Yıldız Küçültme ve Yıldızların İşlenmesi: Yöntemlerin Evrimi ve PixelMath Uygulaması

Yıldızları uygun ölçüde küçültmek, fotoğrafın asıl konusunu daha belirgin hâle getirir; özellikle Samanyolu bölgesi gibi yıldızların yoğun olduğu alanlarda, hiçbir şey yapılmazsa gökyüzünü dolduran yıldızlar bulutsu dokusunu ciddi biçimde bozar. Bu yazıda yıldız küçültme yöntemlerini, ilk yılların erozyon filtrelerinden bugünün ana akımı olan yıldızsız görüntü yöntemine ve PixelMath uygulamasına kadar baştan sona derledim.

Eski yöntem: erozyon (Erosion) ile yıldız küçültme

En erken yıldız küçültme yöntemi erozyona (Erosion) dayanıyordu: Photoshop’ta “Minimum” filtresiyle ya da PixInsight’ta Erosion ile seçili bölgedeki yıldızlar aşındırılır ve yıldızlar küçülür. Daha titiz davranmak isteyenler bunu bir kenar maskesiyle birlikte kullanır, böylece yıldız çekirdeklerine kadar aşınma olmaz.

Açıkçası, eskiden pek yıldız küçültmezdim; çünkü geleneksel Erosion çoğu zaman yıldızları bozuyordu (örneğin yuvarlak yıldızları baklava dilimine çeviriyor ya da elmas biçimli yıldızları mahvediyordu). Ama Samanyolu bölgesinde yer alan Büyük Carina Bulutsusu gibi bazı hedeflerde, yıldız maskesi ne kadar iyi hazırlanırsa hazırlansın sonuçta bulutsu dokusunu bozan bir yığın yıldız kalıyor; işte o zaman yıldızları küçültmekten başka çare olmuyor. Tam da bu yüzden erozyonla küçültmenin en büyük zayıf noktası, maske kalitesine aşırı duyarlı olmasıdır: maske iyi hazırlanmazsa yıldız çekirdeklerinde ve çevresinde kolayca artefakt oluşur.

Dönüm noktası: yıldızsız görüntüyle yıldız küçültmek

Zamanın ilerlemesiyle birlikte yıldız küçültme yavaş yavaş bir kaydırıcıyı çekmekle biten, hangi büyüklük sınıfındaki yıldızların küçültüleceği serbestçe ayarlanabilen bir işe dönüştü. İşin püf noktası şu: insanlar yıldız çıkarma araçlarını (StarNet++ gibi) yalnızca yıldızları çıkarmak için değil, yıldızları küçültmek için de kullanmaya başladı. 2021 yılına gelindiğinde her şey script hâline getirildikten sonra iş daha da kolaylaştı; Photoshop’un “Minimum” filtresi ya da PI içindeki Erosion artık pek rağbet görmüyordu.

PI içinde kullanıma hazır bir yıldız küçültme script dosyası ortaya çıktı. Bu script “Minimum” filtresini veya Erosion’ı kullanmıyor, amacına StarNet++ ile Contour Mask birleşimiyle ulaşıyor.

Bu arada, kolayca yanlış anlaşılan bir noktayı da açıklığa kavuşturayım: StarNet++ içindeki “Create star mask” seçeneğinin ürettiği şey aslında bir maske değil, çıkarılan yıldızların ta kendisidir. Bu star_mask dosyasını PI içindeki PixelMath ya da Photoshop’taki katmanlarla yıldızları çıkarılmış görüntüye geri eklerseniz, yıldızları hiç çıkarılmamış orijinal görüntüyle neredeyse aynı olan bir sonuç elde edersiniz.

Küçültmeden sonra yıldızların boyutu hep aynı mı olur?

Bir astrofotoğraf meraklısı arkadaş bir keresinde, yıldız küçültmeden sonra yıldızların hepsinin aynı boyutta olduğunu söylemişti. Gerçekten öyle mi? Aslında hayır — küçültülmüş bir yıldızın boyutu esas olarak orijinal yıldız boyutuna ve yıldız küçültme maskesine bağlıdır.

Uygulamada her küçültmede hangi tür yıldızların küçültüleceği seçilir (ağırlıklı olarak küçük ve orta boy yıldızlar) ve yıldız boyutlarına uygun bir maske hazırlanır; bu yüzden küçültmeden sonra da yıldız boyutları birbirinden farklı olabilir, yalnızca yıldızların çevresinden küçültmenin izleri fark edilebilir. Örnek olarak SL 17’nin büyütülmüş görüntüsünü ele alalım: bu, toplam iki kez yapılan yıldız küçültmenin sonucudur (şimdiye kadar ikiden fazlasını hiç yapmadım).

PixelMath ile yıldız küçültme uygulaması (doğrusal olmayan durum)

Yıldızsız görüntüyle yıldız küçültme işi, PI içinde PixelMath kullanılarak hassas biçimde yapılabilir. Adımlara ayrılmış hâli şöyle:

1. Görüntü dosyası A’yı ve A’nın yıldızsız görüntü dosyası B’yi hazırlayın.
2. STF ile HistogramTransformation’ı birlikte kullanarak A ve B’nin parlaklığını aynı anda düşürün (midtone değerini sağa kaydırın).
3. Parlaklığı düşürülmüş A ve B’nin tersini alın (klavyeden Ctrl+I).
4. Tersi alınmış A’yı tersi alınmış B’ye bölerek tersi alınmış yıldız görüntüsü C’yi elde edin (PixelMath).
5. C’yi B’nin tersiyle çarparak küçültülmüş yıldız görüntüsünün tersi olan D’yi elde edin (PixelMath).
6. D’nin tersini alarak normal, yıldızları küçültülmüş görüntüye geri dönün (Ctrl+I).

Bunlardan 5. ve 6. adımlar aslında screen blending mode formülünün ta kendisidir. Küçültmenin daha güçlü olmasını isterseniz 2. adımda A ve B’nin parlaklığını daha da düşürebilirsiniz. Şematik formül şöyle:

afterimage = ~((~mtf_low(beforeimage) / ~mtf_low(starless)) * ~starless)

Aynı yöntem Photoshop veya Affinity Photo içinde de yeniden üretilebilir; fark, işin katmanlarla yapılması ve katmanlar arasındaki karışım modlarının (blending mode) da biraz farklı olmasıdır.

Anahtar nokta: yıldızlar “ters bölme” ile doğru biçimde çıkarılmalı

Birçok kişi görüntüsünü yıldızsız yöntemle işliyor, ama en sonunda yıldızları geri eklerken başarısız oluyor; işin can alıcı noktası, yıldızların nasıl elde edildiğidir.

Yıldızları elde etmek için yıldızsız görüntüyü orijinal görüntüden yalnızca çıkarıp sonra bu yıldızları geri eklerseniz, sonuç çoğu zaman sönük ve rengi yanlış yıldızlar olur; sanki katmanın opaklığını düşürmüşsünüz gibi görünür. Bunun nedeni, yıldız içeriğinin bir kısmının yıldızsız görüntüde kalmış olması, yani çıkarma işleminin yıldızları eksiksiz olarak alamamasıdır.

Daha iyi yöntem, eksiksiz yıldızları ters bölmeyle (inverted division) elde etmektir; yıldızsız görüntünün işlenmesi bittikten sonra yıldızlar çarpma ya da ters çarpma (screen blending mode) ile geri konur.

Doğrusal ve doğrusal olmayan: alma ve geri koyma formülleri farklıdır

RC Astro, StarXTerminator (SXT) programını çıkardıktan sonra yıldız çıkarmanın uygulama alanı doğrusal olmayan durumdan doğrusal duruma kadar genişledi. Ancak doğrusal ve doğrusal olmayan durumlarda yıldızları alma ve geri koyma adımları ile formülleri yine de biraz farklıdır; bu nokta çoğu zaman gözden kaçar.

Doğrusal olmayan durum (görüntü zaten büyük ölçüde gerilmiştir, pikseller arasında artık orijinal doğrusal ilişki yoktur):

• Yıldızları alma: SXT içinde “Unscreen Stars” kutusunu işaretleyin ya da yıldızları çıkardıktan sonra ters bölme formülü ~(~Original_Nebula / ~Starless_Nebula) ile yıldızları elde edin.
• Yıldızları geri koyma: PixelMath’te ters çarpma formülü ~(~Nebula * ~stars) kullanın; bu da Screen Blending işleminin matematiksel formülüdür.

Doğrusal durum (entegrasyondan sonra, büyük ölçekli germeden önce, pikseller arasında orijinal doğrusal ilişkinin sürdüğü durum):

• Yıldızları alma: SXT içinde “Unscreen Stars” kutusunu işaretlemeyin.
• Yıldızları geri koyma: PixelMath’te toplama formülü Nebula + stars kullanın.

Görüntünüzün hangi durumda olduğunu netleştirir ve yıldızları buna karşılık gelen formüllerle alıp geri koyarsanız, yıldızların geri konduktan sonra kararması, renginin değişmesi ya da işlemin tamamen başarısız olması sorunundan kaçınabilirsiniz.