Aggiungere l'Hα all'RGB: colori naturali con una nebulosa più profonda

I filtri rosso, verde e blu ti danno il colore che una nebulosa ha davvero. Un filtro H-alfa ti dà molta più della sua struttura: taglia l’inquinamento luminoso e la luce della Luna e registra l’idrogeno debole che il rosso a banda larga registra appena.

L’HaRGB è il modo per avere entrambe le cose: un’immagine a colori naturali la cui nebulosa è profonda quanto i dati Hα consentono. È anche facile farlo male.

L’idea

L’Hα a 656,3 nm è rosso profondo, ben dentro la banda passante di un filtro rosso. Quindi la luce dell’idrogeno è già nel tuo canale rosso, solo debolmente, diluita da tutto il resto che il rosso lascia passare, compreso il bagliore del cielo. Lo stack Hα contiene la stessa luce, molto più pulita.

L’HaRGB mette quel segnale di idrogeno più pulito nel rosso, dove appartiene, e lascia stare verde e blu. Il risultato resta a colori reali: le stelle mantengono i loro colori, il cielo resta neutro e la nebulosa è del rosso che ha davvero, solo di più.

Due modi in cui va storto

Fare la media di Hα e rosso. È la mossa ovvia, e li dimezza entrambi. La nebulosa non esce più forte di prima, e ogni stella nel canale rosso si attenua, perché le stelle in Hα sono deboli e piccole. Le stelle scivolano verso il ciano.

Sommare l’Hα al rosso. Nebulosa migliore, ma raddoppia anche il cielo: rumore e bagliore del cielo di entrambi i frame si accumulano, e tutto il fondo diventa rosso-marrone. Poi combatti una dominante che hai creato tu.

Cosa funziona: il blend “schiarisci”

Il rosso prende l’Hα solo dove l’Hα è più luminoso del rosso, cioè dove c’è emissione di idrogeno che il filtro a banda larga ha registrato solo debolmente. Ovunque altrove, il rosso resta rosso.

In pratica contano due accorgimenti:

• Confronta sopra il rumore. Un semplice “prendi il più luminoso” tra due immagini rumorose è spostato verso l’alto di circa mezzo sigma di rumore ovunque, e questo tinge di rosso debole tutto il cielo. Prendendo solo la parte del vantaggio dell’Hα che supera il rumore, il cielo resta dove l’ha messo il bilanciamento del colore.
• Non prenderlo tutto. Sui dati lineari il vantaggio dell’idrogeno può essere grande. Fuso per intero, la nebulosa satura in un rosso piatto e clippato, e la cresta più luminosa può perdere del tutto il colore. In Akastroid il blend aggiunge circa un terzo del vantaggio dell’Hα: scelto confrontando fianco a fianco render a diverse intensità con lo stack semplice, mantiene il rosso-magenta dello stack e non clippa niente.

Prima bilancia, poi fondi

Il colore a banda larga va bilanciato sulle stelle prima che entri l’idrogeno. In un frame pieno di nebulosa, i pixel più luminosi del rosso sono nebulosa mentre quelli di verde e blu sono stelle; scala ogni canale sui propri pixel più luminosi e il rosso finisce ridimensionato rispetto agli altri, così le stelle deboli diventano verdi. Bilancia R, G e B sulle stelle, dai all’Hα la stessa scala ricevuta dal rosso, e solo allora fondi.

La combinazione stessa va fatta su stack lineari, prima di qualsiasi stretch. Se stretchi prima ogni canale per conto suo, il colore di una stella comincia a dipendere da quanto è luminosa, perché ogni canale è passato per una curva diversa. Se ne parla in perché le stelle diventano gialle o verdi nei compositi RGB.

Quando vale la pena farlo

• Le nebulose a emissione (la Nord America, la Cuore, la Rosetta, M42) ci guadagnano di più. C’è un esempio pratico in elaborare la Nebulosa Nord America.
• Le galassie ci guadagnano un po’: le loro regioni HII appaiono come nodi rosa lungo i bracci.
• Gli ammassi stellari e le nebulose a riflessione non ci guadagnano niente, e non c’è niente da aggiungere.

Dalla versione 1.3.2, Akastroid fa tutto questo quando una cartella della ruota portafiltri contiene Hα insieme a R, G e B: propone Colori naturali + Hα come immagine di default, con la palette Hubble e HOO accanto. La pagina su mono e banda stretta copre il resto del flusso di lavoro con la ruota portafiltri.

In breve

• L’HaRGB mette l’idrogeno dello stack Hα nel rosso, dove quella luce appartiene già, e mantiene l’immagine a colori naturali.
• Non fare la media (dimezza la nebulosa, attenua le stelle) e non sommare (raddoppia il cielo).
• Fondi l’Hα nel rosso solo dove è in vantaggio, sopra il rumore, e solo una parte di quel vantaggio.
• Bilancia prima l’RGB sulle stelle, e combina dati lineari, mai stretchati.