Doğrusal ve Gerilmiş Veri: İstiflenmiş Dosyanız Neden Siyah ya da Yeşil

İstiflenmiş görüntüyü kaydedip Önizleme’de veya Fotoğraflar’da açıyorsunuz ve siyah: hiçliğin üzerinde birkaç beyaz nokta. Ya da işleme programınızda açıyorsunuz ve dümdüz, çiğ bir yeşil. Ya da kaydedilmiş bir görüntüyü işleme programınızda açıyorsunuz, program onu bitmiş sayıyor ve düzeltmiyor.

Üçü de doğrusal ve gerilmiş veri arasındaki farktan kaynaklanır.

Doğrusal: ışık, sayıldığı hâliyle

Bir kamera sensörü foton sayar. İki kat ışık, iki kat sayı. Bu sayımların ortalaması alınmış bir istif bu özelliği korur, yani piksel değerleri gelen ışıkla orantılıdır. Buna doğrusal veri denir.

Doğrusal veride gökyüzü ve sönük bulutsu, aralığın en alttaki yüzde bir ya da ikisinde yer alır. En parlak yıldız çekirdekleri tepeye yakındır ve arada neredeyse hiçbir şey yoktur. Olduğu gibi gösterildiğinde doğrusal bir istif, beyaz iğne uçlarıyla dolu siyah bir görüntüdür. Bu düşük pozlama değildir. Bir derin uzay hedefi bir yıldızın yanında bu kadar sönüktür.

Gerilmiş: göz için yapılmış

Görülebilmesi için görüntü gerilir. Bir eğri sönük ucu muazzam biçimde yükseltir ve parlak ucu sıkıştırır; böylece gökyüzü %1’den aralığın onda birine çıkar ve bulutsu görünür hâle gelir. Germeden sonra değerler artık ışıkla orantılı değildir; ışığı ikiye katlamak artık pikseli ikiye katlamaz.

İşleme adımlarının çoğu (gradyan giderme, renk dengeleme, gürültü ölçme, yıldız giderme) doğrusal veri varsayar. Germeden sonra yapıldıklarında gökyüzündekinden farklı bir problem üzerinde çalışırlar.

Renkli bir istif neden yeşil

Tek çekim renkli (OSC) bir kamerada kırmızı veya maviye göre iki kat fazla yeşil piksel bulunur ve kamera en duyarlı olduğu bölge yeşildir; bu yüzden ham bir renkli istif belirgin biçimde yeşile kayar. Önce rengi kalibre etmeden gerdiğinizde yeşil de her şeyle birlikte yükselir. İstiflenmiş görüntünüz neden yeşil yazısı bunu ayrıntılı ele alıyor. Kısaca, yeşil gerçektir ve onu gidermek doğrusal veri üzerinde yapılması gereken bir kalibrasyon adımıdır.

İstifler neden 32-bit float olarak kaydedilir

16-bit tam sayılı bir dosyada 65,536 seviye vardır. Doğrusal bir istifte gökyüzü ve sönük bulutsu kabaca bunların en alttaki bini içinde yer alır ve bu, görüntünün en çok önemsediğiniz kısmı için kaba bir merdivendir. Çok sayıda kareyi istiflemek, tek bir karenin sahip olduğundan daha ince adımlar üretir ve 16-bit tam sayılar bu hassasiyeti yuvarlayıp atar.

32-bit kayan noktalı bir dosya, istifin ürettiği her kesri saklar. İstifleme programlarının FITS veya float TIFF kaydetmesinin nedeni budur.

Bu aynı zamanda faydalı bir ipucudur. Bitmiş bir görüntü neredeyse her zaman 8 veya 16-bit tam sayıdır, float bir dosya ise neredeyse her zaman bir istiftir. Akastroid’in İstiflenmiş görüntüyü kaydet komutu bu nedenle istifi 32-bit float TIFF (veya FITS) olarak yazar ve float bir görüntü yeniden açıldığında istif olarak ele alınır: gradyan giderilir, renk kalibre edilir, gerilir.

Gerilmiş bir önizleme istif değildir

Programlar, görebilmeniz için size istifin gerilmiş bir önizlemesini gösterir. O önizlemeyi kaydederseniz veri değil, bir görüntü kaydetmiş olursunuz. Gökyüzü zaten yükseltilmiş, yeşil içine işlenmiş ve sayımlar gitmiştir. Yeniden açıldığında germe geri alınamaz ve bir programın yapması gereken doğru şey onu bitmiş bir görüntü olarak ele almaktır. Kaydedilmiş bir önizlemeyi “düzeltmenin” hiçbir zaman istifi yeniden işlemek kadar iyi sonuç vermemesinin nedeni budur.

Sürüm 1.3.1’e kadar Akastroid’in İstiflenmiş görüntüyü kaydet komutu bu gerilmiş önizlemeyi yazıyordu; bu bir hataydı. 1.3.2’den itibaren doğrusal istifi yazıyor. Önceki bir sürümle kaydedilmiş dosya bir önizlemedir ve öyle açılır; bunun yerine orijinal kareleri yeniden işleyin.

Hangisine sahip olduğunuzu nasıl anlarsınız

• Normal bir görüntüleyicide beyaz noktalı siyah açılıyorsa: doğrusal.
• Görünür bir gökyüzü ve bulutsuyla açılıyorsa: gerilmiş.
• FITS ya da 32-bit float örnekli TIFF/XISF: neredeyse kesinlikle doğrusal.
• JPEG veya PNG: her zaman gerilmiş.

Kısaca

• Doğrusal veri ışıkla orantılıdır. Siyah görünür ve işlemenin üzerinde çalıştığı şey odur.
• Germe onu görünür kılar ve doğrusallığını sona erdirir. Germeden önce kalibre edin, asla sonra değil.
• İstifleri 32-bit float (FITS veya float TIFF) olarak kaydedin. 16-bit sönük ucu çöpe atar.
• Kaydedilmiş bir önizleme istif değil bir görüntüdür ve istif gibi yeniden işlenemez.