在 RGB 中加入 Hα:保留自然色,星雲更深邃

Hα 影格可以讓真實色彩的天文攝影更深邃,而不會變成假色。HaRGB 後製怎麼做、為什麼相加或平均通道會出錯,以及氫訊號該混入多少。

紅、綠、藍濾鏡給你星雲真正的顏色。氫阿爾法濾鏡則給你多得多的結構——它能穿透光害和月光,記錄下寬頻紅色幾乎拍不到的微弱氫氣。

HaRGB 是兩者兼得的方法:一張自然色的影像,星雲的深度能達到 Hα 資料所允許的程度。它也很容易做壞。

概念

656.3nm 的 Hα 是深紅色,完全落在紅色濾鏡的通帶之內。所以氫的光本來就 你的紅色通道裡——只是很微弱,被紅色濾鏡放進來的其他東西稀釋了,包括天空的光害輝光。Hα 疊圖記錄的是同樣的光,乾淨得多。

HaRGB 把那份更乾淨的氫訊號放進它本來所屬的紅色,綠和藍則不動。結果仍是真實色彩:星點保有自己的顏色,天空維持中性,星雲就是它本來的紅色——只是更多了。

兩種出錯的方式

把 Hα 和紅色平均。 這是最直覺的做法,但它把兩者都減半了。星雲並沒有比原來強,而紅色通道中的每顆星都變暗了,因為星點在 Hα 中又暗又小。星點會往青色偏。

把 Hα 加到紅色上。 星雲變好了,但天空也加倍了:兩份影格的雜訊和天空輝光疊在一起,整個背景變成紅褐色。接下來你就得對抗自己製造出來的色偏。

有效的做法:變亮混合

只有在 Hα 紅色亮的地方,紅色才採用 Hα——也就是有氫發射、而寬頻濾鏡只微弱記錄到的地方。其他地方,紅色維持紅色。

實務上有兩個細節很重要:

  • 在雜訊之上比較。 兩張有雜訊的影像直接「取較亮者」,到處都會被往上偏約半個雜訊 sigma,把整片天空染成淡紅色。只採用 Hα 領先幅度中超過雜訊的部分,天空就會留在色彩平衡所設定的位置。
  • 不要全部採用。 在線性資料上,氫的領先幅度可能很大。全部混入的話,星雲會飽和成一片平坦、被截斷的紅色——最亮的脊線甚至可能完全失去顏色。在 Akastroid 中,混合量約為 Hα 領先幅度的三分之一:這是把好幾種強度的算圖結果和原始疊圖並排比較後選出來的,它保留了疊圖原本的紅洋紅色,而且沒有任何截斷。

先平衡,再混合

寬頻的色彩必須在氫加進來 之前,就先以星點為基準平衡好。在滿是星雲的畫面裡,紅色最亮的像素是星雲,而綠色和藍色最亮的是星點;如果每個通道各自依自己最亮的像素縮放,紅色相對於其他通道就會被縮小,暗星就會變綠。先以星點平衡 R、G、B,給 Hα 和紅色相同的縮放比例,然後才混合。

合成本身必須在 線性 疊圖上進行——在任何拉伸之前。如果先把每個通道各自拉伸,星點的顏色就會開始取決於它有多亮,因為每個通道經過的是不同的曲線。這部分在 為什麼 RGB 合成中的星點會變黃或變綠 中有說明。

什麼時候值得做

  • 發射星雲——北美洲星雲、心臟星雲、玫瑰星雲、M42——受益最多。實際範例請見 北美洲星雲後製
  • 星系 受益一點:它們的 HII 區會在旋臂上顯現為粉紅色的團塊。
  • 星團和反射星雲 沒有任何好處,也沒有東西可加。

從 1.3.2 版開始,當濾鏡輪資料夾中除了 R、G、B 之外還有 Hα 時,Akastroid 會把以上全部自動完成:它把 自然色 + Hα 作為預設畫面,旁邊並列哈伯色盤和 HOO。濾鏡輪工作流程的其餘部分,請見 黑白相機與窄頻頁面

重點整理

  • HaRGB 把 Hα 疊圖中的氫放進紅色——那份光本來就屬於紅色——並讓影像保持自然色。
  • 不要平均(星雲減半、星點變暗),也不要相加(天空加倍)。
  • 只在 Hα 領先的地方、在雜訊之上,而且只採用領先幅度的一部分,把 Hα 混入紅色。
  • 先以星點平衡 RGB,並在線性資料上合成,絕不用拉伸過的資料。

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