Tạo và áp dụng mặt nạ trong PixInsight

Trong xử lý hậu kỳ ảnh thiên văn, thứ tốn thời gian nhất thường không phải là việc áp dụng một process nào đó, mà là việc tạo ra mặt nạ mà process đó cần. Mặt nạ làm tốt hay không sẽ quyết định trực tiếp kết quả xử lý. Bài này tổng hợp các khái niệm, những công cụ thường dùng cùng vài script hữu ích để tạo và áp dụng mặt nạ trong PixInsight.

Vì sao mặt nạ lại quan trọng đến thế

Thật ra trong xử lý ảnh thiên văn, ngoài các bước của quy trình và tham số ra, điều then chốt nhất chính là những mặt nạ được dùng ở các bước đó. Vì vậy phần tốn thời gian nhất khi xử lý thường lại là việc tạo mặt nạ.

Cũng đáng nói là tạo mặt nạ không đòi hỏi một máy tính nhanh đến mức nào, thứ bị thử thách ở đây là bộ não con người. Cá nhân tôi dành cho việc tạo mặt nạ nhiều thời gian hơn hẳn thời gian máy tính xử lý tệp, nhưng khoản đầu tư ấy rất đáng — mặt nạ đã làm cho phù hợp rồi thì việc xử lý thường xong trong nháy mắt, ngược lại chính việc chỉnh đi chỉnh lại mặt nạ mới ngốn phần lớn công sức.

Vậy những chỗ nào cần đến mặt nạ? Deconvolution, kéo giãn tuyến tính/phi tuyến, khử nhiễu, loại bỏ khuyết tật, vá các hiện tượng giả (artifact), thu nhỏ sao — ở đây tôi chỉ liệt kê vài trường hợp thường gặp, trên thực tế còn nhiều khâu xử lý khác cũng cần mặt nạ. Muốn tiến bộ trong xử lý hậu kỳ ảnh thiên văn, bạn hãy học cho kỹ cách tạo mặt nạ; có vậy mới nhắm được vào một phần cụ thể của ảnh cho một mục đích cụ thể, mà không ảnh hưởng tới những chỗ khác vốn không muốn động tới.

Mặt nạ sao: danh sách công cụ thường dùng

Mặt nạ sao là loại thường gặp nhất, cũng là loại đòi hỏi nhiều công sức nhất. Nguyên lý tạo mặt nạ sao thật ra đều na ná nhau, nhưng để thực sự nắm được phần tinh túy thì vẫn cần thời gian tích lũy. Các công cụ thường dùng có thể chia thành hai nhóm:

• Công cụ chính: StarMask, MLT (MultiscaleLinearTransform), MaskGen, StarNet++.
• Công cụ hỗ trợ: Morphological Transformation, Binarize, Convolution, PixelMath, Histogram Transformation.

Mặt nạ tinh vân: làm theo quy trình, không cần tô tay

Một nhu cầu điển hình là tăng cường lớp khí của thiên hà hoặc tinh vân mà không ảnh hưởng đến các ngôi sao. Cách làm chính là tạo một mặt nạ phù hợp. Thông qua các process chuyên dụng của PixInsight, chẳng hạn GAME, MLT, Dilation, Convolution kết hợp với PixelMath, việc này hoàn thành rất nhẹ nhàng, mà lại hoàn toàn không cần tô vẽ bằng tay.

Mặt nạ luminance: chỉ chọn đúng cấu trúc mình muốn

Đi xa thêm một bước, bạn có thể tạo ra mặt nạ luminance tinh tế hơn, chỉ chọn những cấu trúc nhất định trong ảnh. Lấy SH2-308 làm ví dụ: tôi từng chỉ dùng PixInsight, mất chừng 5 đến 7 phút để tạo một mặt nạ chỉ chọn “phần đầu cá heo” và trừ đi các ngôi sao nằm trong đó.

Các ảnh phụ trợ dùng trong quá trình ấy chủ yếu gồm một ảnh đen hoàn toàn lấy được qua PixelMath, cùng một kênh luminance của sao đơn thuần (tách sao ra rồi rút kênh luminance từ đó). Sau khi áp mặt nạ này lên ảnh gốc, lúc tinh chỉnh sẽ chỉ có phần đầu con cá heo (không gồm các ngôi sao trong đó) chịu tác động.

Khi cần sửa mặt nạ bằng tay: các công cụ kiểu cọ vẽ

Đa số mặt nạ đều có thể hoàn thành bằng process, nhưng thỉnh thoảng vẫn cần chỉnh tay đôi chút. Về mặt này, các công cụ kiểu cọ vẽ của PI đã trải qua một chặng phát triển:

• Dynamic Paint Brush: do RBA (tác giả cuốn “Mastering PixInsight”) phát triển, giống cọ vẽ của PS và cho phép bạn sửa mặt nạ bằng tay rất nhanh. Có điều nó dường như chỉ vẽ được màu trắng; nếu vẽ được cả màu đen thì phạm vi ứng dụng sẽ rộng hơn — muốn vẽ màu đen, bạn có thể kết hợp nó với Clone Stamp.
• Script FAME: từ phiên bản 1.2 trở đi, ngoài các kiểu chọn hình elip, hình chữ nhật và lasso vốn có, script này còn bổ sung thêm chức năng cọ vẽ. Nhờ vậy bây giờ không cần dùng đến Clone Stamp nữa, bạn có thể vẽ thẳng mặt nạ mình muốn bằng cọ ngay trong PI, khá là tiện. Muốn thêm FAME, hãy đưa địa chỉ https://raw.githubusercontent.com/setiastro/pixinsight-updates/main/ vào Repository của PI; sau khi cập nhật tự động, bạn sẽ thấy nó nằm dưới thẻ SetiAstro trong phần script.

Ba đoạn video ngắn dưới đây minh họa thao tác thực tế với Dynamic Paint Brush: