ทำไม LRGB ของผมไม่มีสี: วิธีใช้ LRGBCombination ให้ถูกต้อง

เชื่อว่าเพื่อน ๆ หลายคนที่เปลี่ยนจากกล้องสี (DSLR หรือ CMOS ระบบหล่อเย็น) มาเป็นกล้องขาวดำ และถ่ายภาพร่วมกับฟิลเตอร์ LRGB มักเจอปัญหาการรวม L กับ RGB ตั้งแต่เริ่มต้น จุดที่ปัญหานี้เกิดขึ้นบ่อยที่สุดคือเรื่องสี สีไม่ออกมา หรือดูหม่นจืดชืด

สาเหตุของสถานการณ์แบบนี้มีหลายอย่าง บทความนี้ผมจำกัดขอบเขตไว้ที่กรณี “ใช้ LRGBCombination ใน PixInsight” นั่นคือ ใช้ L กับ RGB ชุดเดียวกัน แต่รวมด้วย LRGBCombination ในสถานะที่ต่างกัน กลับได้ผลลัพธ์ที่ต่างกัน และใช้จุดนี้อธิบายวิธีใช้กระบวนการ LRGBCombination ให้ดีที่สุด

สรุปก่อน

LRGBCombination เป็นกระบวนการสำหรับสถานะ Non-linear (ไม่เป็นเชิงเส้น) และเหมาะกับการใช้งานในสถานะ Non-linear เท่านั้น

หากยังไม่เข้าใจว่าสถานะ Linear (เชิงเส้น) กับ Non-linear คืออะไร ให้ไปทบทวนความรู้พื้นฐานที่เกี่ยวข้องก่อน แล้วค่อยกลับมาดูการทดลองด้านล่างนี้

การออกแบบการทดลอง

เพื่อควบคุมตัวแปร พารามิเตอร์ของ LRGBCombination ในการทดลองครั้งนี้เหมือนกันทุกประการ ภาพ L กับ RGB ในสถานะ Linear ก็เป็นไฟล์เดียวกันทั้งหมด และในสถานะ Non-linear ไม่ได้ปรับพารามิเตอร์ใด ๆ ที่เกี่ยวกับความอิ่มตัวของสี

ด้านสภาพแวดล้อม ใช้จอ EIZO CS2731 ดูภาพที่ความสว่าง 105 cd/m² ปรับเทียบสีด้วยเครื่อง i1 Display Pro เมื่อไม่นานมานี้ และการทดลองทั้งหมดทำใน PixInsight ที่เปิดใช้การจัดการสี

ภาพด้านล่างมีภาพทั้งหมด 4 ภาพ กำกับหมายเลขไว้ดังนี้

เปรียบเทียบความแตกต่างของสีจาก L และ RGB ชุดเดียวกันภายใต้ขั้นตอนการรวมภาพ 4 แบบที่ต่างกัน (NGC 1055)

ภาพที่ 1: ทั้ง L และ RGB ผ่านการ Stretch ด้วย STF+HT แล้วรวมด้วย LRGBCombination หลัง Stretch (สถานะ Non-linear)
ภาพที่ 2: L ผ่านการ Stretch ด้วย STF+HT ส่วน RGB ใช้การ Stretch แบบผสม (arcsinh, masked, GHS, HT) แล้วรวมด้วย LRGBCombination หลัง Stretch (สถานะ Non-linear)
ภาพที่ 3: L และ RGB รวมกันด้วย LRGBCombination โดยตรงในสถานะ Linear แล้วจึง Stretch ด้วย STF+HT ให้เป็น Non-linear
ภาพที่ 4: ใช้โหมด HSI ของ ChannelCombination แทนที่ I ของ RGB ด้วย L ที่ยังไม่ผ่าน Stretch ในสถานะ Linear แล้วจึง Stretch ด้วย STF+HT ให้เป็น Non-linear

(หมายเหตุเกี่ยวกับตัวย่อ: STF = Screen Transfer Function, HT = Histogram Transformation)

ผลการทดลอง

สีเด่นชัดที่สุด (ภาพที่ 2): L และ RGB ผ่าน Stretch ด้วยกระบวนการที่ต่างกันแล้วจึงรวมกัน
สีรองลงมา (ภาพที่ 1): L และ RGB ผ่าน Stretch ด้วย STF+HT เพียงอย่างเดียวแล้วจึงรวมกัน
สีจางมาก (ภาพที่ 3): หลังรวม L กับ RGB ด้วย LRGBCombination ในสถานะ Linear แล้วจึง Stretch สีเห็นได้เพียงรอบแกนกลางแบบจาง ๆ
สีเกือบหายไป (ภาพที่ 4): หลังแทนที่ I ด้วย L ที่ยังไม่ผ่าน Stretch ในสถานะ Linear แล้วจึง Stretch แม้ในส่วนที่มืดกว่าก็ยังไม่ขึ้นสี ดูเหมือนภาพขาวดำ

คำอธิบาย

แม้ปัจจัยที่ส่งผลต่อสีของภาพ LRGB จะมีมากมาย แต่แค่ขั้นตอน “การรวม L กับ RGB” ขั้นตอนเดียวก็เพียงพอที่จะทำให้สี RGB ที่อุตส่าห์ถ่ายมาแทบไม่ขึ้นสีเลย ดังนั้นขอย้ำข้อสรุปอีกครั้ง: LRGBCombination เป็นกระบวนการสำหรับสถานะ Non-linear เหมาะกับการใช้งานในสถานะ Non-linear เท่านั้น โดยเฉพาะตอนที่จะเพิ่ม L เข้าไป

ยกภาพ NGC 1055 นี้เป็นตัวอย่าง ผมเลือกวิธีของภาพที่ 2 ตั้งแต่แรก ในความเป็นจริง เกือบทุกภาพ (ตราบใดที่ถ่าย LRGB ด้วยกล้องขาวดำ) ก็ใช้วิธีของภาพที่ 2 รวมกัน เพื่อให้ได้สีที่ดีที่สุด ส่วนกล้องสี ตราบใดที่แยกช่อง L กับ RGB ออกจากกัน ก็เช่นกันที่จะเพิ่ม L กลับเข้าไปหลังเข้าสู่ขั้นตอน Non-linear แล้วเท่านั้น จากขั้นตอนนี้ไปทำ Non-linear ต่อ ให้สีเข้มข้นและอิ่มตัวขึ้น แล้วใช้มาสก์ช่วยปรับละเอียดอีกที

ในทางกลับกัน หากตกอยู่ในสถานการณ์แบบภาพที่ 3 หรือภาพที่ 4 ต่อให้ดันความอิ่มตัวของสีขึ้นแรง ๆ ในสถานะ Non-linear สีเป้าหมายอาจยังดึงออกมาได้ แต่จะมาพร้อมสัญญาณรบกวนสีจำนวนมาก ซึ่งเป็นชนิดที่ไม่ง่ายต่อการจัดการ หรือต้องใช้เวลามากถึงจะจัดการได้ ในจุดนี้ แม้แต่ NXT ก็ช่วยได้ไม่มากนัก

ขอให้ทุกคนประมวลผลภาพได้ราบรื่นยิ่งขึ้น และฟ้าใสไร้เมฆในวันที่ออกไปถ่ายภาพ