언더샘플링, 오버샘플링, 그리고 Drizzle
별상의 모습은 사실 카메라 픽셀과 망원경 초점 거리 사이의 매칭 관계를 반영합니다. 이 매칭 관계가 바로 「샘플링(sampling)」으로, 너무 거칠어도 너무 미세해도 별상에 흔적을 남깁니다. 이 글에서는 언더샘플링(under sample), 오버샘플링(over sample), 그리고 언더샘플링일 때 쓸모 있는 Drizzle을 다룹니다.
별상으로 샘플링을 읽다: 네모 vs 뚱뚱한 별
같은 카메라라도 초점 거리가 다른 시스템에 붙이면 별상은 전혀 다른 모습을 보입니다.
- 언더샘플링(under sample): 예를 들어 FSQ-106의 Ha 채널에서는 CCD 픽셀이 상대적으로 너무 커서, 별상이 네모난 형태(blocky star)가 됩니다.
- 오버샘플링(over sample): 같은 카메라를 CDK24에 붙인 L 채널에서는 별상이 오히려 매우 뚱뚱해집니다(bloated star).
이 둘은 카메라 픽셀 크기와 시스템 초점 거리가 맞지 않아서 생기는 양극단의 방향입니다.
Drizzle: 언더샘플링으로 잃은 디테일을 되찾다
언더샘플링으로 생긴 네모난 별상은 Drizzle Integration으로 개선할 수 있습니다. 다만 Drizzle은 아무 데서나 손쉽게 쓸 수 있는 것이 아니라, 세 가지 요건이 있습니다.
- 장수가 충분히 많을 것.
- 데이터 자체가 언더샘플링(under sample)일 것.
- 촬영 시 Dither(디더링)를 해 두었을 것.
또 하나 조작상의 주의점이 있습니다. PixInsight의 Drizzle Integration을 쓰기 전에는 반드시 한 번 Image Integration을 돌려 두어야 Drizzle이 올바른 기초 데이터를 쓸 수 있습니다.
흔한 오해: L 채널 별상이 큰 것이 꼭 샘플링 문제는 아니다
이 김에 자주 오해되는 현상을 하나 풀어 두겠습니다. 흑백 카메라로 바꾼 어떤 애호가가 L 채널의 별상이 줄곧 크고, 포커서를 돌려도 눈에 띄게 작아지지 않는다고 느껴, 그래서 초점이나 샘플링에 문제가 있다고 여겼습니다. 저는 두 가지 다른 시스템의 데이터를 비교해 보았습니다—하나는 CDK 17″의 오버샘플링 데이터, 다른 하나는 TOA130의 언더샘플링 데이터로, 모두 1장 5분 노출 이미지입니다.
결과는 이렇습니다. 휘도(L) 채널은 신호가 비교적 강하다는 점을 빼면, 별상 크기는 사실 RGB 채널과 그다지 다르지 않고, LRGB 별상의 PSF는 원칙적으로 같은 유형에 속합니다.(덧붙이면, 첫 번째 세트에서는 Ha와 LRGB 별상이 서로 다른 유형이었습니다.) 그러므로 L 별상이 커 보이는 것은 많은 경우 그저 신호가 강해 스트레칭 후 두드러져 보이는 것일 뿐, 반드시 샘플링이나 초점 문제는 아닙니다.
