Penanganan Cacat: defect column, hot/cold pixel, debu, dan noise hot pixel
Di sepanjang jalan pascapemrosesan astrofotografi, tidak pernah ada data yang sempurna; yang ada hanyalah solusi yang berhasil ditemukan untuk setiap masalah. Frame kalibrasi sudah menyingkirkan sebagian besar cacat sistematis, tetapi selalu saja ada beberapa yang lolos dari jaring: defect column, piksel rusak, bayangan debu, dan hot pixel yang tersisa. Artikel ini merangkum beberapa jenis cacat yang umum muncul pada tahap prapemrosesan, beserta metode penanganannya masing-masing.
Tiga Jenis Cacat yang Umum dan Cara Mengatasinya
Pertama-tama sebuah tabel ringkasan; inilah tiga jenis cacat yang paling sering ditemui dalam prapemrosesan beserta prinsip penanganannya:
- defect column (kolom rusak, umum pada CCD): dihilangkan dengan Defect Map.
- hot / cold pixel (piksel panas/piksel dingin): dihilangkan dengan dark; bagian yang tidak bisa dihilangkan oleh dark ditangani lagi dengan Cosmetic Correction.
- dust shadow (bayangan debu): dihilangkan dengan flat; bagian yang tidak bisa dihilangkan oleh flat diperbaiki setelah integrasi dengan menggantinya memakai kanal lain.
Berikut ini saya uraikan secara terpisah dua jenis yang lebih merepotkan.
Kolom Rusak (defect column): Andalkan Defect Map, Bukan Pixel Rejection
Kolom rusak relatif umum pada kamera CCD dan relatif jarang pada kamera CMOS. Ada satu CCD yang pembuatan Defect Map-nya saja menghabiskan waktu satu jam bagi saya, karena kamera itu punya sekitar 50 kolom rusak (ya, garis-garis hitam yang terlihat pada gambar itu).
Mungkin ada yang bertanya: mengapa tidak langsung di-reject saja saat integrasi? Karena memang tidak bisa di-reject — kolom rusak terlalu gelap; kalau ingin menghilangkannya lewat pixel rejection, Anda harus mengorbankan cukup banyak piksel bagus lainnya, dan hasilnya pun tidak bagus. Jadi cara yang benar adalah membuat Defect Map untuk kamera tersebut, memuatnya dengan process DefectMap, lalu menerapkannya pada light yang memiliki kolom rusak. Dengan begitu pengaruh kolom rusak dapat berkurang drastis, sedangkan sisanya tinggal diserahkan kepada algoritma pixel rejection saat integrasi untuk dihapus dengan mudah. Cara ini selalu saya pakai sendiri. Contohnya CCD 16803 milik “Latte”: ada satu kolom rusak yang mencolok tepat di tengah bidang gambar, ditambah tiga kolom rusak yang tidak mencolok, dan persis begitulah cara menanganinya.
Hot Pixel: Wajib Dibereskan Sebelum Registrasi
Kalau hot pixel tidak dibereskan sampai bersih pada tahap dark dan Cosmetic Correction, ia akan mendatangkan kerepotan yang sama sekali tidak Anda duga. Lihat contoh berikut:
Gambar kiri adalah keadaan sebelum registrasi bintang, gambar kanan sesudahnya — mengapa pada gambar kanan bermunculan sekumpulan pola mirip donat? Jawabannya: titik-titik putih itu bukan bintang, melainkan hot pixel. Hot pixel ini semestinya sudah lenyap saat pengurangan dark dan Cosmetic Correction, tetapi ternyata tidak, sehingga pada saat registrasi bintang hot pixel itu “dipermak” oleh algoritma interpolasi menjadi bentuk donat dan tertinggal di citra akhir — dan jumlahnya pun tidak sedikit.
Kabar baiknya, dengan jumlah frame yang memadai dan parameter algoritma pixel rejection yang disetel dengan tepat, pada akhirnya semua donat itu tetap berhasil dilenyapkan. Namun justru inilah yang ditunjukkannya: hot pixel sebaiknya dihilangkan sebisa mungkin pada tahap dark dan Cosmetic Correction, agar tidak dipermak oleh proses registrasi menjadi sesuatu yang mengganggu bidang gambar; jangan melempar seluruh tanggung jawab kepada pixel rejection di tahap berikutnya.
Omong-omong, jika Anda merasa Cosmetic Correction bawaan PixInsight kurang bagus hasilnya, di komunitas ada juga rekan penghobi (Roberto Sartori) yang pernah menulis kode PixelMath untuk menangani hot and cold pixel. Saya sudah mencobanya, dan hasilnya ternyata malah lebih bagus daripada Cosmetic Correction bawaan — sungguh iri saya pada rekan penghobi yang bisa membuat program.
Kasus Ekstrem: Cacat Gabungan pada Teleskop Besar
Terakhir, mari kita lihat satu contoh ekstrem bergaya “semua jenis cacat berkumpul jadi satu”, yang berasal dari teleskop besar kelas 1 meter. Sebenarnya memotret dengan teleskop semacam ini sama sekali tidak menyenangkan — ia memakai mounting altazimut dan rotator medan, dan ketika memotret objek yang berada dalam jarak 20 derajat dari zenit, demi mempertahankan posisi objek, rotator medan berputar sangat cepat, sehingga muncul spike difraksi yang bercabang: sudut spike-nya berbeda pada setiap foto, bahkan di dalam satu foto yang sama pun bisa terdapat dua spike dengan sudut yang berbeda.
Pada gambar ini masih ada satu defect column (penanganannya terhitung mudah), ditambah sesuatu yang merembes dari samping dan diduga AMP GLOW, tampilannya persis seperti jamur pada dinding. Untuk cacat gabungan semacam ini tidak ada solusi siap pakai; satu-satunya jalan adalah membongkarnya satu per satu dan menghadapinya satu per satu — dan inilah juga keadaan lazim dalam pascapemrosesan astrofotografi: data yang sempurna itu tidak ada, dan yang bisa kita lakukan hanyalah mencarikan solusi bagi setiap masalah.