PixInsight での彗星処理（その 1）：135mm 短焦点の紫金山彗星
彗星の画像処理は昔から厄介です。彗星ごとに形態も移動速度も違い、通り抜ける背景やその背景の明るさも異なるため、一つの統一されたワークフローで一貫して処理するのは困難です——どの彗星も、段階ごとに独立した個別ケースとして扱うべきなのです。この記事は、私が実際に紫金山彗星（Tsuchinshan-ATLAS、C/2023 A3）を処理した記録で、「紫金山彗星シリーズ」の第 1 回にあたります。彗星処理で使う基本ツール（Comet Alignment、星の除去、マスクなど）については別途「彗星画像処理の総論」という記事にまとめてあります。ツールそのものにまだ不慣れな方は、まずそちらで土台を固めることをおすすめします。
今回取り上げるのは短焦点のケースです。
撮影条件
画像を撮影したのは 2024 年 10 月 21 日、場所は阿里山、機材は Sony A73 に 135mm の焦点距離のレンズを組み合わせたものです。この焦点距離では撮影現場に合わせられる適当な地上景がなかったため、この作品には地上景の画像はなく、純粋に彗星そのものだけです。
9 ステップのワークフロー
以下は今回私が採った大まかな手順です。核心となる考え方は、「星」と「彗星」を別々にインテグレーションして、最後に合成することです——彗星は背景の星に対して移動するため、両者を同じ位置合わせパラメータのセットで同時に処理することはできないからです。
- WBPP で画像をスターレジストレーション（位置合わせ）の段階まで仕上げる（スターレジストレーション済み画像 A が得られる）。
- スターレジストレーション済み画像に NSG または LN（Local Normalization）を適用し、画像のグラデーションを正規化する（正規化済みスターレジストレーション画像 B が得られる）。
- 正規化後のスターレジストレーション画像をインテグレーションする（インテグレーション済みの星画像 C が得られる。この後さらに DBE とカラーキャリブレーションが必要）。
- スターレジストレーション済み画像 A に Comet Alignment をかける（Comet Alignment 済み画像 D が得られる）。
- Comet Alignment 済み画像 D 上の星を除去する（スターレスの Comet Alignment 済み画像 E が得られる）。
- ステップ 2 の星用 NSG または LN の正規化ファイルを流用し、スターレスの Comet Alignment 済み画像 E をインテグレーションする（インテグレーション済みの彗星のみ画像 F が得られる）。
- 彗星のみ画像 F 上の星の残留物を取り除く（彗星のみ画像 G が得られる。この後さらに DBE とカラーキャリブレーションが必要）。
- インテグレーション済みの星画像 C から星のみを抽出し（星のみ画像 C1 が得られ、画像 C の背景は破棄する）、彗星のみ画像 G と結合する。
- 結合後の画像を仕上げる。
いくつかの補足
パフォーマンスのトレードオフについて。 NSG や LN があなたのコンピュータで動くのに時間がかかりすぎる場合は、ステップ 2 と 6 を省いて直接インテグレーションすることも検討できます。ただしそうした場合、ステップ 7 の DBE をしっかり行い、グラデーションを手動で補い直す必要があります。
この彗星は背景が単純なので、ワークフローを簡略化できます。 一般的な彗星の画像処理では、背景に星雲や銀河があると、たいていは正規化済みスターレジストレーション画像 B からインテグレーション済みの彗星のみ画像 F を引き、それを再びインテグレーションして、きれいな背景のみのインテグレーション画像を得る必要があります。今回は紫金山彗星の付近の背景にこうした天体がなかったため、このステップは省きました。ただし、より焦点距離が長く F 値の明るい鏡筒（たとえば RASA やタカハシ Epsilon のようなもの）を使い、構図に球状星団や小さな銀河が入り込んでいる場合は、やはりこのステップを補う必要があるかもしれません。
Comet Alignment をするべきか？ 紫金山彗星は移動量が大きくないので、理論上は Comet Alignment を行わずスターレジストレーションだけを行い、彗星の核の明るさを持ち上げれば、核のインテグレーションの粗を隠せるかもしれません。しかしスターレジストレーションだけで Comet Alignment を行わない場合、最大の代償はこうです——位置が合っていないために、淡い尾の一部がリジェクションアルゴリズムに外れ値と見なされて除去され、ダストテイルやアンチテイルの長さが目に見えて短くなってしまうのです。これが払うべき代償です。
長焦点（1000mm 以上）のケースでは、彗星が画面の大部分を占めるため正規化の結果が理想的にならず、ワークフローをさらに調整する必要があります。その部分はシリーズ第 2 回で改めて取り上げます。