Arka plan gradyan düzeltmesi: ABE, DBE, GC ve GraXpert

Arka plandaki ışık ve renk gradyanlarını gidermek, astrofotoğrafçılıkta doğrusal aşamanın temel becerilerinden biridir. PixInsight’ın yerleşik ABE ve DBE araçlarından, sonradan gelen GradientCorrection (GC) ve MultiscaleGradientCorrection (MGC) araçlarına, oradan da ücretsiz ve bağımsız yazılım GraXpert’e kadar kullanılabilir araçların sayısı giderek artıyor. Bu yazıda bunların yerini, aralarındaki farkları ve kendi denemelerimden edindiğim izlenimleri derliyorum.

Arka plan gradyan düzeltmesinin temel ilkesi

Arka plandaki ışık ve renk gradyanlarını düzleştirmek için kullanılan şey çıkarma işlemi olsa da, asıl mesele şu: doğru biçimde arka plan modeli kestirebilen bir araca ihtiyacınız var. PixInsight’taki ABE ya da DBE tam olarak bu rolü üstlenir.

Arka plan modeli doğru kestirilmemişken yalnızca basit bir gradyan çıkarmakla yetinirseniz, sonuç genellikle sorunlu olur. Çünkü gerçek arka plan modeli çoğu zaman oldukça karmaşık bir görüntüdür, basit bir doğrusal gradyan değil. Üstelik iş çıkarma işlemi olsa bile, arka plan modelini orijinal görüntüden doğrudan çıkarmak yeterli değildir; süreçte en azından uzamsal frekansla ilgili algoritmalar devreye girer ve böylece gök cismi sinyalinin etkilenmesi (örneğin yıldızların renk değiştirmesi) olabildiğince önlenir. Öncesini ve sonrasını karşılaştırırken aynı STF ayarlarıyla incelemeyi unutmayın.

DBE’nin kestirdiği karmaşık arka plan modeli; basit bir geçiş değil

ABE ve DBE: yakın akraba bir çift

ABE (AutomaticBackgroundExtractor) ve DBE (DynamicBackgroundExtraction), PixInsight’taki birbirine benzeyen iki arka plan çıkarma işlemidir (Process); temel parametrelerin seçenekleri de benzer, yalnızca adları biraz farklıdır.

İlke olarak DBE, ABE’nin bütün işlevlerini içerir; üstüne gerçek zamanlı içerik önizlemesini ve örnek noktalarını elle ya da çokgen biçiminde yerleştirme yeteneğini ekler. Dolayısıyla DBE’yi kullanabiliyorsanız, doğal olarak ABE’yi de kullanabilirsiniz. Nitekim ABE’nin örnek noktası yerleşimini DBE’nin “otomatik” örnek noktası yerleşiminin yanına koyup baktığınızda, konumların aslında epey yakın olduğu görülür. Şuna dikkat edin: DBE’nin otomatik örneklemesi yalnızca kullanım biçimlerinden biridir; daha elle yapılan, daha ince başka yollar da vardır.

ABE ile DBE parametrelerinin karşılıkları ve iki aracın örnek noktası konumlarının karşılaştırması

GraXpert: ücretsiz ve bağımsız bir seçenek

GraXpert, arka plandaki ışık ve renk gradyanlarını doğrusal durumdayken gidermeye yarayan ücretsiz ve bağımsız bir yazılım; sonucu oldukça iyi, denetim olanağı yüksek ve genel olarak telefon uygulamalarındaki ışık kirliliği giderme işlevlerinden daha iyi sonuç veriyor. 32 bit TIFF ya da XISF dosyaları kaydedebiliyor ve Windows, Mac, Linux olmak üzere üç büyük platformu destekliyor. PixInsight’ın DBE’sini kullanmıyorsanız, düşünmeye değer bir seçenek.

Sonradan GraXpert yapay zekâ ile eğitilmiş bir modül çıkardı (yine de yapay zekâdan çok şey beklemeyin); böylece örnek noktalarını elle tıklamadan ışık gradyanını gidermek mümkün oldu. Resmi sürümde yapay zekâ modülünü kendiniz indirmeniz de gerekmiyor, yazılım gerektiğinde onu kendisi indiriyor.

Burada açık sözlü bir öneri: PixInsight’a zaten sahipseniz, yerleşik DBE’yi kullanmak kesinlikle daha iyi bir seçim; ama PixInsight’ı satın almadıysanız, doğrusal aşamada ışık gradyanı gidermede en iyi sonucu veren ücretsiz yazılım herhâlde GraXpert’tir.

GraXpert ile arka plan gradyanının giderilmesi: işlem ve sonuç

Sonradan bir meraklı, PixInsight için bir işlem (Script değil, bir Process) geliştirdi; bununla GraXpert’in işlevini doğrudan PI içinde çağırmak, yani görüntüyü GraXpert’e aktarıp sonra geri alma zahmetinden kurtulmak mümkün oldu. Kullanmanın ön koşulu şu: önce GraXpert kurulmuş, yapay zekâ veritabanı da açılıp indirilmiş olmalı; bu işlem ancak o zaman çalışıyor.

PixInsight içinde doğrudan GraXpert’i çağıran işlem

Yine de doğrudan karşılaştırmada, GraXpert AI modelinin hâlâ arka plan olmayan bölgeleri seçtiğini gözlemledim. Aşağıdaki M101 örneğinde (RGB birleştirmesinden sonra yeşile çalıyor; flat kareleri, ışık sızması ya da kalibrasyon kareleri kaynaklı bir sorun olabilir) soldaki GraXpert AI modeli ana cismi yanlışlıkla seçiyor, sağdaki DBE modeli ise belirgin biçimde daha temiz. Genel olarak DBE modeli yine de daha iyi.

GraXpert AI ile DBE arka plan modellerinin doğrudan karşılaştırması (M101)

GradientCorrection (GC): yeni kuşak otomasyon

Parametreler doğru seçildiği sürece GC gerçekten epey iyi iş görüyor. En büyük yararı şu: arka planı elle tıklamanız gerekmiyor; kadrajın tamamı yıldızlar ve bulutsularla dolu olduğu, arka plan diye bir şeyin bulunamadığı görüntülerde bile örnek noktası seçememe kaygısı yaşamıyorsunuz.

Denemelerimde, lüminans kanalındaki karanlık bulutsu işlemden sonra belirgin biçimde daha üç boyutlu göründü; renk kanalında ise başlangıçta sağ ile sol arasında yeşilden maviye geçen bir gradyan vardı, işlemden sonra o da hayli düzeldi.

GradientCorrection öncesi ve sonrası karşılaştırması ile arka plan gradyan modeli

MultiscaleGradientCorrection (MGC): ağır ışık kirliliğiyle başa çıkmak

MGC özellikle flat kareleri bulunmayan ve üstüne ağır vinyetleme görülen durumlar için uygun. Bir iş akışını uygulamalı olarak denedim: orijinal görüntü → MGC uygulandıktan sonra → ardından DBE’den geçmiş hâli. Üç görüntüye de aynı STF ile bakıldığında, kararan kenarların ve ışık gradyanının adım adım ortadan kalktığı açıkça görülüyor.

Orijinal görüntü, MGC ve MGC+DBE: üç aşamada gradyan gidermenin karşılaştırması

MGC’nin gücü gerçek bir örnekte tüm açıklığıyla ortaya çıktı. Bir meraklı, ışık kirliliği olan bir bölgede ve üstelik ekvatoral kundak olmadan çekim yapmıştı; flat kareleri ya da başka bir sorun olup olmadığından emin değildi. Onun entegrasyonu bitmiş dosyasını indirdim; MGC, BXT, SPCC ve NXT ile birlikte doğrusal olmayan germe ve eğri aracını kullanarak sonucu aşağı yukarı 15 dakikada tamamladım — orijinal görüntüde görünmeyen Atbaşı Bulutsusu bile ortaya çıktı, süreç boyunca belirgin bir entegrasyon veya flat karesi sorunu da görmedim. MGC’nin ışık kirliliği gradyanını tek seferde halletmesi doğrusu şaşırtıcıydı.

Işık kirliliği olan bir bölgede ekvatoral kundak kullanmadan çekilmiş bir görüntünün MGC gibi araçlarla işlenmesi: Atbaşı Bulutsusu ortaya çıkıyor

Özet

Arka plan gradyan düzeltmesi araçları durmadan yenileniyor, ama seçim mantığı aslında çok net:

PixInsight’ı olanlar: ana araç DBE olsun; tam otomatik bir çözüm gerektiğinde ya da arka plan bulunamadığında işi GC veya MGC’ye bırakın; ağır ışık kirliliğinde zemini MGC ile hazırlayıp DBE ile bitirin.
PixInsight’ı olmayanlar: GraXpert, sonucu en iyi ücretsiz alternatif.

Araçlar giderek daha akıllı olacak, ama “önce doğru arka plan modelini elde etmek, sonra da onu nazikçe çıkarmak” şeklindeki bu çekirdek fikir değişmeyecek. Bunu kavradığınızda, elinizdeki bu görüntüye hangi aracın ve hangi parametre takımının uyduğuna karar verebilirsiniz.