PixInsight を学ばずに天体写真を処理する方法

「PixInsight を学べ」は「天体写真をどう処理すればいいか」への定番の答えで、悪いアドバイスではありません。ただ、めったに語られないコストが付いています。写真が一枚できるまでに数か月かかることです。

この趣味には、そのコストを払う価値がはっきりある人もいます。一方で、ドライブに眠っているフレームからオリオン大星雲のいい画像が欲しいだけの人はずっと多く、その人たちに信号処理環境を 3 か月かけて学べというのは酷な話です。これは後者のために書いています。

おすすめ

多くの人にとっての答えは Akastroid です。ディープスカイ、惑星、月、太陽を 1 つのアプリで処理でき、Mac、Windows、Linux で動きます。フレームをドロップするだけで、評価、キャリブレーション、スタック、かぶり補正、色の補正、シャープ化まで、選ぶべき設定なしで行います。通常の方法では、同じ結果のために 4 つから 6 つの別々のソフトが必要です。

同じオリオンのスタックで、Akastroid の自動仕上げは S/N 比 402 を記録し、Siril の標準的な手順の 87 を上回りました。空のかぶりは 2.6% 対 21.6% でした（比較の全体）。ご自分のデータで無料で試せます。

すべての工程を手作業で調整したい、数か月かけて学ぶ覚悟があるなら PixInsight を、無料のソフトで手順を自分で覚えたいなら Siril を選んでください。このガイドの残りでは、それぞれを詳しく比べます。

処理とは実際何なのか

ソフトを取り払えば、仕事は次の順序の八つの操作です。

1. キャリブレーション。 カメラが加えたものを引く。ダークはセンサーのノイズパターンを、フラットはゴミの影と周辺減光を、バイアスは読み出しオフセットを取り除く。
2. 評価。 台無しになったフレームを見つける。雲、人工衛星、ピントのずれ、追尾の乱れ、誰かのヘッドライト。
3. 位置合わせ。 すべてのフレームを同じ星に、ピクセル以下の精度で揃える。
4. インテグレーション。 外れ値を除きながら合成し、ノイズは下がり信号は下がらないようにする。
5. グラデーション除去。 空は一方の側がもう一方より明るく、それを星雲ごと持っていかずに取り除かなければならない。
6. 色のキャリブレーション。 何が白かを決める。理想的にはフレーム内の星を、色の分かっている星のカタログと照合して。
7. ストレッチ。 データはリニアで、淡い部分は見えない。ここで画像が現れ、初心者の画像の大半はここで失われる。
8. シャープ化とノイズ除去。 慎重に、やりたい量より少なく。

どのプログラムもこれをやります。違うのは、数値を誰が決めるかです。

PixInsight が担う部分

先に進む前に、PixInsight を使う理由をきちんと書いておきます。

本当の強みはマスクです。レンジマスク、輝度マスク、スターマスク、そして PixelMath によって、画像の一部にだけ補正をかけられます。中心を飛ばさずに外側だけストレッチする、背景だけノイズを減らす、耐えられる構造だけシャープにして耐えられないものは残す、といったことです。画像を「処理した」段階から「仕上がった」段階へ持っていくのはこれで、自動処理では代わりになりません。

受賞作の天体写真を見て、ああいうものを作りたいと思うなら、いずれ PixInsight に行き着きますし、そうするべきです。以下は、PixInsight を第一歩にせずに、フレームのフォルダからまともな写真に辿り着く話です。

ルート一：Siril で、中間をスクリプトに任せる

Siril は無料のオープンソースで、Windows、macOS、Linux で動きます。ワンショットカラー用の前処理スクリプトが、ほとんど何も指定せずにセッションのキャリブレーション、位置合わせ、スタックをこなし、工程 1 から 4 をカバーします。

そのあと 5 から 8 を Siril で手動で行います。背景抽出、測光的な色キャリブレーション、ヒストグラムまたは一般化双曲線ストレッチ、そして好みのノイズ除去です。それなりの技能は要りますが PixInsight よりずっと少なくて済み、Siril のドキュメントは学ぶ人が読めるように書かれています。

費用： なし。求められるもの： 六つか七つの操作と、そのパラメータがおおよそ何をするかを学ぶこと。限界： スクリプトは固定です。データを見ないので、どのセッションにも同じ設定を当てます。広視野もきついクロップも同じブラックポイントになり、深夜にシーイングが崩れた夜も全フレームがそのままスタックされます。

ルート二：GraXpert と Photoshop で仕上げる

すでに Photoshop を使えるなら、工程 1 から 4 を DeepSkyStacker か Siril、工程 5 を GraXpert、6 から 8 を Photoshop のトーンカーブとレベル補正で行うのが現実的なルートです。

費用： Photoshop にかかる分。求められるもの： Photoshop の習熟に加えて、普通の写真編集の勘がここでは通用しないと分かる程度の天文知識。背景は真っ黒にするものではなく、昼間の写真で正しく見えるカーブは淡い信号を潰してしまいます。

ルート三：計測を代わりにやってもらう

あの八つの工程の習得に数か月かかりますが、どれか一つが概念的に難しいからではありません。それぞれにパラメータがあり、何に設定すべきかを知るには、何十ものセッションを重ねて身につくパターン認識が必要だからです。

とはいえ、それらのパラメータのほとんどは好みの問題ではありません。どの除去法がスタックに合うかは、フレーム数と分散で決まります。どれだけ強くデコンボリューションするかは、計測した星の幅と S/N で決まります。ブラックポイントがどこにあるべきかは、フレームのどれだけが空かで決まります。これらは計測値で、プログラムが取れるものです。

Akastroid はそれをします。私たちが作っているので、その分は割り引いて読んでください。フォルダを読み、セッションを計測し、その計測値から八つの工程すべてを実行し、すべての判断を根拠の数値付きで一覧にするので、どれでも変更できます。100 枚のセッションなら 1 分以内で終わります。無料版では全パイプラインを 3 回実行でき、結果を 3 回書き出せます。その先はライセンスが必要です。

費用： 全機能無料で書き出し 3 回まで、その後は 79 ドル一回払い。求められるもの： フォルダ一つ。限界： 調整は画像全体にかかります。マスクも選択的な編集もなく、PixInsight が越えるために存在するのと同じ壁がここにあります。

多くの人に合う組み合わせ

あまり話題にならないものの、最も多くの人に合う組み合わせがあります。すでに PixInsight を持っている人の多くにも当てはまります。工程 1 から 4 は自動のものを使い、仕上げは好きなツールで行う方法です。

キャリブレーション、評価、位置合わせ、インテグレーションは機械的な作業です。正解があり、それはデータで決まり、手でやって得られるのは手でやったという事実だけです。Akastroid の 未処理のスタック画像を保存 は、仕上げを何も適用する前のインテグレーション結果を書き出します。PixInsight や Photoshop の出発点として欲しいのはこれです。

そのうえで、判断が必要な工程 5 から 8 に、使い慣れたツールで時間をかけます。しかも、手間をかける価値があると分かっているデータにです。自動処理が 3 分で仕上がった版を出し、その夜の何が悪かったかを教えてくれているからです。

深いツールを学ぶべきとき

以下のどれかが自分に当てはまるか、正直に考えてみてください。

• マスクと選択的な補正が欲しい。自動処理では得られません。
• コンテストや出版のために画像を作っている。
• 独自のチャンネル割り当てでナローバンド合成をしていて、すべての段階を制御したい。
• 処理そのものが楽しい。十分な理由ですし、そのためにこの趣味を続けている人もかなりいます。

どれも当てはまらないなら、あの数か月は必須ではありません。長いあいだ、それしか道がなかっただけです。

どこから始めるか

一度も処理しきれなかったセッションを一つ選び、上のルートのうち自分の状況に合うものに通してください。どれだけ不完全でも、仕上がった画像を一枚出してみてください。

それから各工程が何をしていたかを読んでください。先に理論を学んで最後に画像が現れるのを待つより、結果を見て逆向きに辿るほうが処理を早く理解できます。