PixInsightによる彗星画像処理: 彗星だけの画像

さていよいよ本題の、恒星も彗星も止めた画像の作り方です。
考え方としては、
1. 彗星だけの画像を得る。 2. 恒星だけの画像を得る。 3. 両者を合成する。
の3ステップで実現します。
難しいのは彗星だけの画像をどうやって作るかです。
彗星だけの画像が得られれば、恒星だけの画像は比較的簡単に得られます。
彗星のイメージは星雲と同じで、淡く広く拡がっています。
その間に鋭いピークを持った恒星がちりばめられています。
彗星の核基準で整列した画像をスタックするときに、移動する恒星のピクセルを検知し、それをできるだけ排除するようにスタックしてやれば、彗星だけの画像が得られるかも知れません。
PixInsightのスタックツールであるImageIntegrationには、多くの排除アルゴリズムが搭載されていて、スタックの際に望ましくないイメージを排除することが出来ます。
その中で移動する恒星の画像を排除するのに有効なのは、Winsorized Sigma Clippingというアルゴズム(だそう)です。
Pixel Rejection(1)というオプションでWinsorized Sigma Clippingを選択し、Sigma Highを0.0に設定します。

もったいぶって何回にも分けた記事にしていますが、今回の記事のポイントはここだけです。
これを使ってスタックすると、移動する恒星がかなり減衰してスタックされます。
通常のスタックと、Winsorized Sigma Clippingをオンにしてスタックした結果が以下です。

光芒の部分とか、系外星雲の部分などは残っていますが、移動している鋭いピークを持った恒星の部分がほとんど削除されてるのがわかるとおもいます。
これをどれくらい神経質に取り除いて彗星画像だけにするか? で、元記事の人はDynamicBackgroundExtractor(DBE)の驚くべき使い方を紹介していますが、これではお絵描きです。。
DBEの制御点を緻密に配置して、彗星のあるところだけを除外させているのですが、その除外のさせ方は自動ではなく手動で除外させています。
まばらな制御点のいくつかをひょいひょいとよけるだけなら調整ですが、膨大な制御点をひとつひとつチマチマと削除する作業は、作業量的にもかなりなものですが、DBEの背景計算に除外する彗星の部分をほぼピクセル単位で指示しているという点で、お絵描きになってしまっていると思います。
元の恒星近傍の光芒を平坦にする方法は、このような方法でなくてもいくつか考えられると思います。
ここでは星マスクを使って平坦にしてみます。
まず、最初に作った、恒星基準でスタックした画像を開きます。

PixInsightの星マスク作成モジュール、StarMaskを使います。

StarMaskモジュールも大変よく出来ていますので、まずはデフォルトオプションのままで実行してみて、結果を見ながらオプションを調整していきますが、今回の場合はScaleとMask PreprocessingのMidtonesを調整して、比較的大きな対象だけを取り出すようにしています。
あまり小さな星を対象にすると、テイルの中の星画像がくりぬかれてしまうためです。
出来た結果はこうです。

彗星核のところにもマスクが作成されていますので、ここは致し方なくCloneStampで修正します。
あとは、残存する光芒をうまく隠すように、このマスクを加工していきます。MorphologicalTransformation、Convolution、HistgramTransformationなどのモジュールを使います。マスクの加工の仕方は今回は割愛します。
次に、このマスクで透過させる背景画像を作成します。これはDynamicBackgroundExtractionを穏やかに使います。

Samples per rowを20程度にして、Sample Generationを実行すると、格子状にサンプル点を生成してくれますので、彗星イメージの上に乗っているいくつかのサンプル点を手動で移動してやります。

この状態で実行すると、バックグラウンドの起伏だけを持った画像が生成されます。

あとは、星マスクの部分にこの背景画像をはめ込みます。
通常は、PixInsightでも、この処理は星マスクをマスクとして使いますが、マスクの適用量などをコントロールしながら処理出来るので、私は演算処理で処理するのが好きです。
PixInsightの最強処理モジュールである(笑)、PixelMathを起動します。

PixelMathは画像のピクセル単位の演算処理を、演算式であらわして処理させることが出来る、自由度の非常に高いツールです。Photoshopのようなレイヤー処理がないPixInsightですが、このPixelMathで同じような演算処理をこなします。
ここではマスク処理相当の処理として、CometOnlyの星光芒の部分に、Backgroundの画像を星マスクではめ込む処理をしています。
結果を見ながら、例えば星マスクの濃度が足らなければ、星マスクを修正せずにこの演算に係数をかけたりして調整することが出来ます。
このようにして修正した、彗星だけ画像がこれです。

まだ若干のシミが残っていますが、これ以上消そうとすると彗星のイメージにも影響が及ぶので、この程度でやめておきます。
これで今回のキーポイントとなる、彗星だけ画像が出来ました。次回はこれを使って、恒星だけ画像を作成します。

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