Wprowadzenie do BlurXTerminator i wrażenia z użytkowania

Ten artykuł powstał z notatek z lat 2022–2023; część wersji narzędzi lub procedur została od tego czasu zaktualizowana, więc miej to na uwadze podczas lektury.

BlurXTerminator (BXT) to wtyczka do programu PixInsight, którą wypuścił Russell Croman; wykonuje dekonwolucję w oparciu o model wytrenowany na splotowej sieci neuronowej. Ledwie się pojawiła, stała się jednym z najgorętszych tematów w światowej społeczności astrofotografii amatorskiej. W tym artykule zbieram kilka własnych spostrzeżeń — od pierwszego zetknięcia po codzienne używanie — oraz parę rzeczy, na które warto uważać.

Pierwsze zetknięcie: galaktyki i powierzchnia Księżyca

Najpierw wypróbowałem BXT na obrazie galaktyki, który akurat miałem w obróbce, oraz na obrazie powierzchni Księżyca podczas całkowitego zaćmienia, który obrabiałem wcześniej.

Jeśli chodzi o galaktykę, zestawiam trzy wyniki obok siebie: skrajnie po lewej nieobrobiony oryginał, pośrodku najlepszy wynik, jaki udało mi się wtedy uzyskać natywną dekonwolucją w programie PixInsight, a skrajnie po prawej efekt BXT. To BXT pokazał najlepsze detale, duże gwiazdy nie ucierpiały, a przy okazji nieco zmniejszył też same gwiazdy.

W przypadku Księżyca również trzy kadry obok siebie: oryginał, moja wersja z zastosowanym UnsharpMask i MMT oraz wynik BXT. Efekt BXT wygląda naturalniej i zdaje się zostawiać mniej sztucznych śladów.

Chciałem jeszcze przetestować obraz planetarny, ale wrzucenie jednego zdjęcia Jowisza skończyło się zwyczajną porażką — nie udało się uzyskać żadnego sensownego wyniku. Wygląda na to, że wśród obrazów użytych do wytrenowania modelu nie było Jowisza, choć obrazy Księżyca zapewne się w nich znalazły. Może w przyszłych aktualizacjach dojdą też obrazy planetarne — wtedy zakres zastosowań BXT zrobiłby się jeszcze szerszy.

Czy warto kupić?

Po obejrzeniu i samodzielnym przetestowaniu tego, co BXT potrafi, wiele osób zadaje praktyczne pytanie: czy warto za to zapłacić? Wtyczka kosztuje mniej więcej 99 dolarów amerykańskich i ma 30-dniowy bezpłatny okres próbny. Jeśli używasz programu PixInsight, możesz od razu wystąpić o numer seryjny i zaktualizować instalację, żeby ją wypróbować.

Moja własna odpowiedź jest bardzo prosta — ta rzecz od dawna leżała w moim koszyku, a po zakończeniu okresu próbnego po prostu ją kupiłem.

Ograniczenia i rzeczy, na które trzeba uważać

BXT jest wygodny, ale nie wszechmocny. Zbieram kilka sytuacji, na jakie natkniesz się w praktyce:

Możliwości korekcji mają swoje granice

Miałem kiedyś partię obrazów z problemami spowodowanymi przez tile na obrzeżach kadru i sięgnąłem po BXT, żeby sprawdzić, czy jest jakakolwiek szansa na ratunek. Weźmy za przykład gromadę otwartą widoczną w kadrze: po korekcji gwiazdy rzeczywiście się zmniejszyły, ale poprawa ich kształtu okazała się mocno ograniczona. Narzędzie potrafi coś odzyskać, ale nie oczekuj, że całkowicie wygładzi poważne problemy strukturalne.

Jasne obszary mogą dawać nasycone piksele

To problem, na który trzeba szczególnie uważać przy korzystaniu z BXT (AI2). Wszystkie poniższe obrazy są na etapie liniowym.

Weźmy jądro galaktyki powiększone do 800%: na oryginale jądro jest całkiem jasne, widoczne — choć niewyraźnie — nawet bez screen stretch. Po przepuszczeniu przez BXT, czy to w trybie zwykłym, czy w trybie Luminance Only, w obrazie pojawiły się nasycone piksele o bardzo dużej jasności, niemal równej 1 (czysta biel). Wystarczy zastosować do tych nasyconych obszarów odrobinę screen stretch, a całe otoczenie po rozciągnięciu nasyca się razem z nimi, tracąc kolor i detale.

Ten problem na razie nie ma rozwiązania i nie pojawia się wyłącznie w jądrach galaktyk — występuje też wokół nasyconych obszarów niektórych jasnych gwiazd. Jak dotąd zaobserwowałem go tylko na obrazach kolorowych; na obrazach monochromatycznych go nie widziałem.

Obecne obejście: najpierw zakryj nasycone obszary maską (na przykład wyodrębniając kanał luminancji i odwracając go), a potem zastosuj BXT — w ten sposób ominiesz ten problem.

Jeszcze jedna uwaga: w NoiseXTerminator (NXT) też trafiłem na podobną sytuację, kiedy obraz był rozciągnięty i nieliniowy — zwłaszcza taki, w którym mocno pociągnięto już nasycenie barw albo krzywe. Jeśli z niego korzystasz, warto mieć się na baczności.

Zmiany w procesie, jakie przyniosła AI

Od dawna nie robiłem dekonwolucji ręcznie. Po odpowiednim ustawieniu BXT wystarczy jedno przejście i gotowe, a jeśli masz kartę graficzną obsługującą CUDA, możesz nawet podglądać efekt w czasie rzeczywistym.

Oszczędność czasu nie kończy się na samym kroku dekonwolucji: po usunięciu gwiazd nie musisz już poświęcać mnóstwa czasu na łatanie ubytków i skaz w obrazie bez gwiazd (starless), a przy redukcji szumu nie trzeba za każdym razem robić maski, żeby wyłączyć miejsca, których nie chcesz ruszać. Cały łańcuch narzędzi AI uprościł kilka z tych etapów, które dawniej kosztowały najwięcej nerwów.

(W tamtym czasie w społeczności krążyła jeszcze plotka, że kolejnym produktem będzie GradientXTerminator II wytrenowany na modelu AI — ostatecznie jednak wygląda to raczej na kierunek w stronę DBE.)

Właściwe nastawienie przy korzystaniu z narzędzia

Na zakończenie zacytuję przypomnienie, które sformułował sam Russell Croman. Choć BlurXTerminator AI4 potrafi korygować szerszy zakres aberracji optycznych, nic nie zastąpi porządnego wyregulowania sprzętu. Niezależnie od tego, jakich narzędzi używasz, lepszy materiał źródłowy zawsze da lepszy obraz końcowy.

AI4 z łatwością poprawia niektóre poważne aberracje, ale możliwości naprawcze każdego narzędzia programowego są zawsze ograniczone. Poświęć czas i wysiłek na zredukowanie do minimum błędów kolimacji, pochylenia płaszczyzny ogniskowej, ugięć toru obrazowania, błędów ostrości i błędów guidingu, a zostaniesz nagrodzony znacznie lepszymi rezultatami.

BXT to potężne narzędzie, ale służy do tego, żeby dobry materiał uczynić jeszcze lepszym, a nie jest cudownym eliksirem na ratowanie złego materiału. To nastawienie jest ważniejsze niż jakiekolwiek ustawienie parametrów.