Dekonvolüsyon: maskeler, PSF ve yıldız onarımı (tarihsel bir bakış)
Bu yazı, 2020 ile 2022 yılları arasında, BlurXTerminator ortaya çıkmadan önce tutulmuş elle dekonvolüsyon notlarından derlenmiştir. Bugün PixInsight’ta dekonvolüsyon adımının yerini büyük ölçüde BXT gibi yapay zekâ araçları aldı — hem hızlı hem iyi, üstelik artık elle bir yığın maske hazırlamak da gerekmiyor. Yine de elle dekonvolüsyonun ilkelerini ve uğraştığı sorunları anlamak hâlâ çok değerli: BXT’nin arka planda sizin için neyi çözdüğünü kavramanızı sağlar, bir aksilikle karşılaştığınızda da sorunun nerede olduğunu bilmenize yardım eder.
Dekonvolüsyon ne yapar ve neden doğrusal aşamada yapılır
Önce bir ölçümden söz edeyim. PixInsight’ta FWHMEccentricity adlı bir script var; FWHM (yarı yükseklikteki tam genişlik) ile Eccentricity (dış merkezlilik) dağılım grafiğini ölçüp çizebiliyor. Dekonvolüsyon öncesi ve sonrasındaki yıldızları karşılaştırdım: dekonvolüsyondan sonra Moffat4 yıldızlarının FWHM değerlerinin tümü 2’nin altına indi, Eccentricity de iyileşti.
Bu iki sayının anlamını kısaca açıklayayım:
- FWHM küçüldükçe yıldızlar daha küçük görünür;
- Eccentricity küçüldükçe yıldızlar daha yuvarlak görünür.
İşte tam da bu yüzden dekonvolüsyonun doğrusal durumda yapılması önerilir — bu işlem yıldızları gerçek anlamda daha küçük ve daha yuvarlak hâle getirir.
Uygulamaya ilişkin birkaç ön koşul ekleyeyim: renkli görüntülerde önce lüminans kanalını çıkarın, sonra işe girişin; görüntü doğrusal durumda olmalıdır. Monokrom kamera kullanıyorsanız, doğrusal aşamada lüminans kanalına mutlaka dekonvolüsyon uygularım; öncesiyle sonrası arasındaki fark son derece belirgindir (özellikle %300 büyütmeyle bakıldığında iyice açık görülür). Renkli kameranın görüntüleri de aynı şekilde işlenebilir; yine lüminans kanalını çıkarmak yeterlidir.
Eski yöntem: PSF, Local Support, Object Mask — hiçbiri eksik olamaz
Eskiden PixInsight’taki dekonvolüsyonu hep çok zahmetli, çok karmaşık bulurdum — hem PSF yapmak gerekiyor, hem Local Support, hem de Object Mask. Sonradan fark ettim ki bunların hepsi aslında oldukça temel şeyler; birkaç kez yapıp elinize alıştıktan sonra iş gerçekten hızlı ilerliyor.
Asıl darboğaz bu adımların kendisinde değil, maskelerde. Tek bir görüntüyü baştan sona işlerken ortalama en az beş ila altı maske yapmak gerekir. O yılların en büyük işlem darboğazı aslında bilgisayarda değil, insan beynindeydi — bilgisayar hızlı koşuyordu; teker teker karar verip teker teker çizmesi gereken insandı.
Elle dekonvolüsyonun en sık görülen iki derdi
Elle yapılan dönemde dekonvolüsyonun en baş ağrıtan sorunları çoğunlukla parlak bulutsu bölgelerinde toplanıyordu:
- Parlak bulutsuların içindeki sönük yıldızlarda, yıldızın çevresinde her seferinde siyah bir halka beliriyor;
- Parlak bulutsuların içindeki parlak yıldızlarda ise merkez bozuluyor.
Bu iki sorunun da temel nedeni, dekonvolüsyon maskesinin iyi hazırlanmamış olmasıdır. O zamanlar Local Support ayarını değiştirmeyi denedim, ama pek fark etmedi; maskeyi ayarladıktan sonra da yalnızca biraz düzeliyor, tümüyle yok edilemiyor gibi görünüyordu. Bu tür parlak bulutsuların tipik örnekleri M42 ve NGC 3372’dir.
Maskeyi iyi hazırlamamanın bedeli: Hard Edge
Maskenin önemi en açık biçimde aşağıdaki karşılaştırmadan görülüyor. Soldaki, iki yıl önce işlediğim bir çalışma; sağdaki ise daha yakın tarihli bir çalışma. İkisi de CDK 17 inç ve üzeri bir sistemle çekildi.
Soldaki görüntü, dekonvolüsyonun büyük yıldız maskesi iyi hazırlanmadığında sık karşılaşılan sorunun ta kendisi: büyük yıldızların parlaklığı aşırı büzülüyor ve belirgin bir kenar (hard edge) oluşuyor. Bu arada, Topaz Denoise AI de hiçbir maske kullanılmadığında aynı sorunu doğuruyor — bu yüzden maskesiz doğrudan kullanılmasını önermiyorum.
Bazen bir yığın açıklama yazmaktansa, o zamanı yıldızları düzgün hâle getirmeye harcamak daha iyidir. Bu söz, elle dekonvolüsyon çağına özellikle iyi oturuyor — işin başarısı da başarısızlığı da neredeyse tamamen maske denen o çileli emeğe bağlıydı.
Sonuç
Bugün BXT bütün bunları basitleştirdi: elle PSF yapmaya gerek yok, beş altı maske çizmeye gerek yok; siyah halkalar ve hard edge gibi, maskenin iyi hazırlanmamasından doğan yan etkiler de büyük ölçüde savuşturuluyor. Ama dekonvolüsyonun ulaşmak istediği hedef başından beri hiç değişmedi — yıldızları daha küçük ve daha yuvarlak yapmak, atmosferin ve optik sistemin bulanıklaştırdığı ayrıntıları geri getirmek. Elle yapılan çağın neyle boğuştuğunu anladığınızda, BXT’nin sizi tam olarak hangi zahmetlerden kurtardığını çok daha net göreceksiniz.