DBE-achtergrondverwijdering: donkere ringen, glow, lichtgradiënten en samplepunten

DBE (DynamicBackgroundExtraction) is een belangrijk hulpmiddel in de lineaire fase van PixInsight, waarmee u de lichtgradiënt en de kleurgradiënt van de achtergrond kunt schatten en verwijderen. Maar het is veel meer dan enkel “de achtergrond effenen”: van donkere ringen en glow tot de plaatsing van de samplepunten is alles een vak dat nauwkeurige studie vergt. Dit artikel zet enkele gebruikswijzen van DBE en de veelvoorkomende valkuilen op een rij.

Wat DBE eigenlijk doet

De kern van DBE bestaat erin voor een beeld met een ongelijkmatige lichtgradiënt een achtergrondmodel te maken en dat vervolgens via aftrekking of deling te verwijderen. Dit is een belangrijke stap in de lineaire fase van een astronomisch beeld.

Het interessante is dat u via dit achtergrondmodel ook kunt terugredeneren naar de omstandigheden op het moment van opname — bijvoorbeeld de vignettering rond de spiegel, of donkere schaduwen die zijn ontstaan door een te sterke glow-verwijdering. De vorm van het achtergrondmodel is vaak vrijwel identiek aan die van het oorspronkelijke beeld, en het loont de moeite het te downloaden om het vergelijkend te bekijken.

Ik wil in het bijzonder benadrukken: zelfs bij aftrekking gaat het er niet eenvoudigweg om het achtergrondmodel rechtstreeks van het oorspronkelijke beeld af te trekken. Dit proces omvat op zijn minst algoritmen die met ruimtelijke frequenties te maken hebben, met als doel het hemelsignaal dat u wilt behouden (bijvoorbeeld sterren die van kleur veranderen) zo weinig mogelijk aan te tasten. Wanneer u het voor en na vergelijkt, denk er dan aan op beide beelden dezelfde STF-instellingen toe te passen; alleen zo kunt u het verschil eerlijk beoordelen.

Donkere ringen: een veelvoorkomende kwelling bij het fotograferen van sterrenstelsels

Heel wat sterrenstelselfoto’s van liefhebbers hebben last van donkere ringen, en DBE is nu juist wat dat kan verhelpen.

Meestal pas ik bij het fotograferen van sterrenstelsels DBE minstens twee keer toe op het luminantiekanaal: eerst om de donkere ringen aan te pakken, dan om de ongelijkmatige lichtgradiënt aan te pakken. Op de kleurkanalen behandel ik daarentegen doorgaans alleen de ongelijkmatigheid van de kleurgradiënt (dus enkel de tweede stap), maar de samplepunten kunnen verschillen van die op het luminantiekanaal.

De concrete werkwijze om een donkere ring aan te pakken: teken een cirkel of de vorm die u nodig hebt, vink Fixed aan en pas de helderheid van die ring handmatig aan. Bij een monochroom beeld heeft alleen het veld R/K effect; meestal stelt u het met een zeer kleine waarde bij, probeert u het een paar keer en effent u zo de donkere of lichte ring.

Eén voorwaarde wil ik in herinnering brengen: het beeld moet eerst gekalibreerd zijn (dark-aftrek, flat-deling, dark flats) voordat u DBE toepast. Zijn de donkere of lichte ringen van meet af aan zeer sterk, controleer dan eerst of er iets mis is met de kalibratieframes — laat DBE niet het werk doen dat de kalibratieframes hadden moeten verrichten.

Fijnschalige structuren en glow verwijderen

DBE kan ook worden gebruikt om sommige kleinschalige structuren in het beeld te verwijderen, bijvoorbeeld de glow die sommige camera’s (zoals de QHY 183M) niet volledig kunnen wegkalibreren.

Dit is een zwaar karwei: u kunt alleen langzaam een groot aantal samplepunten plaatsen, wat zeer veel tijd kost. Maar het resultaat is behoorlijk goed, en de resterende glow laat zich vrijwel volledig effenen. Door het achtergrondmodel te vergelijken met het oorspronkelijke beeld waarin de glow nog aanwezig is, ziet u duidelijk wat deze bewerkingsstap heeft weggehaald.

Samplepunten: de sleutel tot slagen of falen van DBE

Of DBE goed of slecht uitpakt, hangt in hoge mate af van de vraag of de samplepunten juist zijn geplaatst.

Vertrouw niet blindelings op de standaardwaarden. Meestal is er niets aan de hand, maar zodra u een helderheidsgradiënt met hoog contrast tegenkomt, gaan de standaardwaarden de mist in:

1. Plaatst u ze handmatig, dan kan het gebeuren zoals in sommige voorbeelden, waar de blauwe delen allemaal van de berekening worden uitgesloten (dus voor niets geplaatst zijn);
2. Plaatst u ze automatisch, dan is het nog erger: de samplepunten dringen zich bijna allemaal samen rond het neutrale grijs, waardoor het onmogelijk is de achtergrond correct te schatten.

In de zojuist beschreven situatie was in werkelijkheid alleen de grootte van het samplevak gewijzigd; alle andere parameters stonden op de standaardwaarde. Daarom klopt die uitspraak zo goed: Default is an illusion (de standaardwaarde is een illusie).

Mag u samplepunten op een donkere nevel plaatsen? Ik heb een test gedaan: in een bepaald beeld was de helderheid van de hemelachtergrond ongeveer 0,007, die van de donkere nevel eveneens rond 0,007, en de overige plekken lagen boven 0,008. In deze situatie heeft het naar mijn mening geen grote invloed als DBE de donkere nevel als samplepunt kiest. Duizend woorden wegen minder dan de foto die voor zichzelf spreekt.

Een praktijkgeval: wat te doen wanneer een beeld niet vlak is

Ooit schreef een liefhebber met de vraag: zijn beeld was wat ongelijkmatig, hoe kon hij dat oplossen? Het oorspronkelijke beeld had een lichte vignettering, en na DBE was het vlak; en wat het lichtgradiëntmodel toonde, was ook slechts wat vignettering in de bovenste hoeken. In feite was dit beeld van zeer goede kwaliteit.

Dit brengt een waarschuwing met zich mee: als een beeld na de bewerking juist minder vlak wordt, maak dan goed gebruik van maskers en verbeter uw bewerkingsprocedure, in plaats van koppig steeds meer DBE op te stapelen. Nog een aanvulling: oversamplede data hebben geen drizzle nodig; wat ze nodig hebben, is deconvolutie (deconvolve).

Samenvatting

Aan de oppervlakte gaat DBE over “de achtergrond verwijderen”, maar in de praktijk is het een vak dat draait om het beoordelen van de samplepunten. Van donkere ringen bij sterrenstelsels en glow van de camera tot gradiënten met hoog contrast heeft elke situatie haar eigen bijbehorende samplingstrategie, en de standaardwaarde is vrijwel nooit de beste oplossing. Plaats de samplepunten op de juiste plek, en pas dan geeft DBE u een achtergrond terug die schoon is en tegelijk het hemelsignaal niet beschadigt.