Color Calibration ในขั้นตอน Linear: จาก PCC สู่ SPCC

Color Calibration คือขั้นตอนการปรับสมดุลสีของภาพให้แม่นยำ ซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญในขั้นตอน Linear หากขั้นตอนนี้ยังปรับสมดุลสีไม่ดี พอถึงขั้นตอน Non-linear ที่ทำ Stretch อย่างหนักแล้ว ปัญหามักขยายใหญ่ขึ้นทั้งหมด ทำให้สีน้ำเงินของแขนกังหันกาแล็กซีและสีแดงของบริเวณ HII เพี้ยนไปหมด พื้นหลังกลายเป็นสีแดงทั้งภาพ สุดท้ายก็ต้องย้อนกลับไปทำขั้นตอน Linear ใหม่อีกครั้ง บทความนี้รวบรวมวิธี Color Calibration หลายแบบใน PixInsight พร้อมจังหวะที่เหมาะสมของแต่ละวิธี

ทำไมต้องทำให้ดีในขั้นตอน Linear

เริ่มจากผลลัพธ์ก่อน หากสมดุลสีในขั้นตอน Linear ทำได้ไม่ดี หลังทำ Stretch แบบถาวรแล้ว กาแล็กซีมักปรากฏสีเหลืองไม่ทราบที่มาเป็นปื้นใหญ่ (เห็นได้บ่อยในภาพกาแล็กซีกังหันของมือใหม่บนอินเทอร์เน็ต) สีน้ำเงินของแขนกังหันและสีแดงของบริเวณ HII ก็ได้รับผลกระทบจนดูแปลก ๆ ไปด้วย พื้นหลังยังกลายเป็นสีแดงทั้งภาพ ในตอนนี้ทางเดียวที่ทำได้คือย้อนกลับไปทำสมดุลสีในขั้นตอน Linear ใหม่

สรุปเป็นประโยคเดียว: จุดที่จัดการไม่ดีในขั้นตอน Linear เมื่อถึงขั้นตอน Non-linear มักขยายใหญ่ขึ้นทั้งหมด Color Calibration เป็นเช่นนี้เป็นพิเศษ

สีเพี้ยนหลัง Stacking เป็นเรื่องปกติ

หลัง Stacking (การซ้อนภาพหลายเฟรมเข้าด้วยกัน) เสร็จแล้ว ภาพเอียงไปทางเขียวหรือแดงเป็นสถานการณ์ที่พบได้บ่อยมาก ไม่ว่าจะเป็นกล้อง OSC หรือกล้องขาวดำที่ผสมภาพ RGB เสร็จแล้ว แทบทุกครั้งก็จะเจอ นี่ไม่ใช่กล้องเสีย แต่เป็นปรากฏการณ์ปกติ ใช้ Color Calibration ก็แก้ได้ วิธีการทั้งหมดต่อไปนี้ทำในขั้นตอน Linear ทั้งสิ้น

สามวิธีหลักของ Color Calibration ใน PixInsight

ใน PixInsight มีวิธี Color Calibration ที่พบได้บ่อยอยู่ 3 แบบ ได้แก่

1. Structure Detection: ให้ทำพื้นหลังให้เป็นกลางก่อนใช้งาน (การคำนวณในเครื่อง)
2. White Reference: ต้องระบุจุดอ้างอิงสีขาวและพื้นหลังที่เป็นกลาง (การคำนวณในเครื่อง)
3. PCC (Photometric Color Calibration): ต้องทำ Plate Solving (การระบุตำแหน่งท้องฟ้าของภาพ) และจับคู่ดาวได้สำเร็จก่อนจึงจะทำงานได้ สามารถใช้ฐานข้อมูลดาวแบบออนไลน์หรือในเครื่องได้

ทั้งสามวิธีนี้เราใช้หมด บางครั้งถึงกับใช้ PixelMath ผสมผลลัพธ์หลายแบบเข้าด้วยกัน เหตุผลค่อนข้างตรงไปตรงมา PCC เองก็มีบางครั้งที่ทำงานไม่สำเร็จ ตอนนั้นการรู้จักวิธี Color Calibration แบบอื่นก็สำคัญขึ้นมาทันที

เราเองก็เคยเจอสถานการณ์ที่ PCC ทำ Plate Solving ได้ แต่ทำ Color Calibration ไม่ได้ ลองวิธีที่รู้จักทุกแบบ (รวมถึงตัวเลือกปิดโชติมาตรดาวและอื่น ๆ) แล้วก็ไม่ได้ผล สุดท้ายต้องเปลี่ยนไปใช้วิธีดั้งเดิมทำ Color Calibration แทน เครื่องมือจะอัตโนมัติแค่ไหนก็ยังต้องมีแผนสำรอง

ขอถือโอกาสอธิบายวิธีหนึ่งเพิ่มเติม บางคนใช้ Linear Fit ทำสมดุลสี แต่ใน PixInsight วิธีนี้ไม่ได้มีข้อดีพิเศษอะไร เพราะ PI เองก็มีเครื่องมือเฉพาะทางให้ใช้อยู่แล้วมากมาย ได้แก่ PCC, Color Calibration (ซึ่งแบ่งย่อยเป็น White Reference กับ Structure Detection อีกที), Assisted Color Calibration และอื่น ๆ

อย่าลืมเครื่องมือดั้งเดิม

เห็นเพื่อนหลายคนที่นอกจาก PCC หรือ SPCC แล้วก็ไม่รู้จะทำ Color Calibration อย่างไรต่อ จริง ๆ แล้วใน PixInsight ยังมีเครื่องมือดั้งเดิมให้ใช้อีกไม่น้อย เช่น Color Calibration, Histogram Transformation, PixelMath ไปจนถึง DBE ล้วนเป็นวิธีที่ใช้ได้ผลตอนที่ PCC หรือ SPCC ใช้ไม่ได้ผล เก็บเครื่องมือเหล่านี้ไว้ในกล่องเครื่องมือ เจอระบบอัตโนมัติล้มเหลวจะได้ไม่ติดขัด

การตั้งค่า SPCC สำหรับภาพ Narrowband

SPCC (Spectrophotometric Color Calibration) เปิดตัวมาพร้อมกับการตั้งค่าที่รองรับการทำ Color Calibration สำหรับภาพ Narrowband (ภาพที่ถ่ายด้วยฟิลเตอร์แถบแคบ) โดยเฉพาะ

ภาพ RGB ทั่วไป ค่าเริ่มต้นของ White Reference ใน SPCC เลือกใช้ Average Spiral Galaxy แต่สำหรับภาพ Narrowband ไม่ว่าจะเป็นกล้องขาวดำใส่ฟิลเตอร์ หรือกล้องสีใส่ฟิลเตอร์ dual-band นอกจากต้องทำเครื่องหมายเลือก Narrowband filters mode และกรอกความยาวคลื่นกับแบนด์วิดท์ของ Narrowband แล้ว ยังมีคำแนะนำอย่างเป็นทางการให้เปลี่ยน White Reference เป็น Photon Flux ด้วย

สรุป

จาก PCC ในยุคแรกจนถึง SPCC ในภายหลัง เครื่องมือ Color Calibration อัตโนมัติของ PixInsight แข็งแกร่งขึ้นเรื่อย ๆ แต่แนวคิดสองข้อนี้ไม่เคยเปลี่ยน ได้แก่ ต้องทำ Color Calibration ให้ดีในขั้นตอน Linear และเตรียมแผนสำรองไว้เสมอ เครื่องมืออัตโนมัติมีวันล้มเหลวได้ การรู้จักสลับไปใช้วิธีดั้งเดิมเมื่อเครื่องมือพลาด คือกุญแจสำคัญของการได้สีที่ดีอย่างสม่ำเสมอ