국내에 Pixinsight 유저가 얼마 없는 시점에서, 그래도 좋은 프로그램을 조금 먼저 경험해 본게 뭔지.....기회될때마다 관련 글을 작성해 보겠습니다.
----------------------------------------------------------------------------
Pixinsight 를 이용한 Mono CCD 이미지 처리 순서 (Pix의 Process/Script명에 따른 구분 입니다.)
1) Image Calibration - Dark, Flat, Bias 프레임등을 이용하여 Hot/Cold pixel, Defect column, 주변부 광량저하 등을 제거하고 보정하는 단계 입니다.
2) 필터별 Master frame 생성
Calibration 단계를 거친, 필터별로 구분된 원본들을 이용하여 Filter 별 Master 를 각각 생성하는 단계 입니다. 필터에 따라 L, R, G, B, Ha, S2, O3 등의 Master frame 들을 생성해야 합니다.
a. Star Alignment
각 채널별로 다수로 찍은 이미지들을 일치시켜 주는 작업 입니다. 가이드가 정밀하게 되었다 할지라도 조금씩 이미지가 흐르거나 미리 의도된 Dithering 등의 동작으로 인해 이미지내
별이나 DSO 등의 위치는 조금씩 차이가 나게 되므로, 이를 일치시켜 이후 작업을 정상적으로 할 수 있게 해주는 단계 입니다.
b. Integration
a단계에서 일치된 각 채널별 이미지를 Stack 을 진행하여 각종 Outliner 들과 열노이즈 등을 제거시키고, 별/DSO 등의 상을 또렷하게 해주는 SNR 증대 효과를 만들어주는 단계 입니다.
옵션에서 Integration 방법(Average, Median, Min, Max), Normalization (Additive, multiplicative 등), Weights, Pixel rejection (Min/max, sigma clipping, winsorized sigma 등) 같은
많은 옵션을 조정해가며, 채널별로 최적화된 Stack 이미지를 만들어내는 과정 입니다.
c. DBE (Dynamic Background Extraction) or ABE (Automatic Background Extraction)
Flat 처리를 할 경우에는 이미 처리되었겠지만, 주변부 광량저하나 주변광에 의한 Gradient 발생시 소프트웨어적으로 감산시켜주는 프로세스 입니다.
제가 가장 좋아하는 Pixinsight 의 기능 중 하나 입니다.
d. Histogram Transformation (이하 HT)
타 천문프로그램에는 DDP(Digital Development Processing) 라는 절차가 있어, 16비트 디지털 이미지를 8/12비트 모니터에서도 정상적으로 보이게 해주는 프로세싱이 들어갑니다.
모니터의 특성상, 각 컬러 채널(RGB)별로 8비트 (0~256) 의 계조를 가지는데, 16비트 이미지는 0~65636 의 계조를 지니게 되어, 이를 8비트 계조로 바꿔주는 작업이 필요합니다.
Pixinsight 의 경우는 별도 DDP라는 프로세싱도 있습니다만, HT의 기능이 막강해서, 계조 그래프를 눈으로 보면서 Black/white/mid 포인트를 이미지의 RGB 및 Gray/Alpha 채널
정보 까지 Preview 를 통해 바로바로 모니터에 최적화 시킬 수 있습니다. RGB인 경우에는 보통 RGB 합성후 진행하지만, LRGB합성법에서 Luminance 역할을 하는 L필터나 C필터,
Ha필터 등의 경우 RGB 채널과의 합성 전에 HT를 미리 처리해 줍니다.
e. Wavelet (주로 HDRWavelet Transform)
이미지의 디테일을 강조할때 쓰는 프로세스 입니다. (저 같은 경우는 HDRwavelet 을 많이 씁니다만, Atrouswavelet 1/2 프로세스도 있는데 이것은 제가 아직 써보진 않았습니다.)
복잡한 성운이나 구상성단 중심부등의 콘트라스트를 올려주는 기능을 해줍니다.
f. Noise Reduction (주로 ACDNR)
채널별 이미지에 산포되어 있는 노이즈 정보를 줄여주는 프로세싱 입니다. Pix의 ACDNR 은 정말 막강한 기능을 가지고 있으며, 옵션을 적절히 조정하면, 디테일의 손상 없이
이미지를 깨끗하게 만들 수 있습니다. 특히 light mask 를 이용해서 특정 부분에만 적용할 수 있어 배경노이즈 처리등을 원활히 할 수 있습니다.
* RGB채널의 경우 C단계 정도까지만 진행한 뒤, RGB합성 단계로 들어가며, LRGB합성법에서 Luminance 역할을 하는 L필터나 C필터, Ha필터등의 이미지는 RGB정보와의 합성전에
f단계 까지 적절히 처리해 나갑니다. d 단계의 경우 e, f 단계 작업을 하면서 계속적으로 재적용이 들어가는 경우도 많습니다.
* 저같은 경우, 1)단계 및 2) a,b 단계 까지는 Maxim DL 등의 별도 프로그램을 사용하는 경우도 있습니다. Pix의 결과물이 좋기는 하지만 Maxim에 비해 시간이 많이 걸리는 관계로..^^:;
RGB는 그냥 maxim 에서 가볍게 하고, 바탕(L or Ha) 이미지 등은 보다 정밀한 처리를 위해 Pix를 사용하려고 합니다.
3) RGB Master Frame 생성
각 채널 합성을 통해 만들어진 R/G/B 채널별 마스터 이미지를 합쳐서 기본적인 컬러 이미지를 만드는 작업 입니다.
a. Star Alignment
각채널별 마스터 이미지들을 다시 한번 맞춰주는 작업을 해야 합니다. 2)단계 시점에서 전체 이미지를 맞춰주고 하셔도 됩니다만 작업시간이 오래걸리다 보니 저는 채널별로 하고
다시한번 정렬작업을 해주고 있습니다. (물론 Luminance 합성을 할때도 다시 한번 시행 합니다)
b. RGB Combination (LRGB Combination)
Pix 에서는 RGB합성을 위해 Channel combination 프로세스와 LRGB Combination 프로세스를 제공하는데, 전자는 Color space (RGB, CIE, HSV등) 에 맞춰서 RGB합성을 유용한
프로세싱이라, 저 같은 경우는 Luminance 합성 및 Transfer function 조정, Chrominance noise 감산 기능까지 지원해 주는 LRGB Comination 을 이용합니다.
RGB합성시에는 그냥 Default 값으로 합성해 줍니다. (Luminance 합성시 추가 옵션은 설명하겠습니다.)
c. Color calibration (이하 CC)
사용하는 경통, CCD나 필터에 따라 RGB합성시에 적절한 비율로 합성해야 중성색을 맞추면서 별이나 DSO 들의 적정한 컬러를 산출해낼수 있습니다. 각 업체에서 제공하는 RGB 합성
비율이 있다면 b단계 LRGB Combination 프로세스에서 Channel weights 를 조절해서 색상을 맞출 수도 있고, 아니면 별도 프로세스인 CC를 통해 조정할 수 있습니다.
d. Histogram Transformation
앞에서 작성한 L채널등의 HT 프로세싱 에서는 이미지 정보값을 최대한 살리기 위해 진행되지만, RGB채널 합성시에는 각 채널별 색상 비율을 맞출때 사용할 수 있습니다.
실제 HT 그래프를 보면서 R/G/B 채널별 그래프를 조정해서 컬러를 맞춰줍니다.
e. 색상 강조
RGB이미지의 컬러 정보값을 올려주는 작업 입니다. LRGB 합성법에선 Luminance 의 이미지 정보와 RGB의 색상 정보가 합쳐져야 하는데, L합성시 RGB의 컬러정보가
약해지는 경우가 발생합니다. Pix의 경우는 적게 발생하지만, Maxim 이나 DSS 등으로 합성한 LRGB이미지의 경우 별색이 흰색으로 Saturated 된 경우가 많은데
이를 방지하기 위해서 RGB이미지 합성이후 색상을 적정수준 강조해 주는 것이 좋습니다. 저 같은 경우는 Star Mask 를 RGB이미지에 덮은뒤, Curve Transformation 기능에서
S(Saturation) 커브를 움직여서 색상을 일정 수준 올려줍니다.
* 이후 ACDNR 이나 HT 등을 시행하여 이미지를 최대한 깔끔하고 평탄하게 조절합니다. 특히 RGB이미지에서는 색상 균형 및 배경색의 중성화가 중요하니, 세밀한 HT 작업을
통해 깨끗한 이미지가 나올 수 있도록 계속 조절해야 합니다.
4) LRGB 합성
이미지 Detail 을 나타내줄 L(Luminance) 이미지와 RGB마스터의 합성을 통해 최종 합성단계로 들어가는 과정 입니다. 여기서 L이미지는 찍힌 대상과 사진 작업자의 의도에 따라
실제 L필터나 C필터, 혹은 Ha 이미지나 Ha/L 합성 이미지가 될 수 있습니다. 다음부터 이야기에서는 L이미지는 작업자가 의도에 따라 편집해 놓은 이미지를 말 합니다.
a. Resample
LRGB촬영을 할때 보통 RGB 이미지는 Binning 을 해서 사진을 찍게되어 보통 L이미지 보다 사이즈가 작습니다. 이런 RGB이미지를 L이미지와 크기가 같게 조정해 주는 작업입니다.
Resize 라고 생각해 주시면 되고, maxim dl 에서는 Double size (2bin 일 경우)나 Resize 로 맞춰주시면 됩니다.
b. Star Alignment
또 나왔습니다. ^^;; L이미지와 Resample된 RGB마스터 프레임하고 맞춰주는 겁니다. 저 같은 경우는 각 채널별 마스터가 RGB합성전에 Resample을 먼저하고, 전체 마스터이미지에
대한 Star alignment 를 한번만 돌립니다만, 설명하다보니 계속 들어가네요...^^;;
c. LRGB Combination
Pix 이용후 가장 만족하는 기능 중 하나 입니다. 이 프로세스를 이용해서 특정 채널에 계속 이미지를 더할 수 있게 되어 있어서, 옵션 조절시 간단한 Pixel math 역할도 지원합니다.
RGB화일이 top 으로 된 상태에서 L이미지를 선택해 주고, 여러 옵션을 선택해 주시면 됩니다. 주요 선택옵션은 다음과 같습니다.
가. Channel / Source Images : 채널별로 Combination 에 참여할 view/화일을 선택해 주시면 됩니다. L/R/G/B 선택 가능합니다.
나. Channel weights : 채널별 비율 입니다. RGB합성시에는 모두 동일하게 하시거나, ccd회사/필터, 망원경회사에서 공지하는 RGB비율을 입력하시면 됩니다.
다. Transfer function
합성을 하면서 원본 화일에 합성대상 이미지의 어떤 정보를 얼마나 넘길지 결정하는 Factor 입니다. 정말 멋진 기능!!!!!
비율로 선정해서 원본화일이 가지고 있는 Lightness 및 Saturation 정보 전달을 결정 합니다. Lightness 는 L에서 넘어오는 Detail과 많이 연관되고
Saturation 은 RGB에서 넘어오는 컬러정보와 연계가 됩니다. (L이미지는 보통 흑백이라....)
합성시 Lightness 와 Saturation 정보를 조작하면, Luminance 의 디테일과, RGB의 컬러의 균형을 잘 맞출 수 있습니다.
(아...요즘 제 사진 별 색상의 비결이 뽀록 났습니다. Maxim 이나 Photoshop의 광도합성에서는 불가능 합니다.)
라. Chrominance noise reduction
LRGB합성시 별상크기 차이등에 의해 발생할 수 있는 노이즈, 기타 색노이즈를 줄여주는 기능입니다. 좋기는한데 이거 걸면 프로세싱이 워낙 오래 걸려서,
보통 가/나 맞추고, 다 에서 옵션 조절하면서 최적점을 찾은뒤, 최종 이미지에서만 적용합니다.
d. SCNR
SCNR은 이미지 전반에 들어있는 특정색상 노이즈를 제거해 주는 프로세스 입니다. 천체사진의 경우 Narrow 이미지가 아니라면 녹색이 나타나는 경우는 별로 없고,
배경에 녹색이 조금 나타나는 이유는 주변잡광에 의한 Gradient 나 잡광의 영향인데, 잘못된 Flat 처리 등으로 발생하는데, 이를 간단히 보정해 줍니다.
5) 마무리 작업
이후 HT 조정을 통해 이미지를 정돈하고, ACDNR 을 적용하여 전체적인 노이즈 조절을 해주시고, Unsharpmask 를 이용해서 깔끔한 이미지가 나오게 조정하시고,
Deconvolution 을 통해 별상을 이쁘게 조절하실 수도 있고 (단, 스파이더가 있는 반사는 안됩니다~), 추가적인 Script 를 통해 추가 정리를 하실 수 있습니다.
저같은 경우 이후 포토샵으로 들어가 PSD 로 저장하고, 이름 넣고, Resize 후 Jpeg 저장을 합니다.
Pix 의 전체 프로세스 중 아직 절반도 제대로 쓰지 못하고 있습니다만, 일단 처리하느 방법을 적어 봅니다.
