RGBWorkingSpace (RGBWS): zasada działania i zastosowanie

Wśród licznych procesów w programie PixInsight RGBWorkingSpace (dalej w skrócie RGBWS) jest chyba tym, który najłatwiej przeoczyć. Niemało użytkowników PI nawet nie wie, do czego on służy — po pokręceniu rozmaitymi parametrami w jego oknie obraz zdaje się nie wykazywać żadnego widocznego efektu wizualnego, więc użytkownicy odkładają go na bok.

Ale w rzeczywistości dla obróbki obrazów głębokiego nieba, w której trzeba „wyodrębnić luminancję” albo „dodać kanał luminancji”, ten proces ma kluczowe znaczenie. Ten artykuł dzieli się na dwie części: najpierw zasada działania RGBWS, potem jego wpływ na kolor w rzeczywistej obróbce.

Zacznijmy od ludzkiego oka: dlaczego zielony wydaje się szczególnie jasny

Ludzki układ wzrokowy jest bardzo czuły na światło zielone, dlatego przy obliczaniu jasności (luminancji) w standardowej przestrzeni barw zielony dostaje wagę o wiele większą niż czerwony czy niebieski.

Nie wierzysz? Spójrz na obraz czystych barw RGB poniżej — czy zielony nie wydaje ci się szczególnie jasny, czerwony nieco mniej, a niebieski raczej ciemny? To właśnie skutek wag ludzkiego oka.

Taki rozkład wag jest bardzo odpowiedni dla zwykłych scen oświetlonych światłem białym lub dziennym. Ale pojawia się problem: zielony w obrazach głębokiego nieba w rzeczywistości wcale nie jest ważny.

Na przykład emisja Ha jest ciemnoczerwona, a mgławice refleksyjne są niebieskie. Dla tych obiektów kanały czerwony i niebieski niosą większość informacji, a kanał zielony zwykle zawiera tylko gwiazdy. Światło OIII to mieszanina niebieskiego i zielonego, galaktyki zaś świecą w całym widmie. Dlatego poza nielicznymi mgławicami planetarnymi i niektórymi warkoczami komet w obrazach głębokiego nieba zwykle nie znajdziesz — pomijając szum — ani jednego piksela, który dałoby się nazwać „zielonym pikselem”.

Co robi RGBWS: na nowo definiuje współczynniki luminancji

Skoro tak, to w programie PI możemy za pomocą RGBWS zdefiniować zestaw współczynników jasności „niepasujących do fizjologicznych cech ludzkiego oka”, żeby rzeczywiste dane pochodzące z każdego kanału były traktowane sprawiedliwiej — czyli sprawić, by trzy kanały RGB wnosiły równy wkład w luminancję, i tym samym zoptymalizować obróbkę obrazów głębokiego nieba.

Popatrz na powyższy obraz:

• Górna połowa używa parametrów Default RGBWS (0.22 : 0.71 : 0.06) — to wagi dopasowane do widzenia ludzkiego oka, więc wyodrębnione luminancje trzech czystych barw są różne i otrzymujemy trzy obrazy w skali szarości o różnej jasności.
• Dolna połowa natomiast ustawia proporcje trzech kanałów jednakowo (0.33 : 0.33 : 0.33) i widać, że jasność trzech czystych barw jest dokładnie taka sama, a więc otrzymujemy jeden obraz luminancji w skali szarości o tej samej wartości.

Luminancja wyodrębniona w obu przypadkach jest całkowicie różna.

Uwaga: RGBWS nie ma nic wspólnego z zarządzaniem kolorem ani z plikami ICC. Działa wyłącznie na etapie obróbki obrazu; nie myl tych dwóch rzeczy.

Część druga: co się dzieje przy dodawaniu luminancji, gdy RGBWS jest ustawiony błędnie

Skoro rozumiesz już zasadę działania, zobaczmy teraz, co się dzieje przy „dodawaniu kanału luminancji”, jeśli RGBWS nie został ustawiony poprawnie.

• Górna połowa: obraz barwny używa proporcji „niezgodnej z widzeniem ludzkiego oka” R : G : B = 0.33 : 0.33 : 0.33. Po zastąpieniu pierwotnej luminancji obrazem w skali szarości o jednej wartości nasycenie (Saturation) i odcień (Hue) obrazu barwnego pozostają bez zmian.
• Dolna połowa: obraz barwny używa proporcji „zgodnej z widzeniem ludzkiego oka” R : G : B = 0.22 : 0.71 : 0.06. Po zastąpieniu pierwotnej luminancji obrazem w skali szarości o jednej wartości nasycenie i odcień już się zmieniają.

Zauważyłeś ten niebieski? Zmienił się już w fioletowy.

W tym miejscu powinieneś już widzieć, jak ważne jest ustawienie RGBWS, gdy chcemy „wyodrębnić” albo „zastąpić” kanał luminancji w obrazie barwnym. To nie jest proces, którego równie dobrze mogłoby nie być, lecz kluczowe ogniwo decydujące o tym, czy z takim trudem sfotografowane przez ciebie kolory da się poprawnie zachować.