RGBWorkingSpace (RGBWS): principe en toepassing

Onder de vele verwerkingsprocessen van PixInsight is RGBWorkingSpace (hierna afgekort tot RGBWS) waarschijnlijk het proces dat het gemakkelijkst over het hoofd wordt gezien. Nogal wat PI-gebruikers weten niet eens waar het voor dient — nadat ze de diverse parameters erin hebben aangepast, lijkt het beeld geen enkel zichtbaar visueel effect te vertonen, dus leggen ze het terzijde.

Maar in werkelijkheid is dit proces van cruciaal belang voor de verwerking van deepsky-opnamen waarbij men de “luminantie moet extraheren” of “een luminantiekanaal moet toevoegen”. Dit artikel valt uiteen in twee delen: eerst het principe van RGBWS, daarna de invloed ervan op de kleur bij de daadwerkelijke verwerking.

Beginnen bij het menselijk oog: waarom groen bijzonder helder oogt

Het menselijke visuele systeem is zeer gevoelig voor groen licht, en daarom krijgt groen bij het berekenen van de helderheid (luminantie) in een standaardkleurruimte een veel groter gewicht toegekend dan rood of blauw.

Gelooft u het niet? Kijk naar de zuivere RGB-kleurenopname in de afbeelding hieronder — vindt u niet dat het groen bijzonder helder oogt, het rood iets minder en het blauw eerder donker? Dit is precies het resultaat van de weging van het menselijk oog.

Deze verdeling van gewichten is zeer geschikt voor gewone taferelen die door wit licht of daglicht worden verlicht. Maar hier komt het probleem: groen is in deepsky-opnamen eigenlijk niet belangrijk.

Bijvoorbeeld: de Ha-emissie is dieprood, en reflectienevels zijn blauw. Voor deze objecten bevatten het rode en het blauwe kanaal het merendeel van de informatie, terwijl het groene kanaal doorgaans alleen sterren bevat. Het licht van OIII is een mengsel van blauw en groen, en sterrenstelsels stralen over het hele spectrum uit. Daarom vindt men in deepsky-opnamen, op een handvol planetaire nevels en sommige komeetstaarten na, doorgaans geen enkele pixel die — afgezien van ruis — een “groene pixel” genoemd zou kunnen worden.

Wat RGBWS doet: de luminantiecoëfficiënten opnieuw definiëren

Als dat zo is, kunnen we in PI met behulp van RGBWS een set helderheidscoëfficiënten definiëren die “niet overeenkomen met de fysiologische kenmerken van het menselijk oog”, zodat de werkelijke data uit elk kanaal eerlijker worden behandeld — dat wil zeggen, we laten de drie RGB-kanalen in gelijke mate bijdragen aan de luminantie, en optimaliseren zo de verwerking van deepsky-opnamen.

Raadpleeg de afbeelding hierboven:

• De bovenste helft gebruikt de Default RGBWS-parameters (0.22 : 0.71 : 0.06), wat de gewichten zijn die overeenkomen met het menselijk zicht; daardoor zijn de drie geëxtraheerde luminanties van de zuivere kleuren verschillend, en verkrijgt men drie grijswaardenopnamen van verschillende helderheid.
• De onderste helft daarentegen stelt de verhouding van de drie kanalen gelijk in (0.33 : 0.33 : 0.33); men kan zien dat de helderheid van de drie zuivere kleuren volkomen gelijk uitvalt, zodat men één grijswaarden-luminantieopname met identieke waarde verkrijgt.

De luminantie die in beide gevallen wordt geëxtraheerd, is volkomen verschillend.

Opmerking: RGBWS heeft niets te maken met kleurbeheer of ICC-profielen. Het werkt puur in de fase van de beeldverwerking; verwar de twee niet met elkaar.

Tweede deel: wat er gebeurt bij het toevoegen van luminantie wanneer RGBWS verkeerd is ingesteld

Nu we het principe hebben begrepen, kijken we vervolgens wat er gebeurt bij het “toevoegen van een luminantiekanaal” als RGBWS niet correct is ingesteld.

• Bovenste helft: de kleurenopname gebruikt de “niet aan het menselijk zicht beantwoordende” verhouding R : G : B = 0.33 : 0.33 : 0.33. Nadat de oorspronkelijke luminantie is vervangen door een grijswaardenopname met één enkele waarde, blijven de verzadiging (Saturation) en de tint (Hue) van de kleurenopname onveranderd.
• Onderste helft: de kleurenopname gebruikt de “aan het menselijk zicht beantwoordende” verhouding R : G : B = 0.22 : 0.71 : 0.06. Nadat de oorspronkelijke luminantie is vervangen door een grijswaardenopname met één enkele waarde, veranderen de verzadiging en de tint wél.

Hebt u het blauw opgemerkt? Het is al violet geworden.

Op dit punt aangekomen zou u moeten kunnen zien hoe belangrijk de instelling van RGBWS is wanneer we in een kleurenopname het luminantiekanaal willen “extraheren” of “vervangen”. Het is geen optioneel proces, maar de beslissende schakel die bepaalt of de kleuren die u met zoveel moeite hebt vastgelegd correct bewaard kunnen blijven.