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窄頻配色:SHO 色板與常用調色腳本

色彩管理2021.07

窄頻影像的配色,是很多人從 RGB/LRGB 跨入窄頻領域時第一個撞牆的地方。這篇文章把我這幾年在窄頻調色上的觀念與工具整理成一篇,從基本觀念、SHO 色板原理,到通道正規化與各種好用的腳本,讓還在摸索的朋友有個地圖可以按圖索驥。

先建立正確的心態

窄頻天文攝影,其實不是把 SHO 以排列組合的方式(SHO、HSO、HOO……)塞進 RGB 通道這麼簡單而已,通常這樣做的結果不會令人滿意。

這就如同去星之後要處理星雲一樣,不是單純把星點加回去就解決了——這樣做常常換來星點變淡或顏色改變的問題。真正的 know-how 就藏在這些關鍵的細節裡面。

不同處理程度下窄頻配色結果的差異示意

因此我的建議是:新手玩窄頻影像處理,一定就是先搞自己。請先把 RGB 與 LRGB 玩熟玩透,循序漸進再進窄頻。除非你會寫程式、對 PixelMath 的使用毫無障礙,那或許可以同時並進,但必須說這並不容易。

下面這張圖是相同的原始檔、不同學習程度下的處理結果。光是「塵埃如何上色」這一件事,從知道原理到能夠實作,我就學了兩年——不是拉拉飽和度那麼簡單而已。

同一份原始檔在不同學習階段的窄頻處理成果對照

SHO 色板是什麼

SHO 配色是天文攝影中常見的「窄波段調色法」,利用三種氣體的發光特性,在後期把不同波段的訊號分配到不同顏色,藉此把星雲內部不同元素的分布「可視化」。

它最大的好處是:原本肉眼看起來全都是紅色的星雲,在 SHO 之下會分出層次,讓結構、邊界與能量差異變得一清二楚。而且 SHO 並不是固定長什麼樣子——色調、飽和度和強度完全可以依攝影師的風格與美感去調整,所以它既是一種科學表達方法,也是一種宇宙藝術創作。

以下用三張影像示範三種不同的映射方式。

一、氧藍、硫紅、氫居中的配色

OIII 對應冰藍、SII 對應亮紅、Ha 呈暗橘黃的 SHO 配色示範

  • OIII(氧)→ 冰藍色
  • Ha(氫)→ 暗橘黃色
  • SII(硫)→ 亮紅色

氧多的區域呈現冰藍色,硫多的區域是紅色,而氫介於紅色與綠色之間、變成溫暖的暗橘黃光,某些與氧交會之處則呈現粉紅色。

二、氫綠、氧藍、硫紅的自然感配色

這張影像展示了另一種 SHO 配色方式:Ha 主要對應綠色、OIII 對應藍色、SII 對應紅色。它和傳統的哈伯調色盤略有不同,這種映射讓星雲的色彩更貼近自然觀感,同時又保留了窄波段影像揭示元素分布的特性。

Ha 偏橄欖綠、OIII 偏天藍、SII 偏磚紅的自然感 SHO 配色示範

  • Ha → 偏暗的橄欖綠/草綠色,不是鮮豔的亮綠,而是帶點沉穩的自然綠,用來勾勒星雲主要的骨架與輪廓。
  • OIII → 偏天藍到湖水藍,像晴朗天空或淺海水面的藍,帶來清冷、透明的感覺,主要分布在大片區域,營造出廣闊與空靈的氛圍。
  • SII → 磚紅/焦橘紅,不像純紅那麼刺眼,而是帶點橘調的暖紅,看起來比較厚重,多集中在影像底部與邊緣,像火焰或岩漿般烘托出能量感。

透過這樣的配色,不同電離元素的範圍一目了然,讓星雲呈現出如同「彩色地圖」般的立體感。

三、接近傳統哈伯調色盤的配色

本系列最後這張採用了接近傳統「哈伯調色盤」的 SHO 配色:SII 對應紅色、Ha 對應綠色、OIII 對應藍色。這種映射方式最早由哈伯太空望遠鏡推廣,目的在於把三種窄波段光線轉換為人眼可辨的顏色。

接近哈伯調色盤(SII 紅、Ha 綠、OIII 藍)的 SHO 配色示範,影像尚未大幅強化呈黯淡狀態

  • 硫(SII)的紅色帶來穩重的過渡層次
  • 氫(Ha)的綠色形成主要結構與輪廓
  • 氧(OIII)的藍色鋪展在空洞與邊緣

這種組合能突顯星雲複雜的形態與能量差異,把原本難以區分、層層堆疊的氣體,轉化成如同油畫般的宇宙景象。

註:上圖處於配色階段,影像幾乎尚未大幅強化,所以呈現黯淡的狀態。

通道正規化與「一鍵轉色」的取捨

近年網路上流行用 PixelMath 把 HOO 一鍵轉成 SHO 色板,非常容易操作、速度又快,對新手很友善。不過我以早期雙峰拍的影像試用後發現,出來的成品往往長得都很類似(缺乏變化)。

以 PixelMath 一鍵把 HOO 轉為 SHO 的前後對照

使用這類公式時,我的建議是:

  • 給初學者:謹慎使用,必要時自行調整顏色。此外要注意,這些 PixelMath 公式只是把通道做了正規化(Normalization),並沒有其他強化細節的功能,因此還是要先做好基本功,最後再調色。
  • 給進階者:去看原作者的影片理解原理,把步驟拆解、化為己用,替自己的工具箱多添一件工具。當你遇到一時無法解決的問題時,多一副工具可以換手。

常用的窄頻調色腳本

PI 的程序或腳本可以由社群協力者自行開發推出,這也是為什麼 PI 在天文影像處理上,這幾年能配合社群快速發展的原因。覺得官方程序寫得不好或更新太慢?你自己就可以動手寫。如果你是會寫程式的業餘天文愛好者,PixInsight 論壇絕對是你大展長才的地方。以下是我常用或推薦的幾個腳本。

窄頻調色腳本操作介面示意

窄頻調色腳本輸出結果示意

SHO-AIP

如果你對用 PixelMath 混合通道感到恐懼,SHO-AIP 是很好的替代。它不論在線性或非線性狀態下都可以使用,而且可以立即預覽結果。下圖中的 HSO、HOO、SHO 都是用這個腳本產生的。覺得 PixelMath 不太直覺的話,用它就對了。

以 SHO-AIP 腳本產生 HSO、HOO、SHO 三種配色的對照

Color Shifter

同樣是常用於窄頻影像調色的腳本,適合用來微調色相。PI 裡若沒有內建,Google 一下就能找到下載點。

NB Colour Mapper

這個腳本由 Mike Cranfield 與 Adam Block 一起開發,特點是可以在線性狀態下把窄頻通道配色。一般常見的混合通道腳本幾乎都是在非線性狀態下作業,因此在線性狀態下合併,能讓影像在通道合併後保有更多後續處理的空間。

NB Colour Mapper 腳本示意

NB to RGB Star Combination

如果你拍了窄頻(單色或雙峰)卻沒有拍 RGB 星點,我會推薦在線性狀態下分離星點後,用這個腳本把窄頻的線性星點轉成接近 RGB 顏色的星點,效果還滿好的。

傳統上,要處理窄頻那種洋紅色或綠色星點,只能拉掉色彩飽和度,或用較複雜的步驟去產出 RGB 星點;而這個腳本只要一步,就能得到顏色較為正常的 RGB 星點。腳本可在 setiastro 的 PI 腳本資料庫取得:https://raw.githubusercontent.com/setiastro/pixinsight-updates/main/

以 NB to RGB Star Combination 把窄頻星點轉成 RGB 顏色的成果示意

官方教學資源

還在看那些連作者自己都搞不清楚原理的處理影片嗎?還在套用一些現成的 PixelMath 公式、卻時常顏色出問題或看起來單調無味嗎?

PixInsight 團隊在官方 YouTube 頻道推出了窄頻影像處理的教學影片,解說了窄頻處理的基本要素與 PixelMath 公式。如果你對窄頻處理還不熟悉,十分值得一看;而 NB Colour Mapper 這類腳本,Adam Block 的頻道也有詳細的說明與示範。

PixInsight 官方窄頻影像處理教學影片(共三支):

官方窄頻影像處理教學示意

NB Colour Mapper 的詳細說明,可至 Adam Block 的 YouTube 頻道搜尋。