Dodawanie Hα do RGB: naturalne kolory i głębsza mgławica

Filtry czerwony, zielony i niebieski dają kolor, jaki mgławica naprawdę ma. Filtr wodoru alfa daje znacznie więcej jej struktury - przebija się przez zanieczyszczenie światłem i blask Księżyca i rejestruje słaby wodór, który szerokopasmowa czerwień ledwo zauważa.

HaRGB to sposób, żeby mieć jedno i drugie: obraz w naturalnych kolorach, w którym mgławica jest tak głęboka, jak pozwalają dane Hα. Łatwo też zrobić to źle.

Idea

Hα na 656.3nm to głęboka czerwień, dobrze mieszcząca się w paśmie przepustowym filtra czerwonego. Światło wodoru jest więc już w twoim kanale czerwonym - tylko słabo, rozcieńczone wszystkim innym, co przepuszcza filtr czerwony, łącznie z poświatą nieba. Stack Hα zawiera to samo światło, tylko dużo czystsze.

HaRGB wkłada ten czystszy sygnał wodoru do czerwieni, gdzie jego miejsce, a zieleń i błękit zostawia w spokoju. Wynik pozostaje w naturalnych kolorach: gwiazdy zachowują swoje barwy, niebo zostaje neutralne, a mgławica ma tę czerwień, którą ma naprawdę - tylko jest jej więcej.

Dwa sposoby, żeby to zepsuć

Uśrednianie Hα z czerwienią. To oczywisty ruch i dzieli oba sygnały na pół. Mgławica nie wychodzi mocniejsza niż wcześniej, a każda gwiazda w kanale czerwonym przygasa, bo gwiazdy w Hα są słabe i małe. Gwiazdy dryfują w stronę cyjanu.

Dodawanie Hα do czerwieni. Mgławica lepsza, ale niebo też się podwaja: szum i poświata nieba z obu klatek się sumują, a całe tło robi się czerwono-brązowe. Potem walczysz z zafarbem, który sam stworzyłeś.

Co działa: mieszanie „rozjaśnij”

Czerwień bierze Hα tylko tam, gdzie Hα jest jaśniejsze niż czerwień - tam, gdzie jest emisja wodoru, którą filtr szerokopasmowy zarejestrował tylko słabo. Wszędzie indziej czerwień zostaje czerwienią.

W praktyce liczą się dwa usprawnienia:

• Porównuj powyżej szumu. Zwykłe „weź jaśniejszy” z dwóch zaszumionych obrazów jest wszędzie zawyżone o mniej więcej pół sigmy szumu, co maluje całe niebo na lekko czerwono. Branie tylko tej części przewagi Hα, która przekracza szum, zostawia niebo tam, gdzie ustawił je balans kolorów.
• Nie bierz całości. Na danych liniowych przewaga wodoru może być duża. Wmieszana w całości sprawia, że mgławica nasyca się do płaskiej, przyciętej czerwieni - a najjaśniejszy grzbiet może całkiem stracić kolor. W Akastroid mieszanie dodaje około jednej trzeciej przewagi Hα: wartość wybrana na podstawie renderów w kilku siłach, porównanych obok siebie ze zwykłym stackiem, zachowuje czerwono-magentowy odcień stacku i niczego nie przycina.

Najpierw balans, potem mieszanie

Kolor szerokopasmowy musi zostać zbalansowany na gwiazdach, zanim wejdzie wodór. W kadrze pełnym mgławicy najjaśniejsze piksele czerwieni to mgławica, a zieleni i błękitu - gwiazdy; przeskaluj każdy kanał do jego własnych najjaśniejszych pikseli, a czerwień zostanie przeskalowana w dół względem pozostałych, więc słabe gwiazdy zzielenieją. Zbalansuj R, G i B na gwiazdach, daj Hα to samo skalowanie, które dostała czerwień, i dopiero wtedy mieszaj.

Samo łączenie musi się odbywać na liniowych stackach - przed jakimkolwiek rozciąganiem. Rozciągnij najpierw każdy kanał osobno, a kolor gwiazdy zacznie zależeć od jej jasności, bo każdy kanał przeszedł przez inną krzywą. Opisuje to artykuł dlaczego gwiazdy robią się żółte lub zielone w kompozytach RGB.

Kiedy warto

• Mgławice emisyjne - Ameryka Północna, Serce, Rozeta, M42 - zyskują najwięcej. Przykład krok po kroku znajdziesz w artykule obróbka Mgławicy Ameryka Północna.
• Galaktyki zyskują trochę: ich obszary HII pojawiają się jako różowe węzełki wzdłuż ramion.
• Gromady gwiazd i mgławice refleksyjne nic nie zyskują - i nie ma czego dodawać.

Od wersji 1.3.2 Akastroid robi to wszystko, gdy folder z koła filtrowego zawiera Hα obok R, G i B: jako domyślny obraz proponuje Natural colour + Hα (naturalne kolory + Hα), a obok paletę Hubble’a i HOO. Resztę pracy z kołem filtrowym opisuje strona o kamerach mono i wąskim paśmie.

W skrócie

• HaRGB wkłada wodór ze stacku Hα do czerwieni, gdzie to światło już należy, i zachowuje naturalne kolory.
• Nie uśredniaj (dzieli mgławicę na pół, przygasza gwiazdy) i nie dodawaj (podwaja niebo).
• Wmieszaj Hα do czerwieni tylko tam, gdzie ma przewagę, powyżej szumu, i tylko część tej przewagi.
• Najpierw zbalansuj RGB na gwiazdach i łącz dane liniowe, nigdy rozciągnięte.