Luminanciacsatorna és LRGB: kinyerés, kombinálás és RGB Working Space
Az LRGB az asztrofotós utómunka egyik legalapvetőbb elve: a részletekért felelős luminanciacsatornát (L) elkülönítve dolgozzuk fel a színekért felelős színcsatornáktól (RGB), majd a végén összekombináljuk őket. Ez a cikk összefoglalja a luminanciacsatorna kinyerésének és kombinálásának alapelveit, valamint a mögöttük meghúzódó, gyakran figyelmen kívül hagyott RGB Working Space beállítást.
Miért dolgozzuk fel külön az L-t és az RGB-t
Kezdjük egy szemléletes hasonlattal. Egyszer néhány asztrofotós baráttal beszélgettem a monokróm és a színes fotózásról, és a téma valahogy a szemünkre terelődött – a végén egyetlen mondatba sűrítettük a lényeget:
Az RGB-mód a fotonokban való anyagi szabadság állapotában hozott választás – egyszerre törekszünk kiváló színre és luminanciára. Az L+RGB-mód ezzel szemben a fotonszegénység túlélési szabálya: először biztosítjuk, hogy látszódjon a szerkezet, csak utána jön a szín.
Az az érzékelő, amely hosszú ideig képes fotonokat felhalmozni, bizonyos mértékig pótolja az emberi szem hiányosságát: sötétben túl kevés a foton ahhoz, hogy megmozgassa a színek megkülönböztetéséért felelős csapsejteket. A luminancia önálló kiemelése a jel-zaj viszony felhalmozásához és a szerkezet biztosításához – pontosan ez az LRGB szellemisége.
A luminanciacsatorna és a színcsatornák kombinálásának két alapelve
Ahhoz, hogy az L és az RGB kombinálása után szép legyen a kép, két irányra kell figyelnünk:
- A luminanciacsatorna nem lehet túl világos (sem túl sötét), különben kimossa a színeket.
- A színcsatornák kontrasztja emelhető, ez fokozza a kombinálás utáni színtelítettséget.
A gyakran használt PI-folyamatok közé tartozik: ScreenTransferFunction, HistogramTransformation, ArcsinhStretch, LRGBCombination.
Van itt egy fontos szempont: valójában nem sokat számít, hogy a luminanciacsatorna önmagában szép-e – a lényeg az, hogy az RGB-vel kombinálva szép lesz-e az egész kép, és kiemelkedik-e a részletgazdagság. Vegyük példának az NGC 2070-et, a Tarantula-ködöt: egyetlen felvétel, amelyet az STF automatikusan stretchel a képernyőn, ugyan jól látható kontrasztot mutat, de a háttér túl fekete, a Tarantula-köd fehér része pedig túl világos – valójában nem olyan luminanciakép, amely alkalmas lenne az RGB-vel való keverésre.
Melyik fázisban kombináljuk az L-t és az RGB-t
Az LRGBCombination folyamatot a legtöbb esetben nemlineáris állapotban használjuk. Ha lineáris fázisban szeretnénk kombinálni, a ChannelCombination folyamatot kellene használnunk – csakhogy kiderül, hogy a ChannelCombination folyamatnak egyáltalán nincs luminanciacsatorna-opciója, és ez éppen megmagyarázza, miért nem alkalmas az L és az RGB kombinálása a lineáris fázisban. És mi történik, ha erőnek erejével mégis a lineáris fázisban alkalmazzuk az LRGBCombination folyamatot? Amint meglátjuk, hogy a kombinált kép tönkrement, rögtön megértjük, miért.
Szóval mikor is érdemes ténylegesen összekombinálni őket? Nagyjából akkor, amikor a luminancia és az RGB is elérte a maga „elég jó” állapotát – csak ekkor kombinálom össze őket, és folytatom velük a munkát. Az egyik gyakori tévedés itt az, hogy szeretnénk a luminanciát vagy az R, G, B egyes csatornáit külön-külön nagyon szépre dolgozni – de a valódi lényeg nem az, hogy a köztes L vagy RGB szép-e (hacsak nem kifejezetten szürkeárnyalatos vagy csak színfoltos, elmosódott képet szeretnénk), hanem az, hogy a végső kombinálás után rendben kijön-e a szín, és jól érvényesülnek-e a luminancia részletei.
És a kombinálás után sem lehet rögtön exportálni a képet – ezután még egy egész sor erősítési és színkorrekciós lépés következik, a legvégén pedig zajcsökkentés és a hibák javítása is kell ahhoz, hogy egy alkotás elkészüljön.
Színes kamerából is ki kell nyerni a luminanciacsatornát
Az eddig megosztott munkafolyamatok főleg monokróm kamerákra összpontosítottak, de DSLR-rel vagy hűtött OSC-kamerával készült színes felvételek feldolgozásakor a fő menet valójában nagyon hasonló: itt is külön dolgozzuk fel a luminanciacsatornát és a színcsatornákat. A luminanciacsatorna kinyerése a PI-ben nagyon egyszerű, csak sok kezdő nem tudja, melyik lépésben kell ezt megtennie. A monokróm munkafolyamathoz képest a kinyerés időpontja lehet:
- közvetlenül az előfeldolgozás után, vagy
- a színegyensúly és a DBE elvégzése után.
Készítettem egy videót is, amely bemutatja, hogyan nyerjük ki a luminanciacsatornát egy színes képből az integrálás után: https://youtu.be/TDhaKp2BK4w
Egy gyakori félreértés: a telítettség lehúzása ≠ a luminanciacsatorna
Terjeng egy állítás: ha lehúzzuk a telítettséget, ami marad, az a luminancia. Ezért egyesek a PS Camera Raw Filter paneljében vagy a Lightroomban ideiglenesen lehúzzák a telítettséget, majd úgy állítják be a paramétereket, abban a hitben, hogy így nem zavarja őket a szín, és csak a luminanciát hangolják.
Ez az állítás és ez a gyakorlat azonban valójában nem egészen helytálló. A Photoshopban magam is gyakorlati összehasonlítást végeztem: a csak telítettségétől megfosztott kép, a valódi luminanciacsatornához képest, mintha elveszítene néhány részletet. Később a PI-ben is elvégeztem ugyanezt a kísérletet, és az eredmény egybevágott – a színtelítettségétől megfosztott kép valóban elveszít némi részletet.
Más szóval a PS-ben a valódi luminancia eléréséhez valószínűleg előbb Lab módra kell váltani ahhoz, hogy pontosabb legyen az eredmény; a PI-ben viszont elég egyetlen billentyűt megnyomni, és máris kinyerhető a luminanciacsatorna – ez sokkal kényelmesebb.
RGB Working Space (RGBWS): a luminanciakinyerés rejtett változója
A fenti jelenség – miszerint a telítettség lehúzása nem egyenlő a luminanciával – valójában egy gyakran figyelmen kívül hagyott RGB Working Space beállításhoz kapcsolódik, vagyis ahhoz az arányhoz, amennyivel az RGB három színe egyenként hozzájárul a luminanciához.
Első jelenség: a beállítás befolyásolja a kinyert luminanciát. Vegyünk két, túlnyomórészt vörös, illetve kék képet, és nyerjük ki a luminanciát az „emberi látás” szabványára állított RGBWS mellett – azt fogjuk tapasztalni, hogy a kinyert luminanciacsatorna láthatóan sötétebb, és kevesebb a részlet benne. (Ha nem tűnik fel eléggé, ebben a videóban közvetlenül összehasonlítható: https://youtu.be/s8tRTXSrkh0)
Második jelenség: a beállítás az LRGB-kombinálás eredményét is befolyásolja. Ha a fenti képek L-jén és RGB-jén LRGB-kombinálást végzünk, azt tapasztaljuk, hogy az emberi látás szabványára állított beállítás mellett a kombinált kép egésze láthatóan sötétebb lesz, sőt egyes kék árnyalatok is enyhén eltolódnak, lila felé húzva. (Ez is közvetlenül összehasonlítható a videóban: https://youtu.be/rcsXP9HVQs0)
Hogyan érdemes tehát beállítani? Ha azt szeretnénk, hogy az RGB egyenletesen járuljon hozzá a luminanciához, a következő a teendő:
- Nyissuk meg az RGBWorkingSpace folyamatot.
- Állítsuk a Red, Green és Blue együtthatóit mind 1-re (mindet 1-re állítani csupán a beírás kényelme miatt egyszerűbb; a konfiguráció alkalmazása után a rendszer automatikusan átszámítja 0.33 : 0.33 : 0.33 arányra).
- Nyomjuk meg a bal alsó sarokban lévő kört a globális konfiguráció végrehajtásához.
Ha egyszer így beállítottuk, onnantól kezdve minden színes kép – akár betöltjük, akár generáljuk – alapértelmezetten azonos RGB-luminancia-hozzájárulással fog rendelkezni (0.33 : 0.33 : 0.33).
Éppen ezért érdemes visszatérni ahhoz, hogy „a színtelítettségétől megfosztott RGB-kép nem egyenlő a saját luminanciaképével”: ha az RGB luminanciához való hozzájárulásának aránya egyenlő, a luminanciakép láthatóan világosabb lesz, mint a telítettségétől megfosztott kép (vagyis az a kép, amelyből az LCH térben kivontuk a telítettséget jelölő C-t, így az RGB-értékek egyenlővé váltak).
Haladó szint: a szuper luminanciacsatorna (Super L)
Végül még egy haladó megoldás. A szuper luminanciacsatorna (Super L) egy mesterségesen létrehozott csatorna; az egyik elkészítési módja az, hogy a már integrált L-, R-, G- és B-csatornákat még egyszer integráljuk egymással.
Az L-csatorna helyettesítőjeként, az eredeti L-képhez képest a Super L jel-zaj viszonya (SNR) is valamelyest javul – még ha szabad szemmel alig is vehető észre, ez a kis mértékű javulás a további feldolgozásban akkor is segít.
