So sánh toàn diện các công cụ tách sao và xử lý sự cố: từ StarNet đến StarXTerminator
Tách sao (loại bỏ các điểm sao) là một khâu quan trọng của xử lý hậu kỳ thiên văn trong những năm gần đây: lấy các điểm sao ra trước thì bạn có thể chuyên tâm tăng cường khí tinh vân ở nền hoặc chi tiết của thiên hà, rồi cuối cùng đặt các điểm sao trở lại. Bài viết này tổng hợp quá trình tiến hóa của công cụ tách sao từ StarNet, StarNet2 cho đến StarXTerminator, cùng vài vấn đề nan giải sẽ gặp trong thực tế.
StarNet thời kỳ đầu và các ứng dụng đa dạng của nó
Điểm khởi đầu của công cụ tách sao là StarNet++, hoạt động dựa trên mô hình huấn luyện AI. Về sau PI cũng tích hợp sẵn StarNet; sau khi cài đặt, bạn phải cập nhật trước và chỉ định vị trí của cơ sở dữ liệu mô hình, nếu không thì không dùng được. So với bản plugin, bản tích hợp sẵn có một cái lợi: nó hiển thị được tiến độ thực thi trong console, nên không khiến bạn tưởng rằng chương trình đã treo như bản plugin thời kỳ đầu. (Nhân tiện, nếu đầu vào là ảnh màu thì mặt nạ sao sinh ra cũng sẽ là ảnh màu.)
Giá trị của công cụ tách sao không chỉ nằm ở bản thân việc “tách sao”. Với tinh vân, StarNet++ ít nhất có những ứng dụng mở rộng sau:
- Dùng ảnh sau khi tách sao để làm blending (trộn ảnh).
- Tạo Nebula Mask (mặt nạ tinh vân).
- Thực hiện thu nhỏ sao mà không dùng phép erosion truyền thống.
Còn về ứng dụng trên thiên hà, ở giai đoạn đầu tôi chưa tìm được công dụng nào thật sự phù hợp. Có thể nói, loại công cụ này hẳn còn rất nhiều ứng dụng đang chờ được khám phá.
Đối thủ thế hệ mới: StarXTerminator xuất hiện
Sau StarNet, một plugin tách sao mới đã xuất hiện — StarXTerminator (SXT), cũng dùng mô hình huấn luyện AI. Qua thực nghiệm, plugin mới cho kết quả tốt hơn StarNet++ khá nhiều, dù là trên nền tinh vân hay trên thiên hà đều sạch hơn.
StarNet2 vs StarXTerminator: chọn công cụ theo tiêu cự của hệ thống
Tuy nhiên không phải trong mọi tình huống SXT đều thắng. Do khác biệt về mô hình huấn luyện, mỗi công cụ có sở trường riêng:
- Hệ thống lớn (tiêu cự dài): StarXTerminator cho kết quả tốt hơn, thậm chí còn tự động loại bỏ luôn cả hot pixel.
- Hệ thống nhỏ (tiêu cự ngắn): StarNet2 ngược lại xử lý các điểm sao nhỏ lý tưởng hơn.
Dựa trên kết quả thí nghiệm này cùng lời khuyên trên các diễn đàn nước ngoài, chiến lược tốt hơn vào thời điểm đó là: hệ thống nhỏ dùng StarNet2, hệ thống lớn dùng StarXTerminator. (Hệ thống lớn trong thử nghiệm là CDK 17 + SBIG STXL11002, hệ thống nhỏ là TOA 130 + SBIG STX-16803.)
SXT không ngừng tiến hóa: xử lý tia nhiễu xạ và các thiên hà nhỏ
SXT tiến bộ liên tục theo từng bản cập nhật. Lấy bản thử nghiệm 1.9.14 kết hợp với AI 11 làm ví dụ: nó đã loại bỏ trót lọt được những ngôi sao có tám tia nhiễu xạ của JWST (Kính viễn vọng không gian James Webb), tuy khi đó vẫn còn sót lại một phần nhỏ ở đầu mút các tia, nhưng sau khi bản chính thức cập nhật thì hẳn sẽ giải quyết được.
Về khả năng nhận diện các thiên hà nhỏ, SXT 2 cũng có tiến bộ. Lấy một ảnh sao chổi màu, ở trạng thái tuyến tính và chưa hiệu chỉnh làm ví dụ: sau khi tách sao, cả các điểm sao lẫn vệt vệ tinh đều bị loại bỏ, chỉ còn lại sao chổi nhiều màu cùng những thiên hà nhỏ ở nền — mà trong số các thiên hà nhỏ đó, có một số sẽ bị StarNet2 coi là điểm sao và loại bỏ theo.
Xử lý sự cố: nền xuất hiện các ô vuông sau khi tách sao ở trạng thái tuyến tính
Một vấn đề thường gặp: sau khi tách sao ở trạng thái tuyến tính, nền sẽ hiện ra rất nhiều ô vuông (dạng bàn cờ). Nếu bạn dùng StarXTerminator của RC Astro thì lúc này có thể đánh dấu “Large Overlap”; sau khi đánh dấu, tình trạng nền bị chia ô phần lớn sẽ biến mất.
Tuy nhiên bạn phải trả giá: sau khi đánh dấu Large Overlap, diện tích chồng lấn lớn hơn nên thời gian tách sao sẽ tăng khoảng gấp đôi (ví dụ một ảnh vốn mất 20 giây thì nay có thể mất 40 giây). Vì vậy, nếu không có tăng tốc GPU thì không nên đánh dấu — muốn dùng mượt mà, sắm một card đồ họa cỡ RTX 3060 sẽ dễ chịu hơn nhiều.
Ngoài ra cũng xin nhắc, đôi khi đánh dấu Large Overlap lại làm xuất hiện vài hiện tượng giả (artifact) kỳ lạ; một khi gặp phải, nhớ bỏ đánh dấu đi.
