Akastroid로 만드는 첫 이미지: 전 과정 따라가기

대부분의 천체사진 소프트웨어는 여러분이 이미 용어를 안다고 전제합니다. 제거(rejection)가 무엇인지 아무도 설명해 주지 않은 채로 제거 알고리즘을 고르라고 하고, 아직 보이지도 않는 데이터에 중간톤 전달 함수를 설정하라고 합니다.

Akastroid는 정반대 입장을 취합니다. 데이터를 측정하고, 결정하고, 그다음 무엇을 왜 결정했는지 알려 줍니다. 이 글은 실제 세션 하나를 폴더에서 완성된 이미지까지 따라가면서 각 단계의 내부에서 무슨 일이 벌어지는지 설명합니다. 버튼보다 결정이 훨씬 흥미롭고, 그 결정들을 알아야 좋은 결과와 운 좋은 결과를 구별할 수 있기 때문입니다.

시작하기 전에: 폴더에 무엇을 넣을까

Akastroid는 어떤 망원경이나 천체 카메라의 FITS든 읽고, DSLR이나 미러리스 바디에서 바로 나온 RAW 파일(CR2, CR3, NEF, ARW, DNG 등)도 읽으며, 행성 작업용 SER과 AVI도 읽습니다. 변환 단계는 없습니다. 카메라가 실제로 쓴 파일을 그대로 넣으세요.

딥스카이 세션이라면 라이트 프레임을 폴더에 넣으세요. 캘리브레이션 프레임도 촬영했다면 라이트 옆에 darks, flats, bias 하위 폴더를 만들어 넣거나, IMAGETYP 헤더가 살아 있는 채로 그냥 두셔도 됩니다. 어느 쪽이든 자동으로 찾아냅니다. 캘리브레이션 프레임이 전혀 없어도 그대로 진행하세요. 그라디언트를 걷어 낸 무보정 라이트 스택도 엄연한 사진입니다.

폴더를 창에 끌어다 놓거나 폴더 선택을 쓰세요. 분석이 즉시 시작됩니다.

1단계: 등급 매기기

무엇이 합쳐지기 전에 모든 프레임이 개별적으로 측정됩니다. 별 개수, 초점, 별의 동그람, 배경 레벨, 그리고 궤적.

돌아오는 것은 프레임별 점수가 담긴 표이고, 중요한 것은 제외된 프레임마다 이유가 붙어 있다는 점입니다. 별 궤적, 인공위성/항공기 궤적 2개, 초점 이탈 같은 식이죠. 아무것도 조용히 버려지지 않습니다. 어떤 행이든 클릭해서 그 결정을 양방향으로 뒤집을 수 있습니다.

여기서 건너뛰지 말고 읽어 볼 만한 것이 두 가지 있습니다.

이심률 경고는 별이 타원인지, 그리고 그것이 추적 탓인지 광학 탓인지 알려 줍니다. 세션 전체에 걸쳐 일관되게 나타난다면 코마나 상면 만곡, 카메라 틸트이고 어느 프레임의 잘못도 아닙니다. 그래서 그 이유로는 아무 프레임도 제외되지 않습니다. 프레임마다 다르다면 추적 문제이고, 나쁜 것들이 걸러집니다. 이 구분 덕분에 고칠 수 있는 광학 문제 때문에 세션 하나를 통째로 버리는 일을 피할 수 있습니다.

선택된 프레임 수는 등급 매기기가 얼마나 공격적이었는지 알려 줍니다. 134장 중 109장을 남겼다면 정상입니다. 134장 중 40장이라면 진행하기 전에 이유를 보세요. 중간에 하늘이 바뀐 세션일 수 있고, 그건 알아 둘 가치가 있습니다.

2단계: 긴 작업 전의 두 가지 결정

기본 버튼 앞의 패널이 묻는 것은 많아야 두 가지이고, 둘 다 답이 이미 측정된 상태로 제시됩니다.

드리즐은 더 높은 해상도로 재구성하지만, 실제 디테일을 되찾으려면 프레임이 디더링되어 있어야 합니다. 즉 노출마다 서브픽셀 단위로 조금씩 다른 위치에 떨어져야 하죠. Akastroid는 여러분의 실제 프레임을 측정해서 알려 줍니다. “109장의 프레임이 57.1 px에 걸쳐 디더링되었고 서브픽셀 분산은 0.91 - 픽셀 격자 아래의 디테일을 되찾기에 충분합니다” 같은 식으로요. 아니면 옵션을 비활성화하고 *“드리즐하기에는 프레임이 너무 적습니다”*라고 말합니다. 선호의 문제가 아니라 여러분이 모은 데이터의 성질입니다.

측광 색상 보정은 여러분의 화각을 색이 측정된 별 148만 개의 카탈로그와 대조해, 그 별들이 실제로 어떤 색인지에 맞춰 화이트 밸런스를 설정합니다. 프레임에 망원경이 향했던 방향이 기록되어 있어야 합니다. Seestar나 Dwarf, 혹은 goto 마운트라면 그것을 기록하지만 트래커에 얹은 맨 DSLR은 그렇지 않고, 그럴 때는 옵션이 그렇게 알려 줍니다.

여러분의 데이터에 둘 다 해당하지 않으면 둘 다 꺼진 채로 버튼을 누르면 됩니다.

3단계: 버튼을 누르면 벌어지는 일

여기가 이해할 가치가 있는 대목입니다. 품질이 나오는 곳이기 때문입니다.

캘리브레이션. 있는 만큼 다크, 플랫, 바이어스가 적용됩니다. 그다음 다크를 찍었든 안 찍었든 통계적으로 핫 픽셀과 콜드 픽셀을 복구합니다. 다크 차감은 우주선 입자 충돌을 절대 잡아내지 못하고, 대부분의 사람은 애초에 다크가 없기 때문입니다. 구별 기준은 별은 광학계에 의해 여러 픽셀에 퍼지는 반면 결함은 홀로 서 있다는 점입니다.

정렬. 삼각형 패턴으로 프레임 사이의 별을 대응시키는데, 이 방식은 평행 이동과 회전, 배율 변화를 견딥니다. 모든 스마트 망원경을 포함한 경위대식 마운트 데이터에서는 이것이 엄청나게 중요합니다. 세션 동안 화면이 회전하기 때문입니다. 평행 이동만 맞추는 정렬은 그런 데이터에서 실패하는데, 그 모습이 오류처럼이 아니라 초점이 나간 것처럼 보입니다.

통합. 제거 방식은 두 가지 측정값에서 고릅니다. 프레임이 몇 장인지, 그리고 밤새 하늘 레벨이 얼마나 흘렀는지. 깊고 안정적인 세션은 시그마 클리핑을 받습니다. 투명도가 움직인 세션은 선형 적합 클리핑을 받는데, 이 방식은 완만한 변화를 예상하고 거기서 벗어나는 것만 제거합니다. 얕은 스택은 윈저화 클리핑을 받습니다. 표본 여덟 개로 분포를 추정한 다음 값을 버리면 실제 신호를 버리게 되기 때문입니다.

그라디언트 제거. 저차 곡면을 하늘에 맞춰 뺍니다. 배경을 검정으로 몰아붙이지 않고 전체 레벨은 유지합니다.

색상. 배경은 채널별 이동으로 중립화합니다. 배율 조정이 아닌 이유는, 배율을 조정하면 하늘과 함께 대상까지 빠져나가기 때문입니다. 그다음 별의 색으로 화이트 밸런스를 잡는데, 각 별의 국지적 하늘은 프레임 전체의 값 하나가 아니라 그 별 주위의 고리에서 측정합니다. 이 차이는 오리온 같은 화각에서 중요합니다. 별이 밝고 붉은 성운기 위에 앉아 있어서, 그러지 않으면 성운기가 별의 일부로 계산되니까요.

디컨볼루션. 점상 분포 함수를 여러분의 별에서 직접 측정하고, 강도는 스택이 실제로 가진 신호 대 잡음비가 정합니다. 세 가지 경우에는 실행을 거부하고 어느 경우인지 말해 줍니다. 이미 픽셀 스케일이 기록하는 것보다 선명할 때, 되찾는 것보다 증폭하는 것이 많을 만큼 노이즈가 심할 때, 그리고 대칭 모델이 타원을 아령으로 바꿔 놓을 만큼 별이 늘어나 있을 때입니다.

마무리. 스트레치, 노이즈 제거, 국소 대비, 별 감소. 모든 파라미터가 이미지에서 측정된 값에 맞춰집니다.

134프레임 DSLR 세션이라면 몇 분 걸립니다. 행성 동영상은 더 빨라서, 75프레임 캡처의 실제 스태킹은 1초 정도입니다.

4단계: 세 가지 렌더, 그리고 무엇을 남길까

내추럴, 인핸스드, 드라마틱을 얻게 되고, 전부 같은 데이터에서 나오며 즉시 전환됩니다. 셋은 스트레치 강도와 채도, 대비, 별 감소에서 다르지 측정한 내용에서 다르지 않습니다.

인핸스드가 기본값이고 대부분의 경우 적절합니다. 내추럴은 과학적인 용도에 정직한 선택입니다. 드라마틱은 공유용이고, 그래도 여전히 한계가 정해져 있어 없는 것을 지어내지는 않습니다.

스택 / 분할 / 처리 완료 컨트롤은 순수한 통합 결과와 완성된 렌더를 나란히 보여 줍니다. 꼭 쓰세요. 처리된 버전이 스택에 있던 무언가를 잃었다면, 그것이 즉시 드러나는 곳이 여기뿐입니다.

5단계: 대부분이 건너뛰는 세부 정보

여기에 모든 결정이 적혀 있습니다. 어떤 스태킹 방식을 왜 썼는지. 그라디언트를 얼마나 걷어 냈는지. 디컨볼루션이 돌았는지, 얼마나 세게, 측정된 별 폭이 얼마였는지. 색상 캘리브레이션이 성공했는지 아니면 어림 규칙으로 물러섰는지.

첫 이미지에서 한 번은 읽어 보세요. 데이터에 실제로 무슨 일이 일어나는지 배우는 가장 빠른 교육 자료이고, 여러분이 겪는 문제 중 무엇이 처리 문제이고 무엇이 촬영 문제인지 알려 줍니다.

무엇을, 언제 직접 바꿀까

슬라이더는 대부분 건드리지 않는 편이 좋습니다. 자동으로 설정되어 있고, 자동은 범용 기본값이 아니라 앱이 측정한 값을 보여 줍니다. 손댈 만한 것은 셋입니다.

블랙 포인트, 배경이 아직 뿌옇게 보인다면. 자동값은 프레임에서 하늘이 차지하는 비율에서 나오는데, 광각에서는 그게 98%이고 목표값도 그에 맞춰 내려갑니다.

별 감소, 미적으로 동의하지 않는다면. 취향의 문제이고, 앱이 굳이 지킬 만한 의견을 갖고 있지 않습니다.

채도도 같은 이유로, 같은 방향으로.

모든 이미지에서 노출을 크게 마이너스로 내리고 있다면, 그건 취향의 문제가 아니라 앞단에 뭔가 잘못된 것입니다. 먼저 블랙 포인트를 확인하세요.

내보내기

최고 화질과 인쇄는 원본 해상도의 16비트 TIFF를 압축 없이 씁니다. 나중에 더 작업할 생각이라면 이게 원하시는 형식입니다. 480×256 행성 크롭은 740 KB 정도이고 풀프레임 DSLR 스택은 수십 메가바이트입니다. 둘 다 무손실이며, 크기 차이는 품질이 아니라 픽셀 수의 차이입니다.

처리 전 스택 이미지 저장 버튼도 있습니다. 마무리가 적용되기 전의 통합 결과를 써 주는데, 여러분의 프레임에 무엇이 담겨 있었는지에 대한 정직한 기록이자, PixInsight나 Siril에서 마무리하고 싶을 때 알맞은 출발점입니다.

결과가 실망스럽다면

이 순서대로 짚어 보세요.

1. 스택 뷰를 보세요. 디테일이 스택에 없다면 어떤 마무리로도 되살릴 수 없고, 문제는 촬영이나 정렬에 있습니다.
2. 세부 정보를 열고 로그를 읽으세요. 무엇이 결정됐는지 적혀 있습니다. 노이즈가 너무 심해서 디컨볼루션을 거부한 스택은 여러분의 노출에 관해 뭔가 말하고 있는 것입니다.
3. 프레임 표를 확인하세요. 프레임의 3분의 1이 제외됐다면, 그 세션에는 이해할 가치가 있는 문제가 있었던 것입니다.
4. 그러고 나서야 슬라이더에 손을 대세요.

그 순서가 처리와 어림짐작을 가르고, 숙련된 촬영자가 짚어 나가는 순서와 같습니다. 그들은 그걸 이미 몸에 익혔을 뿐입니다.