Канал яскравості та LRGB: вилучення, об’єднання і RGB Working Space
LRGB — одна з ключових концепцій у постобробці астрофотографій: канал яскравості (L), що відповідає за деталі, обробляють окремо від кольорових каналів (RGB), що відповідають за колір, а наприкінці їх об’єднують. У цій статті зібрано принципи вилучення та об’єднання каналу яскравості, а також часто нехтуване налаштування, що стоїть за всім цим, — RGB Working Space.
Чому L і RGB обробляють окремо
Почну з концептуальної аналогії. Одного разу я розмовляв із кількома однодумцями про монохромну та кольорову зйомку, і розмова якось непомітно перейшла на людське око. Зрештою ми звели все до однієї фрази:
Режим RGB — це вибір моменту, коли досягнуто «фотонної фінансової свободи»: прагнення до одночасно високої якості й кольору, і яскравості. А режим L+RGB — це закон виживання за умов «фотонної бідності»: спочатку переконатися, що структура видима, а вже потім домагатися кольору.
Сенсор, здатний тривалий час накопичувати фотони, певною мірою компенсує те, чого не вистачає людському оку в темряві, — коли фотонів надто мало, щоб задіяти колбочки, які розрізняють колір. Вилучити яскравість окремо, щоб нарощувати відношення сигнал/шум і закріпити структуру, — це і є сутність LRGB.
Два принципи об’єднання каналу яскравості з кольоровими каналами
Щоб L і RGB після об’єднання виглядали добре, потрібно враховувати два напрямки:
- Канал яскравості не повинен бути надто світлим (або надто темним) — інакше кольори вийдуть блідими.
- Контраст кольорових каналів можна підвищувати — це підвищує насиченість кольору після об’єднання.
До часто вживаних процесів PI належать: ScreenTransferFunction, HistogramTransformation, ArcsinhStretch, LRGBCombination.
Тут є важлива думка: чи гарний сам канал яскравості, насправді не має великого значення — важливо, чи зробить він після об’єднання з RGB усе фото гарним і чи проявить деталі. Візьмемо як приклад NGC 2070, туманність Тарантул: один кадр після автоматичного екранного розтягування через STF демонструє явний контраст, але фон при цьому надто чорний, а біла ділянка туманності Тарантул — надто яскрава; насправді це не те зображення яскравості, яке підходить для змішування з RGB.
На якому етапі об’єднують L і RGB
Процес LRGBCombination здебільшого використовують у нелінійному стані. Якщо хочете об’єднувати на лінійному етапі, варто скористатися ChannelCombination — але ви помітите, що ChannelCombination узагалі не має опції для каналу яскравості, і саме це якраз пояснює, чому L і RGB не годяться для об’єднання на лінійному етапі. А що станеться, якщо силоміць застосувати LRGBCombination на лінійному етапі? Щойно побачите, що об’єднане зображення розвалилося, — все зрозумієте самі.
То коли ж насправді слід об’єднувати? Зазвичай я об’єдную їх і продовжую обробку тоді, коли і яскравість, і RGB кожен окремо доведено до стану «більш-менш готово». Поширена помилка тут — бажання довести до досконалості яскравість або кожен із каналів R, G, B окремо. Але справжня суть не в тому, чи виглядають добре проміжні L або RGB (хіба що вам потрібне лише зображення у відтінках сірого чи розмита картинка з самим лише кольором), а в тому, чи вийде колір чисто, і чи добре проявляться деталі яскравості після остаточного об’єднання.
Причому навіть після об’єднання зображення не можна одразу експортувати — далі йде ціла низка кроків посилення й корекції кольору, а наприкінці ще й зменшення шуму та усунення дефектів, лише тоді роботу можна вважати завершеною.
Кольорові камери теж потребують вилучення каналу яскравості
Робочі процеси, якими я ділився раніше, здебільшого стосувалися монохромних камер, але під час обробки кольорових зображень, знятих DSLR або охолоджуваною камерою OSC, основний процес насправді майже такий самий — так само канал яскравості та кольорові канали обробляють окремо. Вилучити канал яскравості в PI дуже просто, тільки чимало початківців не знають, на якому кроці це слід робити. Якщо порівняти з монохромним процесом, момент вилучення може бути таким:
- одразу після завершення попередньої обробки, або
- після завершення балансу кольору та DBE.
Я також записав відео, що демонструє, як після інтеграції вилучити канал яскравості з кольорового зображення: https://youtu.be/TDhaKp2BK4w
Поширена помилка: зниження насиченості ≠ канал яскравості
Існує поширена думка: якщо прибрати насиченість, то те, що залишиться, і буде яскравістю. Тому дехто тимчасово прибирає насиченість у Camera Raw Filter в Photoshop (PS) або в Lightroom, а потім налаштовує параметри, вважаючи, що так вони уникнуть впливу кольору й регулюватимуть лише яскравість.
Але це твердження й такий підхід насправді не зовсім правильні. Я особисто порівнював це у Photoshop: зображення, з якого прибрано лише насиченість, порівняно зі справжнім каналом яскравості, схоже, втрачає частину деталей. Пізніше я провів такий самий експеримент у PI, і результат був той самий — зображення з прибраною кольоровою насиченістю справді втрачає частину деталей.
Іншими словами, щоб отримати справжню яскравість у PS, можливо, доведеться спочатку перемкнутися в режим Lab — так буде точніше; а в PI досить натиснути одну клавішу, щоб вилучити канал яскравості, — це набагато зручніше.
RGB Working Space (RGBWS): прихована змінна вилучення яскравості
Описане вище явище — «прибрати насиченість не означає отримати яскравість» — насправді пов’язане з часто нехтуваним налаштуванням: RGB Working Space, тобто пропорцією того, яку частку кожен із трьох кольорів RGB вносить у яскравість.
Явище перше: налаштування впливає на вилучену яскравість. Візьміть два зображення, в яких переважає відповідно червоний і синій колір, і вилучіть яскравість за налаштування RGBWS за стандартом «людського зору» — ви побачите, що вилучений канал яскравості помітно темніший і містить менше деталей. (Якщо різницю погано видно, можна порівняти напряму в цьому відео: https://youtu.be/s8tRTXSrkh0)
Явище друге: налаштування також впливає на результат LRGB-поєднання. Виконайте LRGB-поєднання L та RGB згаданих вище зображень — ви побачите, що за налаштування за стандартом людського зору підсумкове зображення в цілому помітно темніше, а у частини синіх відтінків навіть трохи змінюється тон, зсуваючись у бік фіолетового. (Це також можна порівняти напряму у відео: https://youtu.be/rcsXP9HVQs0)
То як же це налаштувати? Якщо хочете, щоб внесок RGB у яскравість був однаковим, порядок дій такий:
- Відкрийте процес RGBWorkingSpace.
- Встановіть усі коефіцієнти Red, Green та Blue рівними 1 (встановлювати скрізь 1 просто зручніше; після застосування конфігурації значення автоматично перераховуються на 0.33 : 0.33 : 0.33).
- Натисніть кружечок у нижньому лівому куті, щоб виконати глобальну конфігурацію.
Після такого налаштування надалі кожне кольорове зображення — незалежно від того, завантажене воно чи згенероване, — за замовчуванням матиме однаковий внесок RGB у яскравість (0.33 : 0.33 : 0.33).
Саме тому можна знову повернутися до того, що «RGB-зображення з прибраною кольоровою насиченістю не дорівнює його власному зображенню яскравості»: за умови однакового внеску RGB у яскравість зображення яскравості буде помітно світлішим за десатуроване зображення (тобто те, в якому в просторі LCH прибрано складову C, що відповідає за насиченість, через що значення RGB стають однаковими).
Просунутий прийом: суперканал яскравості (Super L)
Наостанок додам один просунутий прийом. Суперканал яскравості (Super L) — це штучний канал; один зі способів його створення — повторно інтегрувати вже інтегровані канали L, R, G, B між собою.
Як заміна каналу L, порівняно з початковим зображенням L, у Super L відношення сигнал/шум (SNR) навіть трохи підвищується — і хоча неозброєним оком цю різницю майже не видно, це невелике покращення все одно допомагає в подальшій обробці.
