ほしぞloveログ

天体観測始めました。

カテゴリ:画像処理 > 再処理

先日の馬頭星雲と燃える木ですが、この間志摩で一緒だったAさんのFacebookでの投稿に刺激され、淡い上品な表現を目指したくなりました。それでも暗くなってしまうのを避けたいのもあり、今まで手をつけていなかった、星マスクに挑戦してみました。

先に出来上がった画像を示しておきます。前回の画像と比べてもかなり趣が変わったのと、恒星の飛びが抑えられているのがわかると思います。

HORSE_7c_20171128-00h09m_x34_kb_masked_PS_photo_ps



Steller Image8でのダーク減算、フラット補正、ホット/クールピクセル除去、コンポジット、レベル補正、デジタル現像までは同じなので、SI8からPhotoshopに受け渡したところから始まります。

まず、星マスクの作り方ですが、ホームページを漁るといくつか出て来ますが、どうやらよっちゃんさんが源流のようです。ここのページも合わせてみると理解しやすいかと思います。流れとしては
  1. 元画像から恒星以外の星雲を消し去って白黒反転させたマスクを作り
  2. そのマスクをアルファチャンネルに登録する
  3. マスクを加工しながら、適用範囲を調整する
  4. 元画像を白飛びを気にせず思う存分加工する
というような順序で実現するようです。

基本的には上記ページに従うのですが、私がやった過程も書いておきます。


マスク画像の作成1: 微恒星のマスク

  • まず、Photoshopで開いた元の画像を全選択してからコピーして、それをペーストして別のレイヤーを作ります。
  • ペーストして作ったレイヤーを「フィルタ」の「明るさの最小値」で2ピクセル程度に設定して適用します。ダスト&スクラッチでぼかしすのもいいようです。どこまで微恒星を残すかによるのですが、私の場合は後者の方がうまくいったようです。
  • そのレイヤーを「差の絶対値」として表示すると恒星のみが残ります。この際、大きな恒星は表示されないので、後で別にマスクを作ります。
  • これをグレースケールに変換します。その際下の画像と統合かと聞かれますが、統合しないと次のレベル補正がうまくいきません。
  • 一部星雲が残っているところはレベル補正で消します。
  • これを「階調反転」します。
  • さらに適用範囲を微調整するために、ガウスぼかしを0.5~1ピクセルくらいで適用します。
  • これをマスク画像1としますが、上の調整は適時行います。
IMG_3200



マスク画像の作成2: 大きな恒星のマスク
  • 再び元の画像開いて、これをコピーしてペースとして別のレイヤーを作ります。
  • 同様に「フィルタ」の「明るさの最小値」で恒星の大きさに合わせて5〜20ピクセル程度に設定して適用します。
  • その画像そのものをグレースケールに変換します。下の画像と統合かと聞かれます上と同様に統合します。
  • 一部星雲が残っているところはやはりレベル補正で消します。
  • これを「階調反転」します。
  • さらに適用範囲を微調整するために、「フィルタ」の「明るさの最小値」で恒星の大きさに合わせて5〜20ピクセル程度に設定して適用し、ガウスぼかしを10~40ピクセルくらいで適用します。
  • これをマスク画像2としますが、これも適用範囲を見ながら随時調整します。
IMG_3201


マスク画像の適用
  • マスク画像1と2を統合して、全選択してからコピーします。
IMG_3202

  • もとの画像を開き、「チャンネル」タブを選択し、一番下の「新規チャンネルを作成」というアイコンをクリックします。できたアルファチャンネルを選択して、そこに先ほどのマスク画像をペースとします。
IMG_3203

  • 一番下の「チャンネルを選択範囲として読み込む」アイコンをクリックするとマスク画像が適用状態になります。同じチャンネルタブのRGBを選択状態にすると、マスクが適用されたもと画像をいじることができます。
IMG_3204

  • あとは、普段なかなか思いっきりあげられない露光量や無理なレベル補正も思いのままです。
  • もし思ったっ通りにマスクが適用されていない場合には、アルファチャンネルを調整することで適用範囲を調整することができます。私の場合さらにレベル補正でもっと黒塗り部分を濃くすることでマスクの適用を強調したり、思ったより大きな恒星があったので、さらにガウスでぼかしたりしました。
いろいろやっていて思ったのですが、HDR用に3秒程度の撮影を毎回しているのですが、それをそのままマスクとして使っても楽なのではと思いました。

さて、できた画像が一番上に示したのものです。前回上部が赤カブリ、下部が少し緑カブリだったので、それも補正しました。ホワイトバランスもあまり崩れないようにしました。何よりピンクというよりは上品な桃色をめざしました。かなり印象が変わったのと、前回より時間をかけたので丁寧な仕上がりになっていると思います。自宅の庭でここら辺までできるのなら、自分的には結構満足です。こうなってくるといつでも撮影できる天体ドームが欲しくなってきます。天文趣味は本当にキリがないです。

星マスクは敷居が高く感じていたので、なかなか手が出せなかったのですが、やってみると思ったほど難しくは感じなかったです。むしろ明るい星の飛びに悩んでいたのですが、その効果は絶大なので、もっと早くにマスターしておけばよかったと思うテクニックです。






先日処理したバラ星雲ですが、HUQさんにfacebookで「ほとんどの星が白くなり、バラの中の青っぽい部分が無くなっている」との指摘を受けました。改めてみて見ると、白というよりは少し赤に近くて、確かに青っぽさはかけらもありません。リベンジと思って色を出すことだけにこだわりすぎて、赤を強くしすぎたのが一番の原因です。途中まではホワイトバランスにも気を使っていたのですが、やはり最後の味付けのところでイメージの色を表に出してしまう悪い癖があります。

いったんある程度処理した画像をfacebookにアップしましたが、やはりまだいろいろと欠点が見えまくっているので、これではだめになってしまうと猛省して再度画像処理をしてみました。特に今月号の天文ガイドにも星ナビにも見事なバラ星雲が掲載されていて、まったく太刀打ちできていない自分が情けなくなりました。


ダメな点
  • 恒星が白飛びしてしまっている。実はあまりこれまで白飛びを気にしていなかったのですが、やはり白飛びはダメだと改めて考えることにします。露光時間を変えることでHDRの効果を狙うのはありかと思いますが、今回は撮っていなかったので、これ以降短時間露光を取っておく癖をつけようと思います。
  • フラットがうまくいかない。フラット補正をしても、どうしても周辺減光が残ってしまいます。ぱっと見はうまくいっているようでわかりにくいのですが、炙り出していく過程ではっきりしてきます。上の隅なのですが、右と左で違っていて、片方は明るすぎでもう片方は暗すぎとかです。さらに、なだらかな周辺減光というよりは、境がはっきりしていて、途中まで暗くなって、そこの境で折れ曲がるように明るい方向に向かうなどです。一緒の日に撮ったマルカリアンでは問題なく補正できているみたいです。
  • バラ星雲中心付近の青が何も出ていない点。
  • 小さい画像で見るといいのですが、拡大するとボロが顕著に目立ちます。粒状感があり、それをごまかすためにNik Collectionでノイズ除去をしているので、のっぺりしてしまっています。決定的なのは、月が出ているあまりよくない環境で撮ったとことと、露光時間がまだまだ足りないことかと思います。マルカリアン撮影前の練習というのは単なる言い訳で、きちんとやるなら時間を選ぶことは必須です。今回は画像処理だけではどうしようもないので、再度もっと暗いところで撮影したいと思います。将来印刷まですることを考えると、拡大に耐え得る画像にしたいです。


疑問点
  • フラットフレーム自身はたぶんうまく撮れているはず。なのになぜ完全に除去できないのか?フラットのオフセットが必要なのか?
  • ベイヤーRGB変換はバッチ処理ができないので、多量の枚数を一枚一枚変換しなくてはならないが、コンポジットした後にRGB変換するのはダメなのか?
  • レベル補正はどこまで追い込んだらいいのか?特にステライメージからPhotoshopに渡すときに、あらかじめかなり切り詰めて色を強調しておいたらいいのか、多少余裕をもってPhotoshop上で切り詰めたらいいのかのさじ加減がわからない。
  • デジタル現像の際のパラメーターはデフォルトのままでいいのか?星雲の明るさを犠牲にして白とびを抑えることに主眼を置いた方がいいのか、ある程度白とびを犠牲にしてこの段階で星雲の色を出しておいた方がいいのか?



問題ないと思っている点
  • ダーク補正は問題なさそう。
  • ホット/クールピクセル除去はやっておいた方がいい。
  • Nik collectionは強力すぎるきらいもあるが、うまく使うと非常に効果が高い。特にDfine2でのノイズ除去は粒状感が取れるので今回は良しとする。Color Efex Pro 4の一つ目のコントラストと、二つ目のコントラストもかなりフレキシブルで、思った通りの色が出やすい。



ダーク処理まではこれまでのやり方の通りで完了しているものとします。

フラット補正

前回の記事で詳しく検証してます。


ホット/クールピクセル除去、コンポジットも通常通り行います。コンポジットの際、どうも星像が流れていくのは多少は平均化されて目立たなくなるようなので、今回は色の方を重視し、前回失敗だと判断した21枚を新たに加え、計57枚でコンポジットしました。

今回の記事はここからが本番です。


レベル補正

ステライメージ7上でレベル補正で星雲部分を炙り出します。ホワイトバランスもここで整えます。

まず適当にRGBでヒストグラムのピークあたりを拡大して星雲をあぶり出します。どこまでやるか悩ましいところですが、暗い側はとりあえずヒストグラムのピークから下の斜めの傾きを伸ばしたところらへんまで、下の三角を持って来ます。明るい側は色が出てくるくらいまでかなり攻めます。

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次にホワイトバランスを整えます。簡単にはステライメージのオートストレッチ機能を使ってもいいのですが、狂うこともよくあるので、レベル補正で合わせた方が確実です。基本的にはヒストグラムの3色のピークの位置を合わせることと、ピークの左側で3色がどこか一点で交わるようにすることです。

IMG_1254


この時点恒星は飛んでしまっていますが、次のデジタル現像で復元するのでよしとします。


カブリ、周辺減光補正

これもステライメージでの作業です。フラット補正で補正しきれなかったところを手動で補正します。最初のころはポイント指定でやっていたのですが、今はラインでやっています。ただラインの場合はなれないとうまくいかないこともあるので、ある程度訓練が必要です。なれないうちはポイントの方が楽かもしれませんが、これもなかなか思った通りに行ってくれないことが多いです。

まずはカブリ補正で上下と

IMG_1255


左右のアンバランスを取り除きます。

IMG_1256


ただし、上と下で、左右方向のカブリが反転しているなど、複雑なカブリは取り除くことができません。こう言った場合はポイント指定を使うしかないですが、これも思った通りにいかない場合も多く、限界があります。

次に周辺減光をラインで取り除きます。

IMG_1257


上の画像のように、画面の上側に合わせて周辺減光をフィットさせると、画面下側では合わなかったりするので、ラインでやれることは限られています。たとえば下の二隅は変化させず、上の二隅だけ補正するというようなことや、左右だけ補正して、上下方向は補正しないというようなことは原理的にできません。そのような場合にはポイント指定で逃げきるしかありません。



デジタル現像

ここで恒星が白とびしないよう、相当気を使います。上の右側の三角を右に持っていくと白飛びを防ぐ方向に行きます。星雲は多少暗く、眠くなってしまいますが、後でまた炙り出せるので、ここでは恒星の白とびを防ぐことに主眼を置きます。

IMG_1260



ここまでがステライメージの役割です。これ以降はPhotoshopに移ります。データをtiff形式で保存します。



トーンカーブ

Photoshopに移ってからは基本的にはレベル調整は階調を損してしまうことが多いので使いません。これはステライメージと違って、レベル補正が不可逆だからです。その代わりにトーンカーブで色を明るい領域まで持っていきます。とはいっても、最近は次のNik collectionの下準備のようになってしまっています。

トーンカーブでは暗いところをより暗くし、中間域を持ち上げ、明るいところはそのままにが原則です。イメージとしてはピークを明るい方に広げていくような感じです。

IMG_1261


もう一つトーンカーブの重要な役割に、崩れたホワイトを整えるというのがあります。色々処理していると途中ホワイトが崩れていることがよくあります。レベル補正は使いたくないので、トーンカーブでホワイトバランスを整えています。基本は同じく、3色のピーク位置を合わせることと、ピークよりくらい側で3色が交わる点を作ることです。



Nik collection

Nik collectionはPhotoshopで動くプラグインで、一年前は6万円くらいしてたものらしいのですが、現在は無料です。元の値段でも十分価値があると言ってもいいくらい強力なプラグインで、天体画像処理にとっても相当強力なツールです。今回使ったのは2種類で、
  • Color Efex Pro 4の2つ目のコントラスト
  • Dfine2
です。コントラストは二つあるのですが、二つ目の方が使いやすい印象です。


コントラスト一回目

実際の処理はコントラスト一回目の様子が

IMG_1262

になります(PCの画面を写真に撮っているので見にくいかもしれません)。パラメータを見てもらうとわかりますが、
  • 明るさ
  • コントラス
  • コントラスト
  • ソフトコントラスト
  • 彩度
とあり、特に最初のコントラストとソフトコントラストは恒星の明るさをあまり変えないので重宝します。彩度を上げますが、ホワイトバランスが崩れるので、Nikを出てから一度トーンカーブでホワイトを整えます。

ホワイトを整える前、Nikから出た直後の画像が以下、

x57_level_white_genkou_digital_nikcolorcontrast


ホワイトを整えた画像が以下になります。

x57_level_white_genkou_digital_nikcontrast_tonea


Dfine2

粒子状が目立つようになってから、Nik collectionのDfine2を、コントラストノイズ100%、カラーノイズ100%でかけます。これをノイズがあまり見えていない状態、例えばレベル補正より先にやってしまうと、あまり意味がなくなります。

Dfine2終了後の画像が以下です。拡大しないと違いはよくわからないです。

x57_level_white_genkou_digital_nikcontrast_tone_Dfine



コントラスト2回目

さらに2回目のコントラスト

IMG_1263

で相当色を出しています。多少きつめに出しておいて、下の写真のようにできたレイヤーの不透明度を変えることで微調整したりします。

IMG_1265


Nikから出た直後が下の画像です。

x57_level_white_genkou_digital_nikcont_tone_Dfine_Nikcont


ここでもホワイトバランスが崩れるので再びNikを出た後でトーンカーブで揃えます。ヒストグラムが複雑な形になってくるので、どうしても客観性がなくなり好みの色が多少入ってきます。ただしやはりこのままだとどうしても青が出ないので、トーンカーブで少しBlueを明るい側に移して強調しました。ついでに、GreenとRedも少しいじります。ここに一番好みが入ってきて、またホワイトバランスを崩す原因にもなるので注意です。

この時点でこのようになります。

x57_level_white_genkou_digital_nikcont_tone_Dfine_Nikcontr_tone



HDR合成

恒星が一部白飛びしているので、レベル補正などの処理をする前の明るい部分に情報が残っているファイルを開き、HDR合成をします。ただし、HUQさんが指摘した通り、そもそも撮影時のヒストグラムのピークが真ん中らへんまで来ているので、明るい方の階調があまりないです。本来なら短時間露光の写真を別で撮っておくべきでした。

マスク完了後、レイヤーの不透明度を調整します(PC画面を撮影したのでサチっているように見えますがが、実際の画像はさらにその下にあります)。

IMG_1266



HDR合成完了後の画像です。

x57_level_white_genkou_digital_nik_tone_Dfine_Nik_tone_HDR



最終調整

周辺減光がどうしても取りきれないところをNik collectionのコントロールポイントを使い、部分補正をします。粒状感がまだ残っていたので、もう一度Dfine2をかけました。その他青を少し強調、コントラストアップなど細かい調整を少しだけしています。

さらに画像を切り取って逆さまにして完成です。できた画像がこちらです。

final


C49 バラ星雲
撮影地: 富山県富山市, 2017年3月3日21時48分
タカハシFS-60Q(D60mm f600mm F10 屈折), Celestron Advanced VX赤道儀
キヤノンEOS 60D(新改造, ISO3200, RAW), 露出2分x57枚 総露出114分
f200mmCanonレンズ+ASI224MC +PHD2による自動ガイド
ステライメージ、Photoshop CC+Nik collectionで画像処理



HUQさんの指摘から色々試すこと約一週間、前回よりは青色も出ているのと、白飛びもだいぶんましになったので、多少は良くなったのではないかと思いますが、それでもベテランの方々のバラ星雲とは比べるまでもないレベルです。改めて見比べると、今回の方が粒状感が増加してしまったのと、透明感が無いように見えます。

周辺減光など一部強引な部分修正もあるので、お絵かきの感も入るのですが、基本的に撮影した元画像が悪いと画像処理で苦労して、元画像がいいと画像処理はほとんどしなくても素晴らしい仕上がりになります。今回は月明かりがある中での撮影でしたので、最後までなかなか納得できず、やはり今一度リベンジ撮影をしたいと思います。

最後になりますが、とても長い記事になってしまい色々書いてきましたが、所詮天体写真の初心者が試行錯誤で書いていることなので、未熟な技術や、間違ったこともたくさんあることかと思います。どうか温かい目で見ていただき、コメントなどで指摘していただけるとありがたいです。




 

県天の行事で天体写真展があるというので、初めての経験なのですが応募しようと思って準備を進めています。

といっても、写真をまじめにやり始めたのは去年の11月のことで、しかも結構ゆっくりと進めているので、応募できるような写真の数がありません。かろうじて見せることができそうなのが、以前数河高原でとったすごくメジャーなM31とM45だけです。メジャーな天体は他の人と重なる可能性が高いので、ベテランの方は遠慮してくださいというお達しも流れていたりするのですが、初心者なので許していただいているような状況です。しかもM45はかなり白飛びしてしまっているので、簡易的に先日試したHDR法を応用して、少し白飛びを抑えました。といっても短い露光時間の別ファイルをとっておいたわけではないので、レベル補正で明るくする前の元の画像に近いものを使いました。

New5_histgram_digital_ps_SI_print


まだ全然完全ではないですが、以前がかなりひどかったので、多少はましというところでしょうか。

さらに、展示のためには印刷して額に入れる必要があるのですが、この期に及んでプリンターを持っていないことにいまさらながら気づきました。ところがこのプリンタというのが結構曲者だということが調べていてわかってきました。天体写真の印刷は普通のプリンタだと相当厳しいらしいのです。基本的に黒がバックで、その諧調を表すために一番いいプリンタだと、黒だけでなんと6色を使い、計12色のインクを使うというのです。安いプリンタだと、インクの種類が少ないため淡い諧調の違いを出すことができずに、思った色が出ないというのです。あと、インクが顔料系か、染料系かで大きく変わるらしく、顔料系は色の安定性がよく光沢は控えめ、染料系は光沢は素晴らしいが色が時間とともに変わるとのことです。しかも、プリンタ自身も結構高価ですが、インク代も相当かかるとのことです。雑誌に写真を投稿したりする際にはプリントしてから送るので、そこまで見込んで無理をしてそろえるか、安いプリンタでとりあえず試すか、いろいろ迷っています。

そんな中、業者に印刷してもらう方法もあることがわかりましたが、こちらもまた厄介なようです。基本的に業者は風景や人物などの印刷を想定しているので、天体写真を印刷しようとすると、よほど好きな人が対応してくれない限り、とにかく思った色が出ないというのです。そんな中、たまたま富山にもあるカメラのキタムラの印刷結果がいいという情報がありましたので、一度試してみようと思っています。4つ切りワイドとかいうサイズで、A4より少し大きいくらいらしいのですが、2枚印刷すると1200円程度のようです。4つ切りワイドサイズより大きいサイズだと印刷に何日かかかるみたいですが、4つ切りワイドまではその場で、10分程度でできるようなので、明日にでも店舗に行ってみようかと思っています。(追記: 結局キタムラの印刷でそこそこ満足な結果でした。)これでだめならプリンタを用意するつもりです。

ついでに、額も用意しました。写真展が終わってからも自宅で飾ることができるように、黒地の木枠で4つ切りワイド用の安価なものをAmazonで頼みました。

まだ写真展までは日にちがあるので、もう少し撮影をしています。昨晩、日付も変わって2016/1/7の0時半頃から娘と一緒に、久しぶりに楡原に行ってきました。月が沈む夜中の1時ころに到着して、もう少し分子星雲を炙り出したかったM42のリベンジと、何かもう一枚くらいと思っていましたが、スティックPCのトラブルなどで、撮影を開始したのが2時半くらいからでした。結局オリオン座が沈むまでの1時間くらいをM42、その後バラ星雲を1時間くらい撮影し、5時ころ退散しました。いつものFS-60QにEOS 60Dでiso3200、5分露光です。それそれ10枚撮りました。

赤道儀と鏡筒の接続ですが、現在は赤道儀のアリミゾ、アルカスイスクランプ、鏡筒と固定しているのですが、今回、一番弱かったアルカスイスクランプを倍の幅のものに変更しました。途中風が吹いていたのですが、星像がぶれているものはありませんでしたので、多少強くなったのかと思います。

撮って出し画像を載せておきます。

LIGHT_300s_3200iso_+6c_60D_20170107-02h31m16s929ms

C49_LIGHT_300s_3200iso_+8c_60D_20170107-04h25m10s869ms

いま300秒用のダークライブラリーを構築しているので、画像処理はまた後日やるのですが、もしかしたらどうもピントが合っていない気がしています。Backyard EOSのピント合わせ機能で合わせているのですが、FS-60Qの回転つまみだと、合わせこもうとしても粗すぎる気がしているので、早く以前買ってきた減速装置を付けたいと思っています(追記:  後日ピントがあったバラ星雲。上の画像と比較すると今回のピンボケがとてもよくわかります。)。もう一つの可能性が、ガイド鏡の精度がCCD一ピクセル当たり15秒と甘いので、赤道儀を揺らしてしまっている可能性があります。取り付けているレンズの焦点距離を長くするか、複数のガイド星を使い精度を上げるかですが、電子ファインダーとしても使っているので、次はDEF Guiderを使って複数ガイド星を試みようかと思っています。

もしかしたら今晩も楡原に行くかもしれません(追記: 結局曇りで行きませんでした)。





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