Kanal Luminansi dan LRGB: Ekstraksi, Kombinasi, dan RGB Working Space

LRGB adalah satu set gagasan yang sangat mendasar dalam pascapemrosesan astrofotografi: kanal luminansi (L) yang bertanggung jawab atas detail dan kanal warna (RGB) yang bertanggung jawab atas warna diproses secara terpisah, lalu digabungkan pada akhirnya. Artikel ini merangkum ekstraksi kanal luminansi, prinsip penggabungannya, serta pengaturan RGB Working Space di baliknya yang sering terabaikan.

Mengapa L dan RGB diproses secara terpisah

Mari mulai dengan sebuah perumpamaan konseptual. Saya pernah mengobrol dengan beberapa rekan penghobi tentang fotografi monokrom dan berwarna, entah bagaimana topiknya melenceng ke soal mata, dan akhirnya kami merangkumnya dalam satu kalimat:

Mode RGB adalah pilihan ketika Anda sudah mencapai kebebasan finansial dalam hal foton: mengejar kualitas tinggi pada warna dan luminansi sekaligus. Sedangkan mode L+RGB adalah hukum bertahan hidup di masa kemiskinan foton: pastikan dulu strukturnya terlihat, baru kemudian mengejar warna.

Sensor yang mampu mengumpulkan foton dalam waktu lama, sampai batas tertentu, menutupi kekurangan mata manusia di dalam gelap — saat foton terlalu sedikit untuk menggerakkan sel kerucut yang membedakan warna. Menarik keluar luminansi secara tersendiri untuk menumpuk rasio sinyal terhadap noise (S/N) dan memastikan strukturnya terjaga, itulah justru semangat LRGB.

Dua prinsip menggabungkan kanal luminansi dengan kanal warna

Agar hasil penggabungan L dan RGB enak dipandang, ada dua arah yang perlu dipegang:

1. Kanal luminansi tidak boleh terlalu terang (atau terlalu gelap), kalau tidak, warnanya akan menjadi pudar.
2. Kanal warna boleh dinaikkan kontrasnya, karena ini dapat meningkatkan saturasi warna hasil penggabungan.

Process PI yang sering dipakai antara lain: ScreenTransferFunction, HistogramTransformation, ArcsinhStretch, LRGBCombination.

Ada satu gagasan penting di sini: bagus tidaknya kanal luminansi itu sendiri sebenarnya tidak terlalu berarti. Yang penting adalah apakah setelah digabungkan dengan RGB ia bisa membuat keseluruhan foto tampak bagus dan detailnya menonjol. Ambil contoh NGC 2070, Nebula Tarantula: sebuah frame tunggal yang di-stretch otomatis di layar dengan STF memang kontrasnya jelas, tetapi latarnya terlalu hitam dan warna putih Nebula Tarantula terlalu terang — sebenarnya itu bukan citra luminansi yang cocok untuk dicampur dengan RGB.

Pada tahap mana L dan RGB digabungkan

Process LRGBCombination dalam sebagian besar keadaan digunakan pada kondisi nonlinear. Kalau Anda ingin menggabungkan pada tahap linear, semestinya memakai ChannelCombination — tetapi Anda akan mendapati bahwa ChannelCombination sama sekali tidak punya opsi untuk kanal luminansi, dan justru itulah yang menjelaskan mengapa L dan RGB tidak cocok digabungkan pada tahap linear. Lalu bagaimana kalau LRGBCombination tetap dipaksakan pada tahap linear? Begitu Anda melihat citra hasil penggabungannya rusak, Anda akan mengerti sendiri.

Jadi, kapan sebenarnya keduanya harus digabungkan? Kira-kira ketika luminansi dan RGB masing-masing sudah diproses sampai keadaan yang “lumayan”, barulah saya menggabungkannya dan melanjutkan pemrosesan. Kesalahpahaman yang umum di sini adalah keinginan untuk membuat luminansi atau masing-masing kanal R, G, dan B tampak cantik sendiri-sendiri — padahal inti persoalannya bukanlah bagus tidaknya L atau RGB di tengah proses (kecuali Anda memang hanya ingin citra skala abu-abu atau citra buram yang cuma berisi warna), melainkan apakah setelah penggabungan akhir warnanya bisa keluar dengan mulus dan detail luminansinya bisa tersaji dengan baik.

Lagi pula, setelah digabungkan pun citranya belum bisa langsung dikeluarkan; masih ada serangkaian proses penguatan dan penyesuaian warna sesudahnya, bahkan di ujungnya masih perlu pengurangan noise dan perbaikan cacat, barulah sebuah karya bisa dianggap selesai.

Kamera warna pun perlu ekstraksi kanal luminansi

Alur kerja yang saya bagikan sebelumnya kebanyakan berpusat pada kamera monokrom, tetapi saat memproses citra berwarna dari DSLR atau kamera OSC berpendingin, alur utamanya sebenarnya kurang lebih sama: kanal luminansi dan kanal warna tetap diproses secara terpisah. Mengekstrak kanal luminansi di PI sangat mudah; hanya saja tidak sedikit pemula yang tidak tahu pada langkah mana hal ini harus dikerjakan. Jika dibandingkan dengan alur monokrom, waktu ekstraksinya bisa:

1. Langsung diekstrak setelah prapemrosesan selesai, atau
2. Diekstrak setelah keseimbangan warna dan DBE selesai.

Saya juga merekam sebuah video yang memperagakan cara mengekstrak kanal luminansi dari citra berwarna setelah integrasi: https://youtu.be/TDhaKp2BK4w

Sebuah kesalahpahaman umum: menghilangkan saturasi ≠ kanal luminansi

Ada satu pendapat yang beredar luas: turunkan saja saturasinya, sisanya itulah luminansi. Karena itu, ada orang yang untuk sementara menurunkan saturasi di Camera Raw Filter pada PS atau di Lightroom, lalu menyetel parameternya, dengan anggapan bahwa dengan begitu ia tidak akan terganggu warna dan hanya menyetel luminansi saja.

Tetapi pendapat dan cara ini sebenarnya kurang tepat. Saya sudah membandingkannya secara langsung dengan Photoshop: citra yang hanya dihilangkan saturasinya tampaknya kehilangan sebagian detail jika dibandingkan dengan kanal luminansi yang sebenarnya. Belakangan saya melakukan eksperimen yang sama di PI, dan hasilnya sejalan — citra yang saturasi warnanya dihilangkan memang kehilangan sebagian detail.

Dengan kata lain, untuk mendapatkan luminansi yang sebenarnya di PS, mungkin Anda harus beralih dulu ke mode Lab agar lebih akurat; sedangkan di PI, cukup menekan satu tombol untuk mengekstrak kanal luminansi — jauh lebih praktis.

RGB Working Space (RGBWS): variabel tersembunyi dalam ekstraksi luminansi

Fenomena “menghilangkan saturasi tidak sama dengan luminansi” di atas sebenarnya menyangkut satu pengaturan yang sering terabaikan: RGB Working Space, yaitu proporsi seberapa besar sumbangan masing-masing dari ketiga warna RGB terhadap luminansi.

Fenomena pertama: pengaturan ini memengaruhi luminansi yang diekstrak. Carilah dua citra yang didominasi merah dan biru, lalu ekstrak luminansinya dengan pengaturan RGBWS yang berpatokan pada “penglihatan mata manusia”. Anda akan mendapati kanal luminansi hasil ekstraksinya jelas lebih gelap dan detailnya lebih sedikit. (Kalau kurang terlihat, video ini menyajikan perbandingan langsungnya: https://youtu.be/s8tRTXSrkh0)

Fenomena kedua: pengaturan ini juga memengaruhi hasil penggabungan LRGB. Lakukan penggabungan LRGB atas L dan RGB dari citra-citra tersebut, dan Anda akan mendapati bahwa dengan pengaturan yang berpatokan pada penglihatan mata manusia, citra hasil gabungannya jelas lebih gelap secara keseluruhan, bahkan sebagian rona birunya sedikit berubah dan condong ke ungu. (Perbandingan langsungnya juga bisa dilihat pada video: https://youtu.be/rcsXP9HVQs0)

Lalu bagaimana cara mengaturnya? Jika Anda ingin sumbangan RGB terhadap luminansi seragam, caranya:

1. Buka process RGBWorkingSpace.
2. Setel koefisien Red, Green, dan Blue semuanya ke 1 (menyetel semuanya ke 1 hanya karena lebih mudah dimasukkan; setelah tombol penerapan ditekan, nilainya otomatis dikonversi menjadi 0.33 : 0.33 : 0.33).
3. Tekan lingkaran di sudut kiri bawah untuk menjalankan penerapan global.

Setelah diatur seperti ini, selanjutnya setiap citra berwarna — baik yang dimuat maupun yang dihasilkan — secara bawaan akan memiliki sumbangan RGB terhadap luminansi yang sama (0.33 : 0.33 : 0.33).

Justru karena itulah kita bisa menengok kembali soal “citra RGB yang saturasi warnanya dihilangkan tidak sama dengan citra luminansinya sendiri”: dengan syarat proporsi sumbangan RGB terhadap luminansi sama, citra luminansi akan jelas lebih terang daripada citra yang saturasinya dihilangkan (yaitu dengan menghilangkan C yang mewakili saturasi di ruang LCH sehingga nilai RGB-nya menjadi sama).

Lanjutan: kanal super luminansi (Super L)

Terakhir, saya tambahkan satu teknik lanjutan. Kanal super luminansi (Super L) adalah kanal buatan; salah satu cara membuatnya adalah dengan mengintegrasikan sekali lagi kanal L, R, G, dan B yang sudah diintegrasikan.

Sebagai pengganti kanal L, dibandingkan dengan citra L yang asli, Super L masih memberi sedikit peningkatan pada rasio sinyal terhadap noise (SNR) — meskipun nyaris tidak terlihat oleh mata telanjang, peningkatan yang sedikit itu tetap membantu pada pemrosesan berikutnya.