PixInsight으로 혜성 처리하기(1): 135mm 단초점의 쯔진산 혜성
혜성 이미지 처리는 예로부터 성가십니다. 혜성마다 형태도 이동 속도도 다르고, 지나가는 배경과 그 배경의 밝기도 제각각이라, 하나의 통일된 흐름으로 일관되게 처리하기는 어렵습니다—어느 혜성이든 단계마다 사실 독립된 개별 사례로 봐야 합니다. 이 글은 제가 실제로 쯔진산 혜성(Tsuchinshan-ATLAS, C/2023 A3)을 처리한 기록으로, ’쯔진산 혜성 시리즈’의 제1편에 해당합니다. 혜성 처리에 쓰이는 기본 도구(Comet Alignment, 별 제거, 마스크 등)는 별도로 〈혜성 이미지 처리 통론〉이라는 글에 정리해 두었으니, 도구 자체에 아직 익숙하지 않다면 먼저 그 글로 기초를 다지기를 권합니다.
이번 편에서 다루는 것은 단초점의 경우입니다.
촬영 조건
이미지는 2024년 10월 21일, 아리산에서 촬영했으며, 기재는 Sony A73에 135mm 초점거리의 렌즈를 조합한 것입니다. 이 초점거리로는 촬영 현장에 어울릴 만한 지상 풍경이 없었기 때문에, 이 작품에는 지상 풍경 이미지가 없고 순수하게 혜성 그 자체뿐입니다.
9단계 흐름
다음은 이번에 제가 채택한 대략적인 단계입니다. 핵심 개념은 ’별’과 ’혜성’을 따로 인테그레이션하고 마지막에 합성하는 것입니다—혜성은 배경 별에 대해 움직이기 때문에, 둘을 같은 정합 파라미터 세트로 동시에 처리할 수 없기 때문입니다.
- WBPP를 사용해 이미지를 스타 레지스트레이션(정합) 단계까지 캘리브레이션합니다(스타 레지스트레이션 이미지 A를 얻습니다).
- 스타 레지스트레이션 이미지에 NSG 또는 LN(Local Normalization)을 적용해 이미지의 그래디언트를 정규화합니다(정규화된 스타 레지스트레이션 이미지 B를 얻습니다).
- 정규화된 스타 레지스트레이션 이미지를 인테그레이션합니다(인테그레이션된 별 이미지 C를 얻으며, 이후 DBE와 컬러 캘리브레이션이 더 필요합니다).
- 스타 레지스트레이션 이미지 A로 Comet Alignment(혜성 정합)를 수행합니다(Comet Alignment 이미지 D를 얻습니다).
- Comet Alignment 이미지 D 위의 별을 제거합니다(별을 제거한 Comet Alignment 이미지 E를 얻습니다).
- 2단계의 별용 NSG 또는 LN 정규화 파일을 그대로 사용하여, 별을 제거한 Comet Alignment 이미지 E를 인테그레이션합니다(인테그레이션된 순수 혜성 이미지 F를 얻습니다).
- 순수 혜성 이미지 F 위의 별 잔여물을 제거합니다(순수 혜성 이미지 G를 얻으며, 이후 DBE와 컬러 캘리브레이션이 더 필요합니다).
- 인테그레이션된 별 이미지 C에서 순수 별만 추출하고(순수 별 이미지 C1을 얻고, 이미지 C의 배경은 버립니다), 순수 혜성 이미지 G와 결합합니다.
- 결합한 이미지를 다듬습니다.
몇 가지 보충
성능 트레이드오프에 관하여. NSG나 LN이 사용하는 컴퓨터에서 너무 오래 걸린다면, 2·6단계를 생략하고 곧바로 인테그레이션하는 것을 고려할 수 있습니다. 다만 그렇게 할 경우, 7단계의 DBE를 제대로 해서 그래디언트를 수동으로 되살려 주어야 합니다.
이 혜성은 배경이 단순해서 흐름을 간소화할 수 있습니다. 일반적인 혜성 이미지 처리에서는 배경에 성운이나 은하가 있으면, 보통 정규화된 스타 레지스트레이션 이미지 B에서 인테그레이션된 순수 혜성 이미지 F를 빼고 다시 인테그레이션해서, 깨끗한 순수 배경 인테그레이션 이미지를 얻어야 합니다. 이번에는 쯔진산 혜성 부근의 배경에 이런 천체가 없었기 때문에 이 단계를 생략했습니다. 하지만 초점거리가 더 길고 조리개가 더 밝은 경통(예를 들어 RASA나 다카하시 Epsilon 같은 것)을 사용하고, 구도에 구상성단이나 작은 은하가 들어와 있다면, 역시 이 단계를 다시 추가해야 할 수도 있습니다.
Comet Alignment를 할 것인가 말 것인가? 쯔진산 혜성은 이동량이 크지 않아, 이론상 Comet Alignment를 하지 않고 스타 레지스트레이션만 한 다음 혜성 핵의 밝기를 끌어올리면, 핵의 인테그레이션 결함을 가릴 수 있을지도 모릅니다. 그러나 스타 레지스트레이션만 하고 Comet Alignment를 하지 않을 때 가장 큰 대가는 이렇습니다: 정합되지 않았기 때문에, 어두운 꼬리의 일부가 리젝션 알고리즘에 이상치로 간주되어 제거되고, 먼지 꼬리나 안티테일의 길이가 눈에 띄게 짧아집니다. 이것이 치러야 할 대가입니다.
장초점(1000mm 이상)의 경우에는, 혜성이 화면의 대부분을 차지하기 때문에 정규화 결과가 이상적이지 않아 흐름을 더 조정해야 하는데, 그 부분은 시리즈 제2편에서 다시 이야기하겠습니다.