北アメリカ星雲（NGC 7000）の画像処理

はくちょう座の北アメリカ星雲（NGC 7000）は、ナローバンドの対象として最良のものの一つです。巨大で、水素で明るく、その「メキシコ湾」の海岸線にあたるシグナスウォールに沿って構造がびっしり詰まっています。一方で、データとはまったく関係のない理由で処理を失敗しやすい対象でもあります。視野の中に空がないのです。

問題：星雲が視野を埋めている

ほとんどの焦点距離で NGC 7000 は視野全体を覆います。淡い水素の輝きが端から端まで続き、真っ暗なのは暗黒帯だけです。

天体写真の自動処理のほぼすべてのステップは、その逆、つまりフレームの大部分は何もない空でその中に対象がある、という前提で動いています。

• 背景のニュートラル化は「空」をグレーにします。ここでの「空」は赤い Hα の輝きなので、ニュートラル化すると画像全体で赤が引き下げられます。星雲は暗くなり、淡い星はすべて黄緑になります。
• 黒点とストレッチは、中央値のピクセルを空のレベルに置きます。ここでの中央値のピクセルは淡い星雲なので、それが「空」まで押し下げられ、画像は暗く平板になります。
• カブリ補正は、なめらかで大きなスケールの明るさを光害としてモデル化します。視野を埋める星雲はなめらかで大きなスケールなので、強めのモデルはそれを差し引いてしまいます。

どの場合も解決策は同じです。典型的なピクセルではなく最も暗い領域（暗黒帯）から本当の空を測り、実際には星雲であるものをニュートラル化しないことです。Akastroid は視野全体の淡い構造から、視野を埋める対象を検出し、これらのステップをそれに合わせて調整します。

どのデータを撮るか

• Hα が仕事の大部分をします。郊外の空で 2〜3 時間あれば、ウォールが細部まで写ります。
• OIII はここでは淡くまだらですが、東側の「大西洋」領域に青いティールの輝きを加えます。
• SII は一番淡く、Hα と同じくらいの時間が必要だと考えてください。
• RGB は短くても、本当の星の色と、ナチュラルカラー画像という選択肢を与えてくれます。

どのパレットにするか

Hα を加えたナチュラルカラー（HaRGB）は対象をありのままに見せます。青白い星を伴った赤い水素の雲で、Hα が RGB だけで記録できるよりずっと赤を深めます。RGB に Hα を加える を参照してください。

ハッブルパレット（SHO）はウォールを、ティールの OIII を背にした金色に変え、この対象の定番の見た目です。ただし NGC 7000 の SHO を素のまま合成すると緑になります。信号のほとんどが水素で、SHO は水素を緑に入れるからです。これは想定どおりで、金色にするステップは ハッブルパレットのガイド で説明しています。

HOO は Hα と OIII だけで済み、ティールを背にした深い赤になります。カラーカメラにデュアルバンドフィルターを使う場合に向いています。

フィルターホイール撮影：スタックの落とし穴

NGC 7000 を複数の夜・複数のフィルターで撮ると、スタックで二つの問題にぶつかりがちです。

• 青と OIII のフレームがまとめて除外される。 これらのフィルターは赤や Hα よりはるかに少ない星しか通さないので、撮影全体を基準に判定するとそのフレームは質が悪く見えて捨てられます。各フィルターは、それ自身のフレームを基準に判定する必要があります。
• 位置合わせできないチャンネル。 別の夜に撮ったフィルターは、別のフィルターの基準フレームとマッチしないことがあります。黙って捨てずに、単独でスタックしてから位置合わせしてください。一枚のフレームから作った「青」チャンネルは色を台無しにします。

Akastroid はどちらも自動で処理します。ほかのソフトでスタックする場合は、合成の前に各フィルターのフレーム数を確認してください。

処理のメモ

• 星。 天の川がはくちょう座をまっすぐ貫いているので、視野は星で密集しています。星の縮小で星雲が引き立ちますが、控えめにしてください。これほど混み合った視野では、強い除去は穴を残します。
• 一番明るい稜線。 ウォールの明るい縁は深く飽和した赤です。明るいピクセルの彩度を落とすステップに注意してください。その赤がグレーになることがあります。
• 黒点。 平均ではなく暗黒帯から決める。

まとめ

• NGC 7000 は視野を埋める。何もない空を前提にしたステップは、星雲を暗くし、星に色を付け、画像を平板にする。
• Hα が仕事の大部分をし、OIII と SII が色を加え、短い RGB が本当の星の色を与える。
• Hα を加えたナチュラルカラーは対象をありのままに見せ、SHO は金色のステップを適用すると金色とティールの見た目になる。
• 各フィルターのフレームはそのフィルターだけを基準に判定し、ひと握りのフレームからスタックしたチャンネルは決して合成しない。