Ваше первое изображение в Akastroid: полный разбор

Большинство программ для астрофотографии предполагают, что вы уже знаете словарь. Вас просят выбрать алгоритм отбраковки прежде, чем кто-то объяснил, что такое отбраковка, и задать функцию переноса полутонов для данных, которых вы ещё не видите.

Akastroid занимает противоположную позицию: он измеряет ваши данные, решает, а потом говорит, что решил и почему. Этот разбор проходит настоящую сессию от папки до готового изображения и объясняет, что происходит под капотом на каждом шаге — потому что решения интереснее кнопок, и именно их знание позволяет отличить хороший результат от случайной удачи.

Перед началом: что положить в папку

Akastroid читает FITS с любого телескопа или астрокамеры, RAW-файлы прямо с зеркалки или беззеркалки — CR2, CR3, NEF, ARW, DNG и другие — и SER или AVI для планетной съёмки. Никакого шага конвертации нет. Указывайте ему на файлы, которые ваша камера реально записала.

Для дипскай-сессии положите лайты в папку. Если вы снимали калибровочные кадры, положите их в подпапки darks, flats и bias рядом с лайтами или оставьте вперемешку с нетронутыми заголовками IMAGETYP — в любом случае они будут найдены автоматически. Если калибровочных кадров у вас нет вовсе, всё равно продолжайте. Стек некалиброванных лайтов с убранным градиентом — это настоящая фотография.

Перетащите папку в окно или используйте Выбрать папку. Анализ начинается сразу.

Этап первый: оценка кадров

Прежде чем что-либо складывать, каждый кадр измеряется по отдельности. Число звёзд, фокус, округлость звёзд, уровень фона и смаз.

В ответ вы получаете таблицу с оценкой на каждый кадр и, что важно, с причиной каждого отклонения: смаз звёзд, 2 следа спутников/самолётов, ушёл фокус. Ничего не отбрасывается молча — можно кликнуть любую строку и отменить решение в любую сторону.

Две вещи здесь стоит прочитать, а не пропустить.

Предупреждение об эксцентриситете говорит, овальные ли у вас звёзды и в чём причина — в ведении или в оптике. Если оно одинаково по всей сессии, это кома, кривизна поля или наклон камеры, и ни один кадр в этом не виноват — поэтому за это кадры не отклоняются. Если оно меняется от кадра к кадру, это ведение, и плохие кадры отбрасываются. Это различие спасает вас от того, чтобы выбросить целую сессию из-за исправимой оптической проблемы.

Число выбранных говорит, насколько агрессивной была оценка. Если оставлено 109 из 134, это нормально. Если оставлено 40 из 134, разберитесь почему, прежде чем идти дальше — возможно, у вас сессия, в которой небо поменялось на середине, и это стоит знать.

Этап второй: два решения перед долгим прогоном

Панель перед главной кнопкой спрашивает не больше двух вещей, и обе показаны уже с измеренным ответом.

Drizzle восстанавливает изображение с более высоким разрешением — но реальные детали он возвращает только если кадры были с дизерингом, то есть между экспозициями ложились на чуть разные субпиксельные позиции. Akastroid измеряет ваши реальные кадры и сообщает: «109 кадров с дизерингом на 57,1 px и субпиксельным разбросом 0,91 — достаточно, чтобы восстановить детали ниже пиксельной сетки», либо отключает опцию и говорит «слишком мало кадров для drizzle». Это не предпочтение. Это свойство собранных вами данных.

Фотометрическая калибровка цвета сопоставляет ваше поле с каталогом из 1,48 миллиона звёзд с измеренными цветами и устанавливает баланс белого по тому, какие эти звёзды на самом деле. Для этого кадры должны содержать запись о том, куда был направлен телескоп. Seestar, Dwarf или любая монтировка с goto это записывают; голая зеркалка на трекере — нет, и опция об этом скажет.

Если к вашим данным не относится ни то, ни другое, обе опции выключены, и вы нажимаете кнопку.

Этап третий: что происходит, когда вы её нажали

Вот эту часть стоит понять, потому что именно отсюда берётся качество.

Калибровка. Дарки, флэты и биасы применяются там, где есть. Затем статистический ремонт горячих и холодных пикселей, снимали вы дарки или нет — потому что вычитание дарков никогда не ловит попадания космических лучей, а у большинства дарков нет вовсе. Критерий в том, что звезда размазана оптикой по нескольким пикселям, а дефект стоит одиноко.

Выравнивание. Звёзды сопоставляются между кадрами по треугольным узорам, которые переживают сдвиг, поворот и масштаб. Это крайне важно на любой азимутальной монтировке — то есть на каждом смарт-телескопе, — потому что поле вращается в течение сессии. Выравнивание только по сдвигу на таких данных проваливается так, что выглядит как плохой фокус, а не как ошибка.

Интеграция. Метод отбраковки выбирается по двум измерениям: сколько у вас кадров и насколько уровень неба дрейфовал за ночь. Глубокая, стабильная сессия получает сигма-клиппинг. Сессия, в которой менялась прозрачность, получает клиппинг по линейной аппроксимации, который ожидает плавный дрейф и отбрасывает только то, что от него отклоняется. Мелкий стек получает винзоризованный клиппинг, потому что оценивать распределение по восьми выборкам, а потом отбрасывать значения — значит выбрасывать настоящий сигнал.

Удаление градиента. К небу подгоняется поверхность низкого порядка и вычитается, сохраняя общий уровень, а не загоняя фон в чёрное.

Цвет. Фон нейтрализуется поканальным сдвигом — не масштабированием, потому что масштабирование обедняет объект вместе с небом, — затем баланс белого по цветам звёзд, причём локальное небо каждой звезды измеряется по кольцу вокруг неё, а не одним числом на весь кадр. Эта деталь важна на таком поле, как Орион, где звёзды сидят на яркой красной туманности, которая иначе была бы посчитана частью звезды.

Деконволюция. Функция рассеяния точки измеряется по вашим собственным звёздам, а сила задаётся отношением сигнал/шум, которое реально имеет ваш стек. В трёх случаях она отказывается работать и говорит, в каком: изображение уже резче, чем позволяет масштаб пикселя; слишком шумное, чтобы восстановить больше, чем усилить; или звёзды настолько вытянуты, что симметричная модель превратила бы овалы в гантели.

Финиш. Растяжка, шумоподавление, локальный контраст, уменьшение звёзд — каждый параметр подстроен под то, что измеряет изображение.

На сессии из 134 кадров с зеркалки это занимает несколько минут. Планетное видео быстрее: запись из 75 кадров — это примерно секунда собственно сложения.

Этап четвёртый: три рендера, и какой оставить

Вы получаете Natural, Enhanced и Dramatic, все из одних и тех же данных, с мгновенным переключением. Они отличаются агрессивностью растяжки, насыщенностью, контрастом и уменьшением звёзд — но не тем, что было измерено.

Enhanced стоит по умолчанию и в большинстве случаев верен. Natural — честный вариант для всего научного. Dramatic — для того, чтобы делиться, и он по-прежнему ограничен — ничего не выдумывается.

Переключатель Стек / Разделить / Обработано показывает вам чистую интеграцию рядом с готовым рендером. Пользуйтесь им. Если обработанная версия потеряла что-то, что было в стеке, это видно сразу — и больше нигде.

Этап пятый: «Детали сессии», которые большинство пропускает

Здесь записано каждое решение. Какой метод сложения и почему. Сколько градиента убрано. Запускалась ли деконволюция, с какой силой и при какой измеренной ширине звёзд. Удалась ли калибровка цвета или программа откатилась к эвристике.

Прочитайте это один раз на первом изображении. Это самое быстрое из доступных образований в том, что реально происходит с вашими данными, и оно говорит, какие из ваших проблем — обработка, а какие — съёмка.

Что переопределять и когда

Большинство ползунков лучше не трогать — они стоят на AUTO, а AUTO показывает значение, которое приложение измерило, а не общий дефолт. Три стоят того, чтобы их коснуться.

Точка чёрного, если фон всё ещё выглядит мутным. Автоматическое значение берётся из того, какая доля кадра занята небом; на широком поле это 98 %, и целевое значение соответственно снижается.

Уменьшение звёзд, если вы эстетически не согласны. Это вопрос вкуса, и у приложения нет мнения, которое стоило бы отстаивать.

Насыщенность — по той же причине, в ту же сторону.

Если вы замечаете, что на каждом изображении сильно уводите экспозицию в минус, значит что-то не так выше по конвейеру, а не в вопросах вкуса — сначала проверьте точку чёрного.

Экспорт

Максимальное качество и Печать пишут 16-битный TIFF в родном разрешении без сжатия — то, что нужно для всего, над чем вы собираетесь работать дальше. Планетный кроп 480×256 весит около 740 КБ, а полнокадровый стек с зеркалки — десятки мегабайт; оба без потерь, и разница в размере — это число пикселей, а не качество.

Есть также кнопка Сохранить сложенное изображение без обработки. Она записывает результат интеграции до всякого финиша — честную запись того, что содержали ваши кадры, и правильную отправную точку, если вы предпочитаете заканчивать в PixInsight или Siril.

Если результат разочаровал

Разбирайтесь в таком порядке:

1. Посмотрите на вид «Стек». Если детали нет в стеке, никакой финиш её не вернёт, и проблема — в съёмке или выравнивании.
2. Откройте «Детали сессии» и прочитайте журнал. Там сказано, что было решено. Стек, отказавшийся от деконволюции из-за шума, говорит вам что-то о вашей выдержке.
3. Проверьте таблицу кадров. Если треть кадров отклонена, у сессии была проблема, в которой стоит разобраться.
4. И только потом тянитесь к ползунку.

Этот порядок — разница между обработкой и гаданием, и это тот же порядок, по которому идёт опытный астрофотограф — просто он его усвоил на уровне рефлекса.