Lệch tâm trường nhìn và các đường nối khi tích hợp

Khi bạn tích lũy dữ liệu qua nhiều đêm, hoặc gộp dữ liệu chụp bằng nhiều bộ thiết bị khác nhau, tâm trường nhìn của từng bộ ảnh thường không khớp với nhau — có khi vì góc xoay trường nhìn của thiết bị khác nhau, có khi vì một lý do nào đó khiến hướng ngắm của kính bị lệch. Sau khi tích hợp, chuyện này để lại những đường nối rõ rệt. Tin vui là: phần lớn các trường hợp như vậy không cần chụp lại — chỉ cần dùng đúng tham số cho việc căn chỉnh và tích hợp, đường nối gần như có thể xóa sạch hoàn toàn. Đừng lãng phí bất kỳ pixel nào bạn đã vất vả mới có được.

Lệch 45 độ góc xoay trường nhìn vẫn có thể liền mạch

Tôi gặp vấn đề này ngay lần đầu tiên thử gộp ảnh chụp bằng hai bộ thiết bị khác nhau: tuy cùng một thiên thể mục tiêu và tiêu cự của hai kính thiên văn cũng xấp xỉ nhau, nhưng trường nhìn của hai máy ảnh lại lệch đúng 45 độ, khiến bốn góc không thể trùng khớp, và xếp chồng trực tiếp sẽ tạo ra ranh giới xếp chồng rất rõ.

Sau khi căn chỉnh và xếp chồng đúng cách, không còn thấy bất kỳ dấu vết ranh giới nào. Cần nhắc rằng tất cả những điều này chỉ đúng với một tiền đề: việc hiệu chỉnh flat phải thành công. Bản thân độ lệch trường nhìn ảnh hưởng không lớn; nếu không phóng to lên rất nhiều lần thì về cơ bản khó mà nhận ra, nhất là khi dùng camera đơn sắc (mono). Với hai bộ dữ liệu lệch góc xoay trường nhìn 45 độ như thế này, khác biệt về tỷ số tín hiệu trên nhiễu (SNR) ở bốn góc sau khi tích hợp phải phóng to thật cẩn thận đến 300% mới thấy được.

Dùng pixel rejection để nuốt trọn các vùng đen “không trùng khớp”

Hãy xem thêm một ví dụ về lệch tâm. Khi xử lý M51, tôi có hai bộ ảnh A và B; trong đó bộ B, vì phải đưa OAG ngắm vào một ngôi sao sáng, nên tâm ảnh không rơi vào chính M51. Sau khi căn chỉnh bộ B theo bộ A vốn “lấy M51 làm tâm”, những phần trong ảnh của bộ B thiếu so với phạm vi tương ứng của A sẽ hiện ra hoàn toàn đen.

Mấu chốt nằm ở chỗ khi tích hợp A và B ở bước cuối, bạn chọn một phương pháp pixel rejection thích hợp để reject toàn bộ những phần đen đó, thế là đường nối hoàn toàn không còn nhìn thấy, dù có phóng to 400–500% cũng vậy. Không ít người sẽ nghĩ “chụp lại là xong”, nhưng thực ra đó là lãng phí dữ liệu: riêng kênh L của bộ B đã có 15 tấm, mỗi tấm 20 phút; muốn chụp lại đúng vị trí như bộ A thì riêng kênh L đã phải bỏ thêm ít nhất hơn 5 giờ. Chừng nào M51 vẫn còn nằm trong khung hình, chỉ cần tận dụng tốt khâu tiền xử lý là giải quyết được, hà cớ gì phải làm lại từ đầu.

Đừng bỏ qua đường nối trên các kênh màu

Khi xử lý độ lệch trường nhìn, còn một cái bẫy rất dễ bị bỏ sót: đường nối biểu hiện khác nhau trên từng kênh.

Vẫn là hai bộ ảnh có trường nhìn không trùng nhau: kênh luminance (L) vì số tấm ở hai bên ranh giới xấp xỉ nhau nên tích hợp xong không thấy khác biệt (ảnh trái); nhưng trong các kênh màu, kênh lam vì số tấm ở hai bên ranh giới chênh nhau rất nhiều nên tỷ số tín hiệu trên nhiễu khác hẳn, thế là ranh giới xuất hiện (ảnh giữa). Kết quả là sau khi hợp kênh LRGB, kênh lam có tỷ số tín hiệu trên nhiễu kém hơn khiến ảnh cuối cùng vẫn lộ ranh giới (ảnh phải).

Vậy nên kết luận rất rõ ràng: các kênh màu cũng quan trọng ngang kênh luminance, và cả hai đều ảnh hưởng đến chất lượng ảnh cuối cùng. Một bên không được xử lý tốt thì về cơ bản đều kéo lùi thành phẩm. Thay vì bám vào những kiểu nói như “một tấm L 5 phút đã cứu 4 giờ RGB”, thà thành thật xử lý cho tới nơi tới chốn vấn đề riêng của từng kênh — thực ra tất cả những điều này đều có thể kiểm chứng bằng thực nghiệm trong phần mềm, chứ không phải dựa vào những chuyện kinh nghiệm nghe thì có lý mà kỳ thực không phải vậy.