Корекція градієнта фону: ABE, DBE, GC і GraXpert
Усунення світлових і кольорових градієнтів фону — базова навичка лінійного етапу обробки в астрофотографії. Від вбудованих у PixInsight ABE і DBE, через пізніші GradientCorrection (GC) та MultiscaleGradientCorrection (MGC), і аж до безкоштовного окремого програмного забезпечення GraXpert — доступних інструментів стає дедалі більше. У цій статті я впорядковую їхнє місце, відмінності та власні спостереження з практичних тестів.
Основний принцип корекції градієнта фону
Щоб вирівняти світлові й кольорові градієнти фону, використовують віднімання, але ключове тут — вам потрібен інструмент, який здатний коректно оцінити модель фону. Саме цю роль у PixInsight виконують ABE або DBE.
Якщо просто відняти градієнт, не оцінивши модель фону коректно, результат зазвичай матиме проблеми. Адже реальна модель фону часто є доволі складним зображенням, а не простим лінійним градієнтом. І навіть при відніманні не досить просто відняти модель фону від вихідного зображення — цей процес щонайменше залучає алгоритми, пов’язані з просторовою частотою, аби якомога більше уникнути впливу на сигнал небесних об’єктів (наприклад, зміни кольору зір). Порівнюючи «до» та «після», не забувайте переглядати їх з однаковими налаштуваннями STF.
ABE і DBE: близькі родичі
ABE (AutomaticBackgroundExtractor) і DBE (DynamicBackgroundExtraction) — це два схожі процеси вилучення фону в PixInsight; опції їхніх ключових параметрів теж подібні, різняться лише назви.
У принципі DBE містить усі функції ABE, а на додаток має попередній перегляд вмісту в реальному часі та можливість розміщувати точки вибірки вручну й у вигляді полігонів. Тож якщо ви вмієте користуватися DBE, то, звісно, вмієте й ABE. Насправді, якщо порівняти розміщення точок вибірки ABE з «автоматичним» розміщенням точок вибірки DBE, позиції виявляються доволі близькими. Варто зауважити: автоматична вибірка DBE — лише один зі способів її використання, є й інші, більш ручні та точніші підходи.
GraXpert: безкоштовний окремий варіант
GraXpert — безкоштовне окреме програмне забезпечення для усунення світлових і кольорових градієнтів фону, поки зображення ще перебуває в лінійному стані. Ефект доволі непоганий, керованість висока, а результат загалом кращий за функції усунення світлового забруднення в мобільних застосунках. Програма вміє зберігати 32-бітні файли TIFF або XISF і підтримує всі три основні платформи — Windows, Mac і Linux. Якщо ви не використовуєте DBE з PixInsight, це варіант, вартий розгляду.
Пізніше GraXpert випустив модуль, натренований на основі ШІ (хоча не покладайте на ШІ надто великих сподівань), тож тепер можна усувати світлові градієнти без ручного клацання по точках вибірки; в офіційній версії також не потрібно самостійно завантажувати модуль ШІ — програма завантажує його сама, коли треба.
Ось пряма порада: якщо у вас вже є PixInsight, то використання вбудованого DBE точно кращий вибір; але якщо ви не купували PixInsight, GraXpert, імовірно, найкраще безкоштовне програмне забезпечення для усунення світлового градієнта на лінійному етапі.
Пізніше один з однодумців навіть розробив процес (Process, а не скрипт) для PixInsight, який дає змогу викликати функціональність GraXpert прямо всередині PI, позбавляючи вас кроку з експортом зображення до GraXpert і повторним імпортом. Умова використання: спершу потрібно встановити GraXpert та ввімкнути й завантажити базу даних ШІ — лише тоді цей процес запрацює.
Утім, у прямому порівнянні я помітив, що GraXpert AI все ж вибирає ділянки, які не є фоном. Наприклад, на знімку M101 нижче (позеленілому після поєднання RGB, ймовірно через проблему з кадром flat, засвітку або калібрувальні кадри) модель GraXpert AI ліворуч помилково вибирає частину об’єкта, тоді як модель DBE праворуч явно чистіша. Загалом модель DBE все ж краща.
GradientCorrection (GC): нове покоління автоматизації
Якщо правильно підібрати параметри, GC справді працює доволі добре. Його найбільша перевага — не потрібно вручну клацати по фону: навіть якщо весь кадр заповнений зорями й туманністю і фону взагалі не знайти, можна не хвилюватися, що не вдасться розмістити точки вибірки.
У практичному тесті темна туманність у каналі яскравості після обробки помітно набула об’єму; у кольоровому каналі градієнт, який спочатку переходив зі зеленого з одного боку в синій з іншого, після обробки теж значно вирівнявся.
MultiscaleGradientCorrection (MGC): боротьба із сильним світловим забрудненням
MGC особливо добре підходить для ситуацій без кадрів flat і з сильним віньєтуванням по краях. Я протестував один робочий процес: вихідне зображення → після обробки MGC → далі оброблене DBE; переглядаючи всі три з однаковими налаштуваннями STF, чітко видно, як потемнілі краї та світловий градієнт поступово зникають.
Міць MGC на повну розкрилася в одному реальному випадку. Один з однодумців знімав у зоні світлового забруднення й без екваторіального монтування, не будучи певним, чи є проблема з кадром flat чи щось інше. Я завантажив його вже проінтегрований файл і за допомогою MGC, BXT, SPCC, NXT, а також нелінійного розтягування й інструмента кривих завершив результат приблизно за 15 хвилин — навіть туманність Кінська Голова, яку не було видно на оригінальному зображенні, проявилася, і протягом усього процесу я не помітив явних проблем з інтеграцією чи кадром flat. Те, що MGC одним махом упорався зі світловим градієнтом, справді вразило.
Підсумки
Інструменти для корекції градієнта фону постійно оновлюються, але логіка вибору насправді дуже проста:
- Якщо у вас є PixInsight: основним інструментом нехай буде DBE; коли потрібна повна автоматизація або фон не знаходиться, доручіть це GC чи MGC; при сильному світловому забрудненні спершу застосуйте MGC, а завершіть DBE.
- Якщо PixInsight немає: GraXpert — найкращий безкоштовний альтернативний варіант за результатом.
Інструменти ставатимуть дедалі розумнішими, але базова ідея — «спочатку отримати правильну модель фону, а потім м’яко її відняти» — не зміниться. Лише зрозумівши це, ви зможете визначити, який інструмент і який набір параметрів підходить саме для зображення, яке зараз у вас на руках.