RGBWorkingSpace (RGBWS): หลักการและการใช้งาน
ในบรรดากระบวนการมากมายของ PixInsight RGBWorkingSpace (ต่อไปนี้เรียกย่อว่า RGBWS) น่าจะเป็นกระบวนการหนึ่งที่มองข้ามได้ง่ายที่สุด ผู้ใช้ PI จำนวนไม่น้อยไม่รู้ด้วยซ้ำว่า RGBWS มีไว้ทำอะไร หลังจากปรับค่าพารามิเตอร์ต่าง ๆ ในนั้นแล้ว ภาพก็ดูเหมือนจะไม่เกิดผลลัพธ์ทางสายตาที่มองเห็นได้เลย จึงปล่อยทิ้งไว้เฉย ๆ
แต่ในความเป็นจริง สำหรับการประมวลผลภาพวัตถุในห้วงอวกาศลึก (Deep Sky Objects) ที่ต้อง “ดึงค่าความสว่าง” หรือ “เพิ่มช่องสัญญาณความสว่าง” กระบวนการนี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง บทความนี้แบ่งออกเป็นสองส่วน ส่วนแรกพูดถึงหลักการของ RGBWS ส่วนที่สองพูดถึงผลกระทบต่อสีในการประมวลผลจริง
เริ่มต้นจากดวงตามนุษย์: ทำไมสีเขียวจึงดูสว่างเป็นพิเศษ
ระบบการมองเห็นของมนุษย์ไวต่อแสงสีเขียวเป็นอย่างมาก ดังนั้นเมื่อคำนวณความสว่าง (ลูมิแนนซ์) ในปริภูมิสีมาตรฐาน สีเขียวจึงได้รับน้ำหนักมากกว่าสีแดงหรือสีน้ำเงินอย่างมาก
ไม่เชื่อหรือ? ลองดูภาพสีบริสุทธิ์ RGB ในภาพด้านล่าง รู้สึกไหมว่าสีเขียวสว่างเป็นพิเศษ สีแดงรองลงมา ส่วนสีน้ำเงินรู้สึกมืดกว่า นี่คือผลลัพธ์จากการถ่วงน้ำหนักของดวงตามนุษย์นั่นเอง
การกระจายน้ำหนักแบบนี้เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับฉากทั่วไปที่ส่องสว่างด้วยแสงขาวหรือแสงแดด แต่ปัญหาคือ สีเขียวในภาพวัตถุในห้วงอวกาศลึกนั้นแท้จริงแล้วไม่สำคัญเลย
ยกตัวอย่างเช่น แสงที่เปล่งจาก Ha (Hα) เป็นสีแดงเข้ม ส่วนเนบิวลาสะท้อนแสงเป็นสีน้ำเงิน สำหรับวัตถุท้องฟ้าเหล่านี้ ช่องสัญญาณสีแดงและสีน้ำเงินมีข้อมูลอยู่ส่วนใหญ่ ส่วนช่องสัญญาณสีเขียวมักมีแค่ดาวฤกษ์เท่านั้น แสง OIII เป็นการผสมระหว่างสีน้ำเงินกับสีเขียว ส่วนกาแล็กซีเปล่งแสงเต็มทุกช่วงคลื่น ดังนั้น นอกจากเนบิวลาดาวเคราะห์ส่วนน้อยกับหางดาวหางบางดวงแล้ว ในภาพวัตถุในห้วงอวกาศลึก นอกจากสัญญาณรบกวนแล้ว มักจะหาพิกเซลที่เรียกได้ว่าเป็น “พิกเซลสีเขียว” ไม่พบเลย
สิ่งที่ RGBWS ทำ: นิยามค่าสัมประสิทธิ์ความสว่างใหม่
เมื่อเป็นเช่นนี้ เราจึงใช้ RGBWS ใน PI เพื่อกำหนดชุดค่าสัมประสิทธิ์ความสว่างที่ “ไม่ตรงกับลักษณะทางสรีรวิทยาของดวงตามนุษย์” เพื่อให้ข้อมูลจริงจากแต่ละช่องสัญญาณได้รับการประมวลผลอย่างเป็นธรรมมากขึ้น กล่าวคือทำให้ทั้งสามช่องสัญญาณ RGB มีสัดส่วนการมีส่วนร่วมต่อความสว่างเท่ากัน เพื่อปรับการประมวลผลภาพวัตถุในห้วงอวกาศลึกให้เหมาะสมที่สุด
อ้างอิงจากภาพด้านบน
- ครึ่งบนใช้พารามิเตอร์ Default ของ RGBWS (0.22: 0.71: 0.06) ซึ่งเป็นน้ำหนักที่ตรงกับการมองเห็นของมนุษย์ ดังนั้นความสว่างของสีบริสุทธิ์ทั้งสามสีที่ดึงออกมาจึงแตกต่างกัน ได้ภาพเกรย์สเกลสามภาพที่มีความสว่างต่างกัน
- ครึ่งล่างตั้งสัดส่วนทั้งสามช่องสัญญาณให้เท่ากัน (0.33: 0.33: 0.33) จะเห็นได้ว่าความสว่างของสีบริสุทธิ์ทั้งสามสีเท่ากันโดยสมบูรณ์ จึงได้ภาพเกรย์สเกลความสว่างที่มีค่าเดียวกันทั้งภาพ
ความสว่างที่ดึงออกมาจากทั้งสองกรณีนั้นแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง
หมายเหตุ: RGBWS ไม่มีความเกี่ยวข้องกับการจัดการสีหรือไฟล์ ICC มีผลเฉพาะในขั้นตอนการประมวลผลภาพเท่านั้น อย่าสับสนระหว่างสองสิ่งนี้
ส่วนที่สอง: จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อเพิ่มความสว่างในขณะที่ตั้งค่า RGBWS ผิด
เมื่อเข้าใจหลักการแล้ว ต่อไปเรามาดูกันว่า หาก RGBWS ไม่ได้ตั้งค่าอย่างถูกต้อง จะเกิดสถานการณ์อะไรขึ้นในขณะ “เพิ่มช่องสัญญาณความสว่าง”
- ครึ่งบน: ภาพสีใช้สัดส่วน “ไม่ใช่การมองเห็นของมนุษย์” R: G: B = 0.33: 0.33: 0.33 หลังจากแทนที่ความสว่างเดิมด้วยภาพเกรย์สเกลค่าเดียว ความอิ่มตัวของสี (Saturation) และเฉดสี (Hue) ของภาพสียังคงไม่เปลี่ยนแปลง
- ครึ่งล่าง: ภาพสีใช้สัดส่วน “การมองเห็นของมนุษย์” R: G: B = 0.22: 0.71: 0.06 หลังจากแทนที่ความสว่างเดิมด้วยภาพเกรย์สเกลค่าเดียว ความอิ่มตัวของสีและเฉดสีก็เปลี่ยนไป
สังเกตเห็นสีน้ำเงินไหม? กลายเป็นสีม่วงไปแล้ว
มาถึงตรงนี้ ทุกคนคงเห็นแล้วว่า เมื่อเราต้องการ “ดึง” หรือ “แทนที่” ช่องสัญญาณความสว่างในภาพสี การตั้งค่า RGBWS สำคัญเพียงใด RGBWS ไม่ใช่กระบวนการที่มีก็ได้ไม่มีก็ได้ แต่เป็นจุดสำคัญที่ตัดสินว่าสีที่อุตส่าห์ถ่ายมาจะได้รับการเก็บรักษาไว้อย่างถูกต้องหรือไม่