欠陥処理：defect column、hot/cold pixel、ダスト、ホットピクセル
天体写真の後処理という道のりに、完璧なデータというものは決して存在せず、あるのは、問題ごとに解決策を見つけ出すことだけです。キャリブレーションフレームは系統的な欠陥の大部分を片づけてくれますが、それでも網をすり抜けてくるものが必ずいくつかあります。defect column、欠陥ピクセル、ダストの影、残ったホットピクセルなどです。この記事では、前処理段階でよく見られる何種類かの欠陥と、それぞれに対応する処理方法を整理します。
よくある 3 種類の欠陥と対策
まずは一覧表をひとつ。これは前処理でもっともよく出くわす 3 種類の欠陥と、その処理の原則です。
- defect column（不良列、CCD でよく見られる）：Defect Map で消去します。
- hot / cold pixel（ホットピクセル／コールドピクセル）：ダークで消去し、ダークで消しきれない部分はさらに Cosmetic Correction で処理します。
- dust shadow（ダストの影）：フラットで消去し、フラットで消しきれない部分は、インテグレーション後に別のチャンネルで置き換えて補修します。
以下では、比較的やっかいな 2 種類をそれぞれ掘り下げます。
defect column（不良列）：Defect Map に頼り、リジェクションには頼らない
defect column は CCD カメラで比較的よく見られ、CMOS カメラでは比較的まれです。あるひとつの CCD では、私は Defect Map を作るのに 1 時間かかりました。というのも、それには不良列がおよそ 50 本（画面上のあの黒い線のことです）あったからです。
こう問う人がいるかもしれません。なぜインテグレーションのときに直接 reject してしまわないのか、と。それはリジェクションでは消せないからです——不良列は暗すぎて、ピクセルリジェクションで除去しようとすると、ほかの良いピクセルをかなり犠牲にしなければならず、しかも効果もよくありません。ですから正しいやり方は、そのカメラ用に Defect Map を作り、DefectMap プロセスで読み込んで不良列のあるライトフレームに適用することです。そうすれば不良列の影響を大幅に軽減でき、残った残留分はインテグレーション時のリジェクションアルゴリズムに任せて楽に除去できます。このやり方は私自身ずっと使っています。たとえば「ラテ」のあの 16803 CCD は、画面中央に 1 本のはっきりした不良列があり、加えて目立たない不良列が 3 本ありますが、まさにこうして処理しています。
ホットピクセル：必ず位置合わせの前に処理しておく
ホットピクセルは、ダークと Cosmetic Correction の段階できれいに処理しておかないと、思いもよらぬ厄介ごとを引き起こします。この例を見てください。
左の画像はスターレジストレーション（位置合わせ）前、右は位置合わせ後です——右の画像にはなぜドーナツのような模様がたくさん現れるのでしょうか。答えは、それらの白い点は星ではなく、ホットピクセルだということです。これらのホットピクセルは本来、ダーク減算と Cosmetic Correction のときに消えているべきでしたが、そうならず、そのためスターレジストレーションの際に内挿アルゴリズムによってドーナツの形に「作り変え」られ、最終画像に残ってしまいました。しかもその数は少なくありません。
嬉しいことに、枚数が十分でリジェクションアルゴリズムのパラメーターが適切に設定されていれば、最後にはこれらのドーナツもすべて消し去られました。しかしこれはまさに次のことを物語っています。ホットピクセルはできる限りダークと Cosmetic Correction の段階で消し、位置合わせのプロセスによって画面を乱すものへと作り変えられるのを避けるべきだということです。責任をすべて後段のリジェクションに押しつけてはいけません。
ついでに言うと、PixInsight 内蔵の Cosmetic Correction の効果が物足りないと感じるなら、コミュニティには hot and cold pixel を PixelMath で処理するコードを書いた同好の方（Roberto Sartori さん）もいます。試してみたところ、なんと内蔵の Cosmetic Correction よりも効果が良かったのです——プログラムが書ける同好の方が本当にうらやましいです。
極端な例：大型望遠鏡の複合欠陥
最後に、「どんな欠陥もいっしょくたに集まった」極端な例を見てみましょう。1 メートル級の大型望遠鏡によるものです。この種の望遠鏡で撮るのは、実のところちっとも楽しくありません——経緯台とローテーターを使っているため、天頂から 20 度以内の目標を撮るときには、目標の位置を保つためにローテーターの回転速度が非常に速くなり、その結果、光条が枝分かれし、写真ごとに光条の角度が異なり、なんと 1 枚の写真の中に異なる角度の光条が 2 つあることさえあります。
この画像にはさらに defect column が 1 本（これの処理は比較的簡単です）、それに横からにじみ出てくる AMP GLOW と思われるものがあり、まるでコンクリートのカビ（壁面の白華）のようです。この種の複合欠陥にはありもの解決策はなく、ひとつひとつ切り分けて対処するしかありません——これもまた天体写真の後処理の常です。完璧なデータは存在せず、私たちにできるのは、それぞれの問題にその解決策を見つけてやることだけなのです。