PixInsight LE 操作指北(七)DBE DBE(Dynamic Background Extract)和“平场”并无任何关联,从字面意思看,它是一种动态的背景提取工具。所谓动态,在PI里,就是某个模块,其工作范围可以在图像上,人工选取。然而为什么大家都把DBE叫做人工平场呢?因为该模块提取的背景,在经过像素运算(减法)之后,可以将渐变减去。其初衷本是为了减掉天光,各种气体辉光等——这是环境条件特别好的时候,才会出现、明显影响到“深”空天体的,不过当然,也可以减掉光害、CCD表面受光不均、还有,修复轻微的暗角等等。 于是乎,初衷被抛弃,变成了不拍平场的偷懒工具(PI团队放弃LE的主要理由:LE变成了一个平场工具,而不是后期软件)。不过既然读到这里,肯定是决心用好PILE,那么大家绝对不会仅仅把它当作一个人工平场工具那么简单。 首先要了解一下渐变的特性,所谓渐变,就是渐渐变化,这个“渐渐”,在摄影的片子里,可以被视为图像中最为低频的信号之一。另外还需要了解一下样条曲线/面。【最初,样条曲线都是借助于物理样条得到的,放样员把富有弹性的细木条(或有机玻璃条),用压铁固定在曲线应该通过的给定型值点处,样条做自然弯曲所绘制出来的曲线就是样条曲线。样条曲线不仅通过各有序型值点,并且在各型值点处的一阶和二阶导数连续,也即该曲线具有连续的、曲率变化均匀的特点】——引用自百度百科。 正是因为这些特性,DBE模块通过给定图像上的点,通过二维的方式得到一个光滑的曲面,这就是2-D Surface Spline。
DBE的使用界面 1.CurrentSample界面,可定义每个/当前采样点属性:
橙色区域:Total当前总采样点数量,可通过输入数字或右侧上下箭头选择采样点序号;Go跳转到指定序号的点;Delete删除指定序号的点。 蓝色区域:AnchorX,Y表示当前点描点坐标;Radius是该点的采样半径(方形滤镜边长,单位:像素) 绿色区域:指示采样点的对称方式,以DBE中的两条垂直的贯穿整幅画面的线条及其交点为准。H:Horizontal水平对称 V:Vertical垂直对称 D:中心对称(对角) Axial:轴对称,其实是旋转对称(稍后做解释) 紫色区域:只有在勾选了Fixed value之后才会弹出右边的SampleColor窗,可以手动对采样点具体数值进行修正,成为FixedValue,参数固定。 2.Global界面,定义了全局属性:
默认采样半径:是每次鼠标选点或者自动生成采样点时默认的方形滤镜边长,如果需要对所有点修改参数,需要点击后面的ResizeAll 自动采样间隔:是自动生成采样点的水平间隔,比如数值为10,就是水平方向的点,总共有10个间隔(即一行有11个点),点击Generate会按以上数据自动生成采样点 对称中心坐标:DBE启动既有一个水平垂直交叉线,该线是采样点HVDA对称方式的依据,其交叉点XY坐标标示在这里,可以通过点击Reset复位(水平/垂直 中心) 函数建模属性: Tolerance:是一个比较重要的参数,原理如下:计算整幅图片的mean background值(statistics里的mean值),以此值为sigma参考值,tolerance以σ单位计数,对采样点采得的所有像素进行sigma clip运算,剩余的像素才参与建模。由此可见更大的Tolerance值将允许与mean background偏差更大的像素,参与背景建模,但更大值将可能导致引入非背景范围内的像素值。因此,tolerance在生成的图片能够正常扣减天光的情况下,越小越好。 Continuity order:是指2-D Surface Spline建模时的连续性。更大的值将会使目标曲面更精确,但可能会导致更多的波纹产生,建议采用默认值2。 Smoothing:建模采样点平滑度,建议采用默认值0.025 Subsample output:缩减采样,如2即意味着采样点将被bin2,再进行后续计算。通常背景的渐变是非常平滑的,因此适当的缩减采样可以大大节约背景生成计算的时间。 最后两个可选的颜色,控制了采样点标记的颜色,有时候采样点看不清楚,可以适当调整。
接下来要通过实例来详细介绍DBE的用法
(该图像由Crazygame同学提供,使用 135mm镜头+QHY8L+SA星野 拍摄) 首先载入这张叠加完毕的图像
可以看到两侧留下了overscan区域,为了采样曲面建模准确,需要先裁剪overscan。与此同时产生了一个问题,黑乎乎的线性图像如何动态采样呢。 PI的ProcessIcon很好的解决了这一问题 首先对图像进行非线性变换以便“看清”上面的大致内容
接下来将图片用crop工具裁剪掉overscan区域和一些边角因为dither带来的低信噪比区域,同时,不要忘记生成ProcessIcon
这张猎户广域拍摄时,受到严重的光污染,HTStretch之后很多目标都淹没在光害中。这对取点造成了干扰。但是没有关系,先暂取几个点: 因为根本无法看清光害里的内容,根据渐变的特点,以D对称(中心/对角对称)来“预估”,采样点在可以看到内容的部分,另外一部分是由DBE的D对称自动映射的:
再次生成DBE的ProcessIcon,将图片关闭,不要保存 再次打开原图,这次不需要再拉伸,直接利用之前的数据进行“摸黑”操作。线性环境的工作,将得到最佳的效果。
接着,双击DBE的ProcessIcon,调出之前存储的采样点数据
点击Generate生成背景,之后利用PixelMath里的subtract-减法,进行背景扣减。 注意:光害,月光等的影响需要使用减法,而渐晕等光学素质引起的变化需要使用除法,没错,只有线性图像里的除法,才能够正常运作。由此可见,如果你有光害,那么你得有平场,只有完全无天光影响的情况下,才能做到真正的除法的人工平场,如果你的系统根本就没有任何CCD表面的波纹、渐晕、灰尘等等,真的想放弃平场,那好吧。
请注意,PixelMath里,一定要勾选Rescale,以保证所有像素输出正确,Operator是运算方式,选SUB:减法,同时注意选择Create new image,我们需要后面的进一步操作,保留原图是必须的,接下来就可以将左下角的箭头拖入裁剪过的原图,进行计算了,计算完毕会生成一张新图,不会对原图做任何改变。 对简单DBE完的图进行拉伸,发现肯定是没有DBE到位,不过没关系,天体的“内容”出现了更多的部分,继续对你所认为的“0信号位”进行取样:
取样完毕,将DBE的ProcessIcon信息进行更新,之后关闭这张DBE过的图,放弃保存。再次选定原图的窗口,双击DBE的ProcessIcon,这次我们更新后的采样点数据已经出现了,继续之前Generate背景然后做PixelMath-SUB的操作。
可见由于左下角和右下角并不能看清楚内容,所以取点有很大的随意性,继续DBE后
从拉伸的结果来看,已经较为理想了。但左下角某些部分取点还存在不足(当然,因为看不清楚),不过没关系,双击DBE的ProcessIcon,将采样点进行更新,通过微调采样点的大小、位置、增补删除等,我们将采样点覆盖一些比较重要的“0信号”位置(CCD上没有天体信息,或量极少),并且避开亮星。由于是在DBE过的图上取点,我们已经可以非常方便的辨识出这些内容,虽然它们还不够完善。 采样点完成之后,再次更新DBE的ProcessIcon,关闭拉伸过的图片,放弃保存,回到原图。之后再双击DBE的ProcessIcon,进行“摸黑”操作,我们的数据都是通过明亮的图片得来,但是通过ProcessIcon来转移到原片上。之后:
左下角的问题已经彻底解决,并且并没有对高光害影响的区域产生大幅度信噪比衰减,这是非线性图像进行DBE操作所做不到的 |