縮星與星點處理：方法演進與 PixelMath 實作

適當縮減星點，可以讓拍攝的主體更明顯，尤其在銀河區這類星點密集的區域，若不處理，滿天星點會嚴重干擾雲氣。這篇把縮星方法從早年的侵蝕濾鏡，一路整理到現在主流的去星影像法與 PixelMath 實作。

早年做法：侵蝕（Erosion）縮星

最早的縮星，靠的是侵蝕（Erosion）：在 Photoshop 中用「最小化濾鏡」，或在 PixInsight 中用 Erosion，對選取區的星點進行侵蝕，讓星點變小。更講究一點，會配合邊緣遮罩使用，避免侵蝕到星點中心。

老實說，我原本不太縮星，因為傳統的 Erosion 常常會把星點弄壞（例如把圓星點弄成菱形、或破壞鑽石星）。但有些目標，例如位在銀河區的船底座大星雲，就算星點遮罩做得再好，成品仍會有大量星點干擾雲氣，這時就不得不縮星。也因此，侵蝕縮星最大的罩門，就是對遮罩品質極度敏感，遮罩沒做好，星點中心與周邊很容易產生人造物。

轉捩點：用去星影像來縮星

時代的進步，讓縮星逐漸變成拉拉滑桿就能完成、要縮哪種大小等級的星點都可自訂。關鍵在於：大家開始拿去星工具（如 StarNet++）來縮星，而不只是拿它去星。 到了 2021 年，Script 化之後更方便，PS 的最小化濾鏡或 PI 的 Erosion 已經不太流行了。

PI 出現了現成可用的縮星腳本，它並不使用最小化濾鏡或 Erosion，而是採用 StarNet++ 搭配 Contour Mask 的方法來達成。

這裡順帶澄清一個容易搞錯的點：StarNet++ 中那個「Create star mask」選項，產生的其實並不是遮罩，而是被去掉的星點本身。如果你用 PI 的 PixelMath 或 PS 的圖層，把這個 star_mask 加回已去星的影像，就會得到幾乎等同於沒去星的原影像。

縮星後星點會不會都變一樣大

曾有同好表示，縮星之後星點大小都會變成一樣。那是否真是如此？其實不然——縮完的星點大小，主要取決於原本的星點大小與縮星遮罩。

實務上，每次縮星時挑選要縮小的星點類型（以中小型星點為主），並製作符合星點大小的適當遮罩，縮完之後的星點大小依然可以有分別，只是能從星點周邊看出縮星的痕跡。以 SL 17 的放大影像為例，就是共縮星兩次的結果（我目前沒做過兩次以上）。

PixelMath 縮星實作（非線性狀態）

以去星影像來縮星，可以在 PI 中用 PixelMath 精準完成。分解步驟如下：

1. 準備好影像檔 A，以及 A 的去星影像檔 B。
2. 用 STF 配合 HistogramTransformation，同時調低 A 與 B 的亮度（往右移動 midtone）。
3. 反相調低亮度後的 A 與 B（鍵盤 Ctrl+I）。
4. 將反相 A 除以反相 B，得到反相星點影像 C（PixelMath）。
5. 將 C 乘上 B 的反相，得到縮星影像的反相 D（PixelMath）。
6. 把 D 反相變回正常的縮星影像（Ctrl+I）。

其中步驟 5、6 實際上就是 screen blending mode 的公式。若希望縮星幅度更強，可以在步驟 2 把 A 與 B 的亮度調得更低。示意性公式如下：

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

同樣的方法也可以在 Photoshop 或 Affinity Photo 中重現，差別在於改用圖層來完成，圖層間的混合模式（blending mode）也略有不同。

關鍵：星點要用「反相除法」正確取出

很多人用去星方式修圖、最後加回星點卻失敗，關鍵就出在星點是怎麼取出來的。

如果只是單純把去星影像從原影像減去得到星點，再把星點加回，結果往往是星點黯淡、顏色不正確，看起來像是調低了圖層不透明度。原因是有部分星點的內容被留在了去星影像上，減法沒能把星點完整取出來。

較好的方式，是用反相除法取得完整星點；處理完無星影像後，再用乘法或反相乘法（screen blending mode）把星點放回去。

線性與非線性：取出與放回的公式不同

在 RC Astro 推出 StarXTerminator（SXT）之後，去星的適用範圍從非線性狀態延伸到了線性狀態。不過線性與非線性狀態下，取出星點與放回星點的步驟與公式仍稍有不同，這點常被忽略。

非線性狀態（影像已經過大幅拉伸，像素間不再是原始線性關係）：

• 取出星點：SXT 勾選「Unscreen Stars」，或在去星後用反相除法公式 ~(~Original_Nebula / ~Starless_Nebula) 取得星點。
• 放回星點：PixelMath 使用反相乘法公式 ~(~Nebula * ~stars)，這也就是 Screen Blending 的數學公式。

線性狀態（疊完圖後、大幅拉伸之前，像素間呈現原始線性關係）：

• 取出星點：SXT「不」勾選「Unscreen Stars」。
• 放回星點：PixelMath 使用加法公式 Nebula + stars。

搞清楚自己的影像處於哪個狀態、用對應的公式取出與放回星點，就能避免星點放回後變暗、變色或失敗的問題。