RGBWorkingSpace (RGBWS): принцип і застосування

Серед численних процесів обробки в PixInsight RGBWorkingSpace (далі — RGBWS) — мабуть, один із тих, які найлегше залишити поза увагою. Чимало користувачів PI навіть не знають, для чого він потрібен — після налаштування різних параметрів усередині нього зображення, здається, не демонструє жодного помітного візуального ефекту, тож його просто відкладають убік.

Але насправді для обробки зображень об’єктів глибокого космосу, коли потрібно «витягти яскравість» або «додати канал яскравості», цей процес украй важливий. Ця стаття складається з двох частин: спершу про принцип роботи RGBWS, потім про його вплив на колір у реальній обробці.

Почнімо з людського ока: чому зелений здається особливо яскравим

Зорова система людини дуже чутлива до зеленого світла, тому під час обчислення яскравості в стандартному колірному просторі зеленому надається вага, значно більша, ніж червоному чи синьому.

Не вірите? Погляньте на зображення чистих кольорів RGB нижче — хіба зелений не здається особливо яскравим, червоний трохи менше, а синій — доволі темним? Це якраз результат вагових коефіцієнтів людського ока.

Такий розподіл ваг чудово підходить для звичайних сцен, освітлених білим світлом або денним світлом. Але тут виникає проблема: зелений насправді не важливий у зображеннях об’єктів глибокого космосу.

Наприклад, випромінювання Ha — темно-червоне, а відбивні туманності — сині. Для цих об’єктів канали червоного та синього містять більшу частину інформації, тоді як зелений канал зазвичай містить лише зорі. Світло OIII — це суміш синього та зеленого, а галактики випромінюють у всьому спектрі. Тому, за винятком нечисленних планетарних туманностей і деяких хвостів комет, у зображеннях об’єктів глибокого космосу, крім шуму, зазвичай не знайти жодного пікселя, який можна було б назвати «зеленим пікселем».

Що робить RGBWS: перевизначення коефіцієнтів яскравості

Якщо так, ми можемо скористатися RGBWS у PI, щоб визначити набір коефіцієнтів яскравості, які «не відповідають фізіологічним особливостям людського ока», щоб реальні дані з кожного каналу оброблялися справедливіше — тобто зробити внесок усіх трьох каналів RGB у яскравість однаковим і в такий спосіб оптимізувати обробку зображень об’єктів глибокого космосу.

Погляньте на зображення вище:

• Верхня половина використовує параметри Default RGBWS (0.22 : 0.71 : 0.06) — це ваги, що відповідають зору людського ока, тому яскравість трьох добутих чистих кольорів різна, і виходять три зображення в градаціях сірого з різною яскравістю.
• Нижня половина, натомість, встановлює однакове співвідношення для всіх трьох каналів (0.33 : 0.33 : 0.33); можна помітити, що яскравість трьох чистих кольорів виходить абсолютно однаковою, тож отримуємо одне зображення яскравості в градаціях сірого з ідентичним значенням.

Яскравість, добута в обох випадках, є абсолютно різною.

Примітка: RGBWS не має жодного стосунку до керування кольором чи профілів ICC. Він діє виключно на етапі обробки зображення; не плутайте ці дві речі.

Частина друга: що відбувається, коли додають яскравість за неправильного налаштування RGBWS

Зрозумівши принцип, подивімося далі, що відбувається під час «додавання каналу яскравості», якщо RGBWS налаштовано неправильно.

• Верхня половина: кольорове зображення використовує співвідношення R : G : B = 0.33 : 0.33 : 0.33, «що не відповідає зору людського ока». Після заміни початкової яскравості зображенням у градаціях сірого з єдиним значенням насиченість (Saturation) і відтінок (Hue) кольорового зображення залишаються без змін.
• Нижня половина: кольорове зображення використовує співвідношення R : G : B = 0.22 : 0.71 : 0.06, «що відповідає зору людського ока». Після заміни початкової яскравості зображенням у градаціях сірого з єдиним значенням насиченість і відтінок змінюються.

Помітили синій? Він уже перетворився на фіолетовий.

Дійшовши до цього місця, ви вже маєте бачити, наскільки важливе налаштування RGBWS, коли ми хочемо «витягти» або «замінити» канал яскравості в кольоровому зображенні. Це не факультативний процес, а вирішальна ланка, яка визначає, чи вдасться правильно зберегти кольори, які ви так важко здобули.