Как обрабатывать астрофото, не изучая PixInsight

На вопрос «как обработать мои астрофото» обычно отвечают «учите PixInsight», и совет этот неплохой. Но у него есть цена, о которой редко говорят: несколько месяцев, прежде чем у вас появится фотография.

Для части людей в этом хобби такую цену явно стоит заплатить. Гораздо большая группа просто хочет хорошее изображение туманности Ориона из кадров, лежащих на диске, и три месяца изучения среды обработки сигналов для них слишком много. Этот текст написан для второй группы.

Наша рекомендация

Для большинства ответ: Akastroid: одна программа для дальнего космоса, планет, Луны и Солнца на Mac, Windows и Linux. Вы перетаскиваете кадры, и она оценивает, калибрует, складывает, убирает градиент, калибрует цвет и повышает резкость без настроек, которые нужно выбирать. Обычный путь требует для того же результата от четырёх до шести отдельных программ.

На одном и том же стеке Ориона автоматическая обработка Akastroid показала отношение сигнал/шум 402 против 87 у стандартного процесса Siril и градиент неба 2,6% против 21,6% (полное сравнение). Её можно бесплатно попробовать на своих данных.

Выбирайте PixInsight, если хотите управлять каждым шагом вручную и готовы потратить месяцы на изучение, или Siril, если нужна бесплатная программа и вы готовы освоить шаги сами. Дальше в этом руководстве они сравниваются подробно.

Из чего состоит обработка

Уберите программы, и останется восемь операций в таком порядке:

1. Калибровка. Вычесть то, что добавила камера. Дарки убирают шумовые узоры сенсора, флэты убирают тени от пыли и виньетирование, биасы убирают смещение считывания.
2. Оценка кадров. Найти испорченные: облака, спутники, ушедший фокус, срыв ведения, чьи-то фары.
3. Выравнивание. Совместить каждый кадр по одним и тем же звёздам с точностью до доли пикселя.
4. Интеграция. Сложить их с отбраковкой выбросов, чтобы шум упал, а сигнал нет.
5. Удаление градиента. Небо с одной стороны ярче, чем с другой, и это нужно убрать, не убрав вместе с ним туманность.
6. Калибровка цвета. Решить, что такое белый, лучше всего сопоставив звёзды в кадре с каталогом звёзд известного цвета.
7. Растяжка. Данные линейны, и слабые участки невидимы. Здесь появляется изображение, и здесь же теряется большинство снимков новичков.
8. Резкость и шумоподавление. Аккуратно и меньше, чем хочется.

Каждая программа делает всё это. Разница в том, кто подставляет числа.

Для чего нужен PixInsight

Прежде чем идти дальше, стоит как следует изложить аргументы в пользу PixInsight.

Его главное преимущество в масках. Маски диапазона, маски яркости, звёздные маски и PixelMath позволяют применить коррекцию к части изображения: растянуть внешние области, не выжигая ядро, подавить шум только в фоне, добавить резкости структурам, которые её выдержат, и не трогать те, что не выдержат. Именно это делает обработанное изображение законченным, и ничто автоматическое этого не заменяет.

Если вы смотрите на астрофотографии, берущие призы, и хотите делать такие же, рано или поздно вы окажетесь в PixInsight, и это правильно. Дальше речь о том, как пройти путь от папки кадров до настоящей фотографии, не начиная с PixInsight.

Путь первый: Siril, середину делают его скрипты

Siril бесплатен, с открытым кодом и работает на Windows, macOS и Linux. Его скрипты предобработки для цветных камер калибруют, выравнивают и складывают сессию почти без ваших указаний, а это шаги с 1 по 4.

Шаги с 5 по 8 вы затем делаете в Siril вручную: извлечение фона, фотометрическая калибровка цвета, растяжка гистограммой или обобщённой гиперболической функцией и любое шумоподавление на ваш вкус. Это настоящий навык, но гораздо меньший, чем PixInsight, и документация Siril написана для тех, кто его осваивает.

Цена: ничего. Что требуется: выучить шесть-семь операций и примерно понимать, что делают их параметры. Где предел: скрипты фиксированы. Они применяют одни и те же настройки к каждой сессии, потому что не смотрят на данные. Широкое поле и плотный кроп получают одну и ту же точку чёрного, а ночь, в которой сиинг развалился в полночь, всё равно складывается целиком.

Путь второй: GraXpert и Photoshop для финиша

Если вы уже знаете Photoshop, рабочий вариант такой: DeepSkyStacker или Siril для шагов с 1 по 4, GraXpert для шага 5 и Photoshop с кривыми и уровнями для шагов с 6 по 8.

Цена: сколько вам стоит Photoshop. Что требуется: уверенное владение Photoshop плюс достаточно астрознаний, чтобы понимать, что привычки обработки обычной фотографии здесь не работают. Фон не должен быть чёрным, а кривая, которая хорошо выглядит на дневном снимке, уничтожит слабый сигнал.

Путь третий: измерения делает программа

Эти восемь шагов учат месяцами, но не потому, что какой-то из них сложен по сути. У каждого есть параметры, а понимание, как их выставлять, складывается из опыта десятков сессий.

При этом почти ни один из этих параметров не является вопросом вкуса. Подходящий метод отбраковки зависит от числа кадров и их разброса. Сила деконволюции зависит от измеренной ширины звёзд и отношения сигнал/шум. Место точки чёрного зависит от того, какая доля кадра занята небом. Это измерения, и программа может их выполнить.

Именно это делает Akastroid. Его делаем мы, так что учитывайте это. Он читает папку, измеряет сессию, выполняет все восемь шагов по этим измерениям и перечисляет каждое решение вместе с числом за ним, чтобы вы могли любое из них отменить. Сессия из сотни кадров обрабатывается меньше чем за минуту. Бесплатная версия даёт 5 полных прогонов обработки и 2 экспорта, после чего просит лицензию.

Цена: бесплатно со всеми функциями, 5 прогонов и 2 экспорта, затем 79 $ один раз. Что требуется: папка. Где предел: корректировки глобальные. Нет масок и выборочного редактирования, а это то самое ограничение, ради преодоления которого существует PixInsight.

Сочетание, которое подходит большинству

Этому варианту уделяют мало внимания, хотя он подходит большинству людей, включая многих, у кого PixInsight уже есть: шаги с 1 по 4 делайте автоматически, а заканчивайте где угодно.

Калибровка, оценка, выравнивание и интеграция являются механикой. У них есть правильный ответ, он определяется данными, и ручное выполнение ничего не даёт, кроме того, что вы сделали это руками. Функция Akastroid Сохранить сложенное изображение без обработки записывает интеграцию до применения какого-либо финиша, и именно это нужно PixInsight или Photoshop в качестве исходной точки.

Своё время вы затем тратите на шаги с 5 по 8, где и нужно суждение, в том инструменте, которым владеете. И тратите его на данные, о которых уже знаете, что они стоят усилий, потому что автоматический прогон за три минуты выдал готовую версию и показал, что было не так с вашей ночью.

Когда глубокий инструмент всё же нужно учить

Подумайте, относится ли к вам что-то из этого:

• Вам нужны маски и выборочные коррекции. Ничто автоматическое их не даёт.
• Вы делаете изображения для конкурсов или публикаций.
• Вы собираете узкополосные композиты с собственным распределением каналов и хотите контролировать каждый этап.
• Вам нравится обработка сама по себе. Это вполне хорошая причина, и немало людей занимаются хобби именно ради неё.

Если ничто из этого вас не описывает, тратить месяцы не обязательно. Долгое время это просто был единственный путь.

С чего начать

Возьмите одну сессию, которую вам так и не удалось обработать. Прогоните её тем путём из описанных выше, который подходит вашей ситуации, и получите из неё готовое изображение, каким бы несовершенным оно ни было.

Затем прочитайте, что делал каждый шаг. Разобрать готовый результат в обратном порядке быстрее, чем сначала учить теорию и надеяться, что в конце появится изображение.