彗星影像處理通論：對齊、去星與合成

彗星影像處理的核心難題只有一句話：彗星會相對背景星移動，所以彗星和星點沒辦法用同一組對齊參數同時處理。因此處理快速移動的彗星時，彗星與星點背景總是分開處理，最後再合成。這篇整理我多年來累積的彗星處理心得，從對齊工具、去星，到顏色與合成，作為通論；至於實戰個案，可參閱〈用 PixInsight 處理彗星〉的紫金山彗星系列。

為什麼要彗星對齊：一組對照

先看一個對照，說明彗星對齊到底解決了什麼問題。

左為對齊彗核並去星後疊合、右為僅對齊星點疊合的對照

上圖左邊是把對齊彗核、去星後的影像疊合的結果；右邊是僅對齊星點就直接疊合的結果。右邊沒對齊彗核的影像疊完之後，彗核周圍會出現一些瑕疵——要強調的是，那些並不是「彗核周邊的細節」，而是被排異演算法去除離群值後留下的破損。彗核影像本身也因為這些瑕疵而有缺損。換句話說，想留住彗核與尾巴的完整型態，彗星對齊這一步跳不掉。

Comet Alignment（CA）工具

PixInsight 裡處理彗星對齊的工具是 Comet Alignment（CA）。最基本的用法，是搭配 Star Alignment（SA）：用 SA 對齊星點，用 CA 對齊彗星，最後產生星點與彗星兩張影像，各自往下處理。在 SA 中選取彗星位置的方式是滑鼠左鍵點選。

PixInsight 中的 Comet Alignment 工具介面

一個曾經失敗、後來成功的方法

早年有位同好提供過一個進階思路：用 CA 對齊彗星、疊合出「純彗星影像」後，再執行一次 CA，把彗星從星點對齊影像中扣除，藉此得到乾淨的純星點背景。詳細步驟是：

校正彗星影像。
使用 Star Alignment 對齊星點，產生星點對齊影像。
使用 CA 選取星點對齊影像中的彗核，產生彗核對齊影像。
使用 Image Integration 疊合彗星對齊影像，產生幾乎去掉星點的「純彗星影像」。
把純彗星影像存檔，在 CA 的 subtract operand image 中選取這張純彗星影像，再輸出一次，產生「星點對齊且無彗星」的影像。
使用 Image Integration 疊合星點對齊且無彗星的影像，得到「純星點影像」。

以 Comet Alignment 扣除彗星、取得純星點的流程示意

老實說，這個方法我最早用手上的資料測試是不成功的——第 5 步做不出乾淨的「星點對齊且無彗星影像」，部分星點對齊影像仍殘留彗星、或是被減過頭導致彗星位置出現全黑，疊圖後彗星依然殘缺不全。不過提供這方法的同好在他的資料上是成功的，所以我當時仍記錄下來給大家參考。後來我改進了做法，用一組背景單純的 Leonard 彗星資料（TOA 150 + QHY 268c，16 張 90 秒）重做，證實這個傳統的 comet alignment 方法是可以成功的，而且因為背景沒有特殊星系、星團或星雲，相當適合初學者練習。

新版 CA：不用先對齊星點

新版的 Comet Alignment 有一個重要改變：可以不用先對齊星點。

新版 Comet Alignment 不需先對齊星點，可對非直線軌跡的彗星對齊

只要對第一張與最後一張影像「大略」選好彗核位置，並勾選 Compute PSF fits，程序就會自行計算其他影像的彗核並對齊。因此即使彗星移動軌跡不是直線，也一樣能對齊。這樣做的明顯好處是不用經過兩次內插——先對齊星點、再對齊彗星的老做法，等於做了兩次內插，每一次內插都會損失一點畫質。（可以留意影片中影像的檔名後綴為 _c_cc_ca，沒有 _r，代表只做過 Calibration、Cosmetic Correction 與 Comet Alignment，沒有經過 Registration。）這個新做法還衍生出一些應用，例如疊合連續幾天的彗星資料，或製作彗星連續移動的縮時影片。

去星：彗核容易被誤傷

彗星處理少不了去星，但彗核與彗髮很容易被去星工具誤判成星點而破壞掉，這裡分幾種情況說明。

彩色影像在線性狀態下去星的問題

如果沒有購買 StarXTerminator（SXT），想用 Starnet++ 批次去星，彩色影像會遇到一個麻煩：在線性狀態下，彩色影像經過 Starnet++ 後，彗核與彗髮會出現損壞。

彩色彗星去星：分離 RGB 通道各自去星可避免彗核損壞

解法是把 RGB 三個通道分離，各自去星，再結合回去，就像處理單色相機拍的 RGB 通道一樣。這樣處理後，彗核與彗髮看起來就正常許多。要批次分離通道，可以用腳本裡的 Batch Channel Extraction Script。

使用 Batch Channel Extraction Script 批次分離通道

用遮罩保護彗核

批次去星時，SXT 或 Starnet 有時會直接把彗核當成星點去掉，或是把彗星不同尺度的部分分離，導致彗核變黯淡。解法是替彗核加上遮罩：

使用 GAME 這類程序製作彗核遮罩。
在 SXT 的 Process Batch 中選擇載入遮罩。

以 GAME 製作彗核遮罩

在 SXT 的 Process Batch 中載入遮罩以保護彗核

被遮住的區域（遮罩黑色部分）就不會被去星，彗核因此得到保護。如果用的是 Starnet，批次去星時也可以在 Process Container 中載入遮罩。

實務上有個小訣竅：去星前，記得先確認第一張與最後一張影像的彗核位置，然後用 GAME 或 Clone Stamp Tool，在第一張與最後一張彗核位置的連線上製作遮罩，再去星，才能有效避免彗核被誤傷。

確認首末張彗核位置、沿連線製作遮罩後再去星

加遮罩前後彗核狀態對照

顏色與背景校正

彗星尾巴末端有時會出現奇怪的顏色，紅、紫、綠都有——基本上這些多半是彗星所在天空背景的顏色，在單獨強化彗星後被凸顯出來（例如前幾年 NEOWISE 出現的第三條紅色尾巴）。要留要拿掉看個人喜好，想拿掉的話，我的做法就是把某個顏色拉掉。

理論上天空背景在校正完之後應該接近黑褐色，但彗星在沒有星點的狀況下，校正容易失敗或不準確，尤其是彩色相機拍的影像。以我的經驗，處理彗星最大的兩個問題，就是校正顏色與去除星點殘留物；解決了這兩點，其實就已經成功九成了。

彗星尾端偏色與背景校正示意

收尾：基本功仍然重要

彗星處理常常要來回試好幾天，其中很可能有一整天是卡關狀態——有時候大腦需要沉澱，才能想出解法。

彗星影像處理成果

AI 工具（去星、降噪那類）雖然省下不少時間，但那些時間其實是轉嫁到電腦的運算成本上（CPU 慢或沒有 GPU，就得算很久）。除此之外，PixInsight 的基礎工具也一樣不可少：除了常見的 DBE、STF、Histogram Transformation、Curve Transformation，Wavelet、HDRMT、色彩飽和工具再搭配遮罩使用，都是把影像品質榨出來的關鍵。工具會進步，但這些基本功練起來，才是真正能穩定處理好彗星的底氣。