है पर अक्सर अनदेखी रह जाती है — RGB Working Space।

L और RGB को अलग-अलग क्यों प्रोसेस किया जाता है

पहले एक वैचारिक उपमा। एक बार मैं कुछ साथियों के साथ मोनोक्रोम और कलर फ़ोटोग्राफ़ी पर बात कर रहा था; बातचीत न जाने कैसे घूमकर आँख पर आ पहुँची, और आख़िर में हमने उसे एक ही वाक्य में समेट दिया:

RGB मोड फ़ोटॉन की आर्थिक स्वतंत्रता मिल जाने पर किया जाने वाला चुनाव है, जिसमें रंग और ल्यूमिनेंस — दोनों की एक साथ ऊँची गुणवत्ता का पीछा किया जाता है। और L+RGB मोड फ़ोटॉन की ग़रीबी के दौर का जीवित रहने का नियम है: पहले यह पक्का करो कि संरचना दिखाई दे, रंग की बात उसके बाद।

लंबे समय तक फ़ोटॉन जमा कर सकने वाला सेंसर, एक हद तक, मनुष्य की आँख की उस कमी की भरपाई कर देता है कि अंधेरे में फ़ोटॉन इतने कम पड़ते हैं कि रंग पहचानने वाली शंकु कोशिकाएँ चल ही नहीं पातीं। ल्यूमिनेंस को अलग से खींचकर S/N अनुपात जमा करना और संरचना पक्की करना — यही तो LRGB की असल भावना है।

ल्यूमिनेंस चैनल और कलर चैनलों को जोड़ने के दो सिद्धांत

L और RGB जुड़ने के बाद अच्छे दिखें, इसके लिए दो दिशाएँ ध्यान में रखनी होती हैं:

1. ल्यूमिनेंस चैनल बहुत चमकीला (या बहुत गहरा) नहीं होना चाहिए, वरना वह रंग को फीका कर देगा।
2. कलर चैनलों का कंट्रास्ट बढ़ाया जा सकता है, इससे जुड़ने के बाद रंग की सैचुरेशन बढ़ती है।

आम तौर पर काम आने वाली PI प्रोसेस हैं: ScreenTransferFunction, HistogramTransformation, ArcsinhStretch, LRGBCombination।

यहाँ एक अहम बात है: ल्यूमिनेंस चैनल अपने आप में देखने में अच्छा लगता है या नहीं, इसका दरअसल कोई ख़ास मतलब नहीं है — असल बात यह है कि RGB के साथ जुड़ने के बाद वह पूरी तस्वीर को अच्छा दिखा पाता है या नहीं, ब्योरे उभार पाता है या नहीं। NGC 2070 टैरंटुला नीहारिका को ही लीजिए: एक अकेली इमेज को STF से स्क्रीन पर ऑटो-स्ट्रेच कर देने के बाद कंट्रास्ट तो साफ़ दिखता है, पर बैकग्राउंड बहुत काला है और टैरंटुला नीहारिका का सफ़ेद बहुत चमकीला — दरअसल यह RGB के साथ मिलाने लायक़ ल्यूमिनेंस इमेज है ही नहीं।

L और RGB किस चरण पर जुड़ते हैं

LRGBCombination प्रोसेस अधिकांश स्थितियों में अरैखिक अवस्था में इस्तेमाल होती है। अगर रैखिक चरण में जोड़ना हो, तो ChannelCombination इस्तेमाल करना चाहिए — पर आप पाएँगे कि ChannelCombination में ल्यूमिनेंस चैनल का विकल्प है ही नहीं, और यही बात ठीक-ठीक बता देती है कि L और RGB रैखिक चरण में जोड़ने लायक़ क्यों नहीं हैं। और अगर ज़बरदस्ती LRGBCombination को रैखिक चरण में इस्तेमाल कर दिया जाए तो? जिस दिन आप जुड़ी हुई इमेज को बिगड़ा हुआ पाएँगे, उसी दिन समझ जाएँगे।

तो आख़िर कब जोड़ना चाहिए? आम तौर पर जब ल्यूमिनेंस और RGB, दोनों अपने-अपने तौर पर “ठीक-ठाक” कही जा सकने वाली हालत तक प्रोसेस हो चुके होते हैं, तभी मैं उन्हें जोड़कर आगे की प्रोसेसिंग करता हूँ। यहाँ आम ग़लतफ़हमी यह है कि लोग ल्यूमिनेंस या R, G, B — हर चैनल को अलग-अलग बहुत सुंदर बना देना चाहते हैं। पर असली बात यह नहीं है कि बीच के चरण का L या RGB देखने में अच्छा है या नहीं (जब तक कि आपको सिर्फ़ ग्रेस्केल इमेज या सिर्फ़ रंग वाली धुँधली इमेज ही न चाहिए हो), बल्कि यह है कि आख़िर में जुड़ जाने के बाद रंग ठीक से निकल पाता है या नहीं, और ल्यूमिनेंस के ब्योरे ठीक से सामने आ पाते हैं या नहीं।

और जोड़ लेने भर से तस्वीर सीधे तैयार हो जाए, ऐसा भी नहीं है; उसके बाद भी एन्हांसमेंट और रंग समायोजन की एक पूरी शृंखला बाक़ी रहती है, यहाँ तक कि आख़िर में शोर घटाना और खोट सुधारना भी — तब जाकर एक कृति पूरी होती है।

कलर कैमरे में भी ल्यूमिनेंस चैनल निकालना पड़ता है

पहले साझा किए गए प्रवाह ज़्यादातर मोनोक्रोम कैमरों को केंद्र में रखकर बनाए गए थे, पर DSLR या कूल्ड OSC कैमरे से खींची गई रंगीन इमेज प्रोसेस करते समय भी मुख्य प्रवाह दरअसल लगभग वही रहता है — वहाँ भी ल्यूमिनेंस चैनल और कलर चैनलों को अलग-अलग प्रोसेस किया जाता है। PI में ल्यूमिनेंस चैनल निकालना बहुत आसान है; बस बहुत-से शुरुआती लोगों को यह पता नहीं होता कि यह काम किस चरण पर करें। मोनोक्रोम प्रवाह से मिलाकर देखें तो निकालने का समय यह हो सकता है:

1. प्रीप्रोसेसिंग पूरी होते ही सीधे निकाल लें, या
2. कलर बैलेंस और DBE पूरा कर लेने के बाद निकालें।

मैंने एक वीडियो भी रिकॉर्ड किया है जिसमें दिखाया है कि इंटीग्रेशन के बाद रंगीन इमेज से ल्यूमिनेंस चैनल कैसे निकाला जाए: https://youtu.be/TDhaKp2BK4w

एक आम ग़लतफ़हमी: सैचुरेशन हटा देना ≠ ल्यूमिनेंस चैनल

एक बात ख़ूब प्रचलित है: सैचुरेशन हटा दीजिए, जो बचेगा वही ल्यूमिनेंस है। इसीलिए कुछ लोग PS के Camera Raw Filter या Lightroom में कुछ देर के लिए सैचुरेशन घटा देते हैं और फिर पैरामीटर समायोजित करते हैं, यह सोचकर कि इस तरह रंग का दख़ल नहीं रहेगा और सिर्फ़ ल्यूमिनेंस ही समायोजित होगी।

पर यह बात और यह तरीक़ा, दोनों दरअसल कुछ ठीक नहीं हैं। मैंने Photoshop में सचमुच तुलना करके देखी है: सिर्फ़ सैचुरेशन घटाई गई इमेज, असली ल्यूमिनेंस चैनल के मुक़ाबले, कुछ ब्योरे खो देती जान पड़ती है। बाद में PI में भी वही प्रयोग किया, और नतीजा एक जैसा रहा — रंग की सैचुरेशन हटा दी गई इमेज सचमुच कुछ ब्योरे खो देती है।

दूसरे शब्दों में, PS में असली ल्यूमिनेंस पाने के लिए शायद पहले Lab मोड में जाना पड़े, तभी बात ज़्यादा सटीक बैठेगी; जबकि PI में एक बटन दबाते ही ल्यूमिनेंस चैनल निकल आता है — कहीं ज़्यादा सुविधाजनक।

RGB Working Space (RGBWS): ल्यूमिनेंस निकालने का छिपा हुआ चर

ऊपर वाली यह परिघटना कि “सैचुरेशन घटाना ल्यूमिनेंस के बराबर नहीं है”, दरअसल एक ऐसी सेटिंग से जुड़ी है जिसे अक्सर अनदेखा कर दिया जाता है: RGB Working Space, यानी वह अनुपात कि RGB के तीनों रंग ल्यूमिनेंस में कितना-कितना योगदान देते हैं।

परिघटना एक: यह सेटिंग निकाली गई ल्यूमिनेंस को प्रभावित करती है। लाल और नीले की प्रधानता वाली दो इमेज लीजिए और “मनुष्य की दृष्टि” को मानक मानने वाली RGBWS सेटिंग पर ल्यूमिनेंस निकालिए; आप पाएँगे कि निकला हुआ ल्यूमिनेंस चैनल साफ़ तौर पर ज़्यादा गहरा है और उसमें ब्योरे भी कम हैं। (अगर ठीक से दिखाई न दे, तो सीधी तुलना के लिए यह वीडियो देखिए: https://youtu.be/s8tRTXSrkh0)

परिघटना दो: यह सेटिंग LRGB संयोजन के नतीजे को भी प्रभावित करती है। ऊपर वाली इमेजों के L और RGB का LRGB संयोजन कीजिए; आप पाएँगे कि मनुष्य की दृष्टि को मानक मानने वाली सेटिंग पर जुड़ने के बाद पूरी इमेज साफ़ तौर पर गहरी पड़ जाती है, यहाँ तक कि नीले रंग का कुछ ह्यू ज़रा-सा बदलकर बैंगनी की ओर झुक जाता है। (इसकी सीधी तुलना भी वीडियो में देखी जा सकती है: https://youtu.be/rcsXP9HVQs0)

तो फिर सेटिंग कैसे करें? अगर आप चाहते हैं कि ल्यूमिनेंस में RGB का योगदान एक-सा हो, तो तरीक़ा यह है:

1. RGBWorkingSpace प्रोसेस खोलिए।
2. Red, Green और Blue के गुणांक सबके सब 1 कर दीजिए (सबको 1 करना बस इसलिए कि टाइप करने में आसान रहे; कॉन्फ़िगरेशन लागू करते ही वे अपने आप 0.33 : 0.33 : 0.33 में बदल जाएँगे)।
3. नीचे बाएँ कोने के गोले को दबाकर वैश्विक कॉन्फ़िगरेशन लागू कीजिए।

इस तरह सेट कर लेने के बाद, आगे से रंगीन इमेज चाहे लोड की गई हो या बनाई गई, उसमें ल्यूमिनेंस के प्रति RGB का डिफ़ॉल्ट योगदान एक-सा (0.33 : 0.33 : 0.33) ही रहेगा।

और ठीक इसी वजह से “रंग की सैचुरेशन हटा दी गई RGB इमेज उसकी अपनी ल्यूमिनेंस इमेज के बराबर नहीं होती” — इस बात पर दोबारा नज़र डाली जा सकती है: ल्यूमिनेंस में RGB का अनुपात एक-सा होने की शर्त पर, ल्यूमिनेंस इमेज उस इमेज से साफ़ तौर पर ज़्यादा चमकीली होगी जिसकी सैचुरेशन हटा दी गई हो (यानी LCH स्पेस में सैचुरेशन दर्शाने वाले C को हटाकर RGB के मान बराबर कर दिए गए हों)।

उन्नत: सुपर ल्यूमिनेंस चैनल (Super L)

आख़िर में एक उन्नत तरीक़ा और जोड़ देता हूँ। सुपर ल्यूमिनेंस चैनल (Super L) एक कृत्रिम चैनल है; उसे बनाने का एक तरीक़ा यह है कि इंटीग्रेट हो चुके L, R, G, B — इन सभी चैनलों को एक बार और इंटीग्रेट कर दिया जाए।

L चैनल के विकल्प के तौर पर, मूल L इमेज के मुक़ाबले Super L का S/N अनुपात (SNR) ज़रा-सा और बेहतर निकलता है — भले ही नंगी आँख से वह लगभग पकड़ में न आए, यह ज़रा-सा सुधार आगे की प्रोसेसिंग में फिर भी काम आता है।