RGBWorkingSpace（RGBWS）的原理與應用

在 PixInsight 眾多的處理程序當中，RGBWorkingSpace（以下簡稱 RGBWS）大概是最容易被忽略的一個。不少 PI 使用者甚至不知道它是用來做什麼的——調整了裡面各種參數之後，對影像好像也沒有產生任何看得見的視覺效果，於是就把它擱在一旁。

但事實上，對於需要「提取明度」或「加入明度通道」的深空影像處理來說，這個程序至關重要。這篇文章分成兩個部分：先談 RGBWS 的原理，再談它在實際處理中對顏色的影響。

從人眼談起：為什麼綠色特別亮

人的視覺系統對綠光非常敏感，因此在標準色彩空間裡計算亮度（明度）時，綠色被賦予的權重遠遠大於紅色或藍色。

不相信嗎？看看下圖中的 RGB 純色影像——是不是覺得綠色特別亮、紅色次之、藍色感覺比較暗？這正是人眼權重造成的結果。

這樣的權重分配，對於一般由白光或日光照亮的場景是非常合適的。但問題來了：綠色在深空影像中其實並不重要。

舉例來說，Ha 發射光是深紅色的，反射星雲則是藍色。對這些天體而言，紅色和藍色通道擁有大部分的資訊，綠色通道通常只包含恆星。OIII 的光是藍色與綠色的混合，星系則發出全光譜。因此，除了少數行星狀星雲和一些彗星尾巴之外，在深空影像裡，除了噪訊以外，通常找不到任何可以稱之為「綠色像素」的像素。

RGBWS 做的事：重新定義明度係數

既然如此，我們就可以在 PI 中利用 RGBWS 來定義一組「不匹配人眼生理特徵」的亮度係數，讓來自每個通道的實際資料獲得更公平的處理——也就是讓 RGB 三通道對明度的貢獻度相同，以此最佳化深空影像的處理。

參考上面那張圖：

• 上半部使用 Default RGBWS 參數（0.22：0.71：0.06），這是匹配人眼視覺的權重，因此提取出來的三個純色明度不同，得到的是三種不同亮度的灰階影像。
• 下半部則把三通道比例設為相同（0.33：0.33：0.33），可以發現三個純色的亮度完全一樣，於是得到一張同數值的灰階明度影像。

兩者提取出來的明度是完全不一樣的。

附註：RGBWS 與色彩管理或 ICC 檔案並無關係，它純粹作用於影像處理階段，兩者不要混為一談。

第二部分：RGBWS 設定錯誤時，加入明度會發生什麼事

理解了原理之後，我們接著看，如果 RGBWS 沒有設定正確，在「加入明度通道」時會發生什麼狀況。

• 上半部：彩色影像使用「非人眼視覺」的比例 R：G：B = 0.33：0.33：0.33。以單一數值的灰階影像取代原本的明度之後，彩色影像的飽和度（Saturation）與色相（Hue）維持不變。
• 下半部：彩色影像使用「人眼視覺」的比例 R：G：B = 0.22：0.71：0.06。以單一數值的灰階影像取代原本的明度之後，飽和度與色相就發生了改變。

有注意到藍色嗎？它已經變成紫色了。

講到這裡，各位應該看得出來：當我們要在彩色影像中「提取」或「取代」明度通道時，RGBWS 的設定有多重要了。它不是一個可有可無的程序，而是決定你辛苦拍來的顏色能不能被正確保留的關鍵環節。