2020年6月25日 星期四

市區拍攝 M57(環狀星雲)及 NGC7023(鳶尾花星雲):後製完成

2020.06.17   夏日涼風的夜晚,一個人在頂樓 ......(天文攝影是一個孤獨歷程

重要的是......沒有蚊子!

一杯威士忌、一包黃色硬殻長壽,再加上 iPad Pro+淘寶買的鍵盤保護套(=筆電) ,於拍攝期間把前文失敗之例寫完並貼上來。
其他的不夠濃,日菸或洋菸香料太多抽不慣。唯一看過有人抽與我相同的菸---路邊的遊民😓😓😓)

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一直專注在後製 M16 ,差點忘了要上樓拍攝。十點時先把桌子、椅子搬上頂樓順便最後確認天空的狀況

十點多把器材搬上頂樓,重新組裝,接線才接好,廣告燈剛好熄滅,便開始了忙碌的前置作業。

極軸校正(設定 ISO 200 Gain 70 可以得到最佳的配置)後開啟赤道儀

執行 PHD2 ,再開啟 APT

以織女星(M57 就在附近)來一星校正及對焦:
GoTo 到織女星並拍攝
Pointcraft ->Blind Solve
對焦:FocusAid -> AutoFocus Aid (前次為 23565 這次經過 5 Steps 對焦在 23526)
定位 M57:(不必上傳 Astrometry.net,100%放大即可看到 M57 在影像正中央
詳細資料請見維基百科的 M57環狀星雲

於十點四十二分完成第一張的 M57 拍攝......

不用後製,看到這樣的影像就知道只要天空無雲,今晚會是成功的拍攝。

設定拍 60 張 90秒的影像,加上 Dither 的時間,會在 01 點 23 分結束,但因在 01 點 05 分 M57 會過子午線,所以在凌晨一點拍完第 52 張後就結束 M57 的拍攝。

赤道儀及 ZWO 自動對焦器由一顆【飛樂 Discover】 汽柴油兩用 15000 mAh 救車行動電源供應,一整晚下來,電力還有兩格多(滿電五格),另一顆則供筆電使用,所以筆電始終維持著 100%的電力。

重新 GOTO 並精確定位到 NGC 7023
詳細資料請見維基百科的鳶尾花星雲

這時 Nikon D610 的電力已來到剩 40%不到,重新換上一顆滿電的電池,一樣設定拍 60 張 90秒的影像,加上 Dither 的時間,會在 03 點 56 分結束,但因在 03 點 03 分 NGC 7023 會過子午線,預定在凌晨三點結束今晚的拍攝。
註:在清境山上時,由於溫度低溼度高,鏡片會起霧,望遠鏡及導星鏡都必須圍上除霧帶,但它們太耗電,兩顆行電不夠用,所以才會找一家可提供市電的民宿。在市區的頂樓,不會有此需要,兩顆行電要拍個通宵也夠用---只要體力能支撐💤💤💤

凌晨兩點,暫停觀看 YouTube 影片,蓋上 iPad Pro,去看看筆電拍攝情況,然後抬起頭看看天空是否沒問題,這一看,不可思議地看到了這輩子最漂亮的雲......

只見低空十幾條水平排列如絲絹般通透輕捲的薄雲緩緩地從西南水平飄向東北

在如此的深夜,由於光害,天空並非漆黑一片,彷如初曉(再暗一些),因此才能看到這麼美麗的雲。雖然仍不時有車聲呼嘯而過,但我相信,這個景象應該只有我一人看到---(事後想想,自己書讀得不夠,無法以文字描繪出當時的美景,但失之東隅,收之桑榆,有雲無法繼續拍攝,但卻得到一人獨享的良辰

來到凌晨兩點,也有點累了,用手機或 iPad Pro定是無法將此景象拍攝下來,就算下樓再去拿相機應該也是沒辦法,所以......就放在腦海裡吧!

然後雲量從南方天空多了起來逐漸往東北方延伸,到凌晨兩點二十幾分時,NGC 7023 拍到第 26 張,PHD2 出現 Star Lost 的警告,表示雲的遮避已無法拍攝了,只得中斷拍攝,總共得到 25 張 NGC 7023 影像,然後收拾器材,結束今晚算是成果豐碩的拍攝。

連續三個晚上的拍攝,雖說前兩晚大概都在凌晨一點前結束,但今晚拍了兩個目標,搞到凌晨兩點半才結束,還真有些累了,該休息一陣子。況且查了氣象預報接下來的幾天天氣不會很好,且也累積不少影像等著後製,就把器材先收起來。

感覺上市區也能拍出不錯的影像,似乎就沒有上山的必要?嗯!上山其實可以算是度假,還是要去的,況且在山上,若天氣好,滿天星斗的夜空不是在市區可以比擬的。

在這段頂樓拍攝的期間了解到若未來上山不必局限於一定要在農曆月出或月末時,只要不是靠近滿月的日子,在上弦(午夜月落)、下弦(午夜月出)期間,只要事先以 Stellarium 規畫好:

  • 上弦:上半夜拍攝東升的目標,下半夜月已西下,全天的目標都可以選。
  • 下弦:上半夜全天的目標都可以選,下半夜月已東升,可以拍攝西下的目標。
在2020.06.19 以輕裝的 Kenko 攝星儀拍了 NGC7000 北美洲星雲,想要先初步後製看看拍攝的成果如何,但碟碟裡還有著處理 M57及 NGC7023 的疊圖過程的暫存檔,所以就先行處理,等初步後製完成後再刪掉,才能繼續處理NGC7000 北美洲星雲。

前置作業(pre-processing of images):

ImageCalibration 只套用 Master Superbias

CosmeticCorrection

Debayer

SubframeSelector
M57:權重都還可以,就全部用來疊圖

NGC7023:只拍了 25 張,即使有幾張似乎不太行,還是決定全部用來疊圖

StarAlignment

LocalNormalization

ImageIntegration process

DrizzleIntegration

DynamicCrop 
把光害濾鏡邊框的部分裁掉

DynamicBackgroundExtraction
做完 DBE 後沒想到竟然 M57 環狀星雲沒什麼細節(單張檢視時還比較好

嚐試調整 Model Parameters 參數,改變不同的數值,還是不滿意

熬了一段時間,想到或許改以之前以王為豪博士所著星野攝影第二版的方法看看是否能有所改善。於是將 Drizzle & Crop 後的 M57及 NGC7023 於線性下另存為 32 Bits 的 Tif 檔讓 PhotoShop 接續後面的處理(不存 16 Bits ,由 PhotoShop 來轉):


在 PhotoShop裡以下圖的方式轉成  16 Bits :

接下來以 Level 分別針對 R、G、B 各別精細調整:


註:在 Mac 下,將游標放在 Level 調整視窗裡,然後按 Command+Option +"+"(放大螢幕)才能精細調整,分別調好後,再按 Command+Option +"-"(縮小螢幕)回到原來的畫面按 OK 確認。

每調完一次 Level,跟著以 Enhance Star調一次 Curves
這樣的 M57 才是對的樣子

每個影像大概需要四次Level及四次的 Enhance Star(這樣的調整,星星大概都爆掉了,如何不曝掉,需要針對一些較亮的星做 Mask 來避免 Enhance Star 的作用。不過,現階段懶得這麼麻煩,就先略過。要做的話其實可以在 PI 做個 StarMask ,大概在做過兩次 Enhance Star後再套用

底下是NGC7023(鳶尾花星雲)PS調整後(左)與 PI DBE後(右)的比較圖

當然不是到這裡就可以了,PS 處理後的影像還是需要送到 PI 裡進行PhotometricColorCalibration、BackgroundNeutralization、DynamicPSF、Deconvolution及進一步的降噪(或許也須要 DBE)。

至此,了解到今後的影像後製流程需要來個大改變.......

PixInsight 也有 HistogramTransfermation(Level)及CurvesTransformation ,也可以做同樣的事,不用轉檔來、轉檔去,全部在  PixInsight 裡完成,就寫在這篇以 NGC7000 為例,記錄下來整個後製過程。

NGC7023(鳶尾花星雲)後製:

由於拍攝張數不夠多,只有 25 張,預期應該不會有很好的成果,畢竟它不是很亮,視星等 6.8,也很小,視大小只有 18' x 18'。

在做  Level 及 Enhance Star 前先知道中間亮星(其實是星團)的 RGB 值,每做完 Enhance Star 後都要檢查一次來確認亮星是否爆掉了:

在經過了四次的  Level 及 Enhance Star 後:

中間星團部分的星已經爆掉了,只能做到這裡了:


DynamicBackgroundExtraction

預設有點少,再自行增加於四個角落到 77 個取樣點
DBE 後:

不是很滿意,以 DynamicCrop 再裁掉一些

裁剪後的影像重新再做一次 DBE 這次取樣點增加到 83 個

DBE 後:

未裁剪前(右)與裁剪後(左) DBE 的結果做個比較:

好像差不多,但似乎裁剪後(左)的細節多了一些,很難抉擇。
將兩個影像都 PhotometricColorCalibration 後再來比較:

似乎仍是裁剪後(左)的細節好一點,就選它繼續後面的處理。

自動化的 DynamicPSF 產生 PSF 影像:

以 StarMask 製作 Local Dering 用的 Mask
再以這支影片的方法製作讓星點及背景不被 Deconvolution  作用的 Mask,最後需要 STF + HT 非線性化才能用:

 Deconvolution  後幾乎看不出來有什麼變化:

ATrousWaveletTransform(Linear 下的初步降噪):

Herbert Walter PixInsight Scripts 裡的 AdvStarmask 不用調整參數,一鍵產生一個 StarMask(需經 ScreenTransferFunction + HistogramTransfermation =》Linear Stretching  to Non-linear):

然後與之前給 Deconvolution  用的 Mask 以 以 PixelMath 相加,這樣就可以保護星點與星雲,讓 ATWT 只針對背景降噪:

降噪前:

降噪後:

ScreenTransferFunction+HistogramTransfermation (Linear Stretching  to Non-linear)

關於 HistogramTransfermation 的調整,有兩個原則:

  • 移動黑點到 Shadows 為 0 ,位置是只要再向右移一點就大於 0
  • 移動灰點到上方曲線圖裡有 Data 的地方剛好位在中間那條格線上(黃色箭頭的位置)

如果看不清楚,可以如下圖的方式來放大,就很容易判斷調整的位置:

HDRMultiscaleTransform

由於核心的星團過亮,有必要做個 HDRMultiscaleTransform 讓星雲的對比更顯些(不需套用 Mask):
套用前

套用後

現在可以用TGVDenoise 在 Non-linear下降噪:
降噪前:

降噪後:

再經過幾番的測試調整,終於發現把Lightness 及 Chrominance 的 Iteration 均調為 500 才算得較滿意的結果。

註:後知後覺,在各個調整階段分別存檔,在最後完成後還是會備份起來,但頗佔容量的。其實可以在過程中要中斷做其他事時,先存成 Project 檔,會把所有歷程記錄下來、所以製作的開啟中的 Mask,也包括 icon 更動的變化一起存檔,下次要開始時,只要開啟這個 Project 檔即可恢復先前的狀態,甚至完成後,存 Project 檔,然後各個調整階段分別存檔的檔案可以不用備份,只需備份這個 Project 檔。

LocalHistogramEqualization
套用前

套用後

ColorSaturation(需使用 Mask)

CurvesTrans (不需使用 Mask)
套用前

套用後


MultiscaleMedianTransform 強化星雲的細節
需使用 Mask

套用前

套用後

最後再裁剪
然後使用 ICCProfileTransformation 就可以出圖了:


也只能後製到這個程度了.......下次有機會到山上給它單張三分鐘,總曝光兩小時以上或許就會好很多。

 M57(環狀星雲)的後製

前置作業完成後重新以新方法後製

Level 及 Enhance Star 

第一次 Level 前

Level 後

第一次 Enhance Star 後,以 Preview 選的一顆亮星來判斷

四次Level 及 Enhance Star做完後,雖然亮星爆掉了,但整體還不錯,似乎只有這顆星而已,後續說不定還會裁掉。

先裁剪一些後再來做 DBE

DynamicBackgroundExtraction
取樣點從預設的三十幾點增加到 91點,結果還可以:

再增加到 106 點看有無好一些:

大概就這樣了,接下來進行 PhotometricColorCalibration:

自動化的 DynamicPSF 產生 PSF 影像:

這次 M57 的 Deconvolution ,在影像 STF 下看不出來效果,需要 Reset STF 才看得出來,所以 Iterations 可是來到 100:
套用前:

套用後:

難道之前其他影像操作的方式都弄錯了???

ATrousWaveletTransform(Linear 下的初步降噪):
降噪前:

降噪後:

ScreenTransferFunction+HistogramTransfermation (Linear Stretching  to Non-linear)
如何調整可參閱NGC7023處的說明)

HDRMultiscaleTransform:
需要套用 Mask,讓星雲的對比更明顯。可看到這次前後差別很明顯。

套用前

套用後

現在可以用TGVDenoise 在 Non-linear下降噪:
降噪前:

降噪後:

這一次的 Mask 做得最佳,降噪成效好,背景抹得還算乾淨,但又不影響到星雲及星點。

LocalHistogramEqualization 做了之後的效果不佳,就略過。

ColorSaturation(需使用 Mask)
套用前:

套用後:

CurvesTrans (不需使用 Mask)
套用前:

套用後:

MultiscaleMedianTransform 強化星雲的細節
需使用 Mask
套用前

套用後

最後再使用 MorphologicalTransformation 把星點縮小一點,讓 M57 環狀星雲再稍為突顯一點:

然後使用 ICCProfileTransformation 就可以出圖了:

最後一個待後製的目標至止已處理完畢,接下來就是等下一個天氣好的晚上拍攝新目標。

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