Informacje o obiekcie

Typ: Mgławica Planetarna
Nazwa Katalogowa: NGC 6853, M27
Gwiazdozbiór: Lisek
Odkrywca: Charles Messier
Data Odkrycia: 12 lipca 1764
Rektascensja: 19h 59m 36s
Deklinacja: +22° 43′ 00″
Odległość: 1,25 tys. ly
Jasność pozorna mgławicy: 7,5m
Rozmiary kątowe: 8,0’ × 5,5’

Opis
Mgławica planetarna M27, skatalogowana jako NGC 6853, to pierwszy obiekt tego typu odkryty przez Charles’a Messier’a w 1764. Znajduje się 1227 lat świetlnych od Ziemi. W jej centrum znajduje się najmasywniejszy biały karzeł dotąd znaleziony w obserwowanym wszechświecie. Jej masa to 0.56 masy słońca, gdzie zazwyczaj obiekty tego typu osiągają masę od 0.08 do 0.40 masy Słońca.

Parametry zdjęcia

Sprzęt:

Parametry Ekspozycji

  • 192x20s RGB, ISO-800
  • Sumaryczny czas ekspozycji: 64 minuty
  • Ramki kalibracyjne: 20xD, 20xB, 20xF, 20xDF
  • Zanieczyszczenie światłem: 37.08 (VIIRS 2019)
  • Skala Bortle’a: 8 (niebo miejskie)
  • Dane zebrano dnia 2020-07-14, Wrocław, Polska

Processing

Postprocessing zdjęcia został wykonany w całości w programie PixInsight w wersji 1.8.8-5.

Krok 1 - STF

Zaraz po załadowaniu wynikowego MasterFrame’a do PixInsight, wykonałem standardowo STF aby zobaczyć efekty stackingu. STF można zaaplikować z klawiatury za pomocą skrótu Ctrl+A lub Ctrl+Shift+A.

Krok 2 - Dynamic Crop

Następnie używając Funkcji Dynamic Crop wykadrowałem zdjęcie aby pozbyć się śmieci na brzegach i pozostawić mgławicę mniej więcej w centrum.

Krok 3 - Dynamic Background Extraction

Kolejnym krokiem było wyrównanie tła z wykorzystaniem narzędzia Dynamic Background Extraction DBE. Proces ten przeprowadzam w inny sposób niż jest to prezentowane zazwyczaj w samouczkach. Zamiast odejmowania od siebie obrazów (substraction) używam opcji dzielenia (division) wraz z zaznaczoną opcją normalizacji (normalize). Generuję ok 20 próbek w rzędzie o dużym rozmiarze od 100 do 250 px. W tym przypadku ustawiłem Default Sample radius na wartość 120 px. Ustawiłem również tolerancję w zakładce Model Parameters (1) na wartość 5.0.

Wygenerowane próbki staram się usuwać z miejsc gdzie znajduje się interesujący obiekt, z jego bezpośredniego sąsiedztwa oraz dużych jasnych gwiazd, aby przez przypadek proces nie usunął części mgławicy.

Krok 3 - Dynamic Background Extraction Settings

W wyniku tego procesu otrzymałem wyodrębniony model tła oraz interesujący obraz wynikowy bez gradientu.

Krok 3 - Wyodrębniony  model tła

PRZED
PO

Krok 4 - Wyrównanie kanałów RGB

Kolejnym krokiem jest wyrównanie kanałów RGB. Jako że wcześniej używałem STF z opcją rozszerzania każdego kanału osobno, nie widać było że tak naprawdę liniowy obraz jest bardziej niebieski.

Z Menu wybrałem opcję Split RGB Channels lub proces Channel Extraction z zaznaczoną opcją RGB i zastosowałem go na MasterFrame wciskająć F5.

RGB Extraction

Następnie uruchomiłem proces Statistic i sprawdziłem parametr median dla wyodrębnionych kanałów RGB.

Moim celem było odnalezienie, który kanał ma najniższą medianę. W tym przypadku był to kanał czerwony, z medianą o wartości 2.56e-3.

Uruchomiłem proces LinearFit wybrałem obraz MasterFrame_R jako obraz referencyjny i wykonałem ten proces na pozostałych kanałach MasterFrame_B oraz MasterFrame_G.

LinearFit

Po wyrównaniu wszystkich kanałów, łączę je w jeden obraz RGB. Uruchomiłem proces ChannelCombination, ustawiłem kanał R na MasterFrame_R, kanał G na MasterFrame_G oraz B na MasterFrame_B. Ostatecznie zaaplikowałem zmiany na MasterFrame zaznaczając go i wciskając F5 lub przeciągając na niego trójkąt.

Channel Combination

W ten sposób udało mi się uzyskać obraz o wyrównanym histogramie:

Krok 5 - Ustawienie RGB Working Space

Następnie uruchomiłem proces RGB Working Space i ustawiłem wagi wszystkich kanałów RGB na wartość 1.0. Zaaplikowałem proces na MasterFrame wciskając F5.

RGB Working Space

Krok 6 - Dekonwolucja

Kolejnym krokiem jest dekonwolucja. Najpierw wygenerowałem obraz PSF z gwiazd, które na STF nie są widoczne, ale po rozciągnięciu obrazu są bardzo jasne. Chodzi przede wszystkim o to, aby wygenerować PSF z gwiazd, które nie są spłaszczone. STF można przełączać wciskając klawisz F12.

Uruchomiłem zatem proces DynamicPSF i zaznaczam ok 30-50 gwiazd wg. schematu powyżej. Po czym zaznaczyłem wszystkie rekordy z listy i kliknąłem ikonę generowania obrazu PSF Dynamic PSF Generate.

Dynamic PCF Creation

Po wygenerowaniu PSF czas na utworzenie próbnego obrazu na którym będę testował ustawienia dekonwolucji. Ponieważ proces ten jest iteracyjny (wykonuje się nawet do 50 razy) i jest zasobożerny w procesor, najpierw generuję sobie mniejszy obraz testowy.

Zaznaczyłem więc na moim MasterFrame 4 ramki podglądu o wielkości ok 500px każdy i uruchamiam skrypt PreviewAggregator, znajdujący się pod menu SCRIPT -> Utilities. Zaznaczyłem wszystkie 4 podglądy i kliknąłem ok. W wyniku otrzymałem jeden obraz 1000x1000 pikseli (4x500px), zawierający interesujące mnie miejsca, na którym będę testował proces dekonwolucji.

Preview Agreggation

Teraz muszę wygenerować maskę pomocniczą dla Deringing aby chronić brzegi gwiazd przed niepożądanymi zmianami.

Proces generowania maski pomocniczej dla dekonwolucji rozpoczynam od wyciągnięcia z obrazu pomocniczego luminancji L i rozciągnięciu jej w obraz nieliniowy za pomocą STF oraz Histogram Transformation. Na tak przygotowanym obrazie staram się wygenerować maskę gwiazd, sterując parametrami procesu StarMask.

Star Mask

Następnie uruchamiam proces Deconvolution ustawiam aktywną zakładkę External PSF i wybieram wygenerowany wcześniej obraz PSF. Tworzę sobie podgląd na całym obrazie tak aby móc testować kolejne testowe wartości bezpośrednio na nim. Staram się ustawić wartości Global dark oraz Global bright tak aby wokół gwiazd nie pojawiła się czarna lub biała obwódka.

Będąc na podglądzie bardzo szybko można przełączyć się między obrazami przed/po wciskając kombinację klawiszy ctrl + shift + z.

Proces ten jest dosyć krytyczny choć w niektórych przypadkach rezultaty są znikome. Warto tutaj być rozsądnym i nie przeostrzyć zdjęcia, gdyż te wszystkie niuanse mogą się pojawić na późniejszym etapie obróbki.

Dekonwolucja testowa

Gdy jestem zadowolony z efektów mogę przystąpić do przeprowadzenia dekonwolucję na obrazie głównym. W tym celu zrobiłem dokładnie te same kroki co przy obrazie testowym, czyli wygenerowałem maskę dekonwolucji bazując na rozciągniętym obrazie luminancji i przeprowadzamy proces, pamiętając aby zmienić Local support na właściwy obraz.

Przeprowadzanie dekonwolucji na MasterFrame'ie

Krok 7 - Usuwanie szumu w tle na obrazie liniowym

Kolejnym krokiem jest wstępne usunięcie szumów tła na obrazie jeszcze nie rozciągniętym (tzw. liniowym). Do tego celu wykorzystałem proces MultiscaleLinearTransform i samouczka z filmu umieszczonego na YouTube przez Visibledark Astro. Link do samouczka tutaj.

Różnica w ilości szumu w tle jest następująca:

Krok 8 - Rozciąganie Obrazu

Nigdy wcześniej nie stosowałem tej metody ale pomyślałem, że może ona dać ciekawe wyniki zwłaszcza jeżeli chodzi o gwiazdy i tło. Proces rozciągnięcia do obrazu nieliniowego przeprowadziłem w trzech etapach:

  1. Automatyczne rozciągnięcie tła do osiągnięcia wartości 0.15 (15%).
  2. Wygenerowanie maski na samą mgławicę.
  3. Finalne rozciągnięcie mgławicy do zadowalającego poziomu.

8.1 Rozciągnięcie tła

W pierwszym kroku za pomocą procesu AutoHistogram rozciągnąłem obraz w taki sposób aby tło zawierało wartość ok 15%. Standardowo zaleca się aby obrazy astrofotograficzne nigdy nie miały w pełni czarnego tła, gdyż nie wyglądają one najlepiej. Ustawiłem metodę rozciągania na Rational Interpolation (MTF) i wybrałem wartość RGB/K na 0.15.

8.2 Wygenerowanie Maski Mgławicy

Ten krok wykonałem z użyciem 3 różnych procesów. Pierwszy proces Binarize wyciągnął mi interesujące mnie partie mgławicy ale zostawił też dużo gwiazd. Drugim procesem CloneStamp wyczyściłem tło z gwiazd tak aby mieć tylko maskę dla mgławicy. Trzecim procesem Convolution rozmyłem maskę aby nie tworzyła ostrych krawędzie przy przetwarzaniu.

8.3 Dalsze rozciąganie mgławicy

Po zaaplikowaniu maski ręcznie już za pomocą procesu HistogramTransformation osiągnąłem zadowalający efekt aby mgławica była dobrze widoczna a brzegi zlewały się z ustawionym wcześniej poziomem tła 0.15.

Krok 9 - Usunięcie zielonego odcienia

Nadmiar zielonego koloru, który jest obecny na zdjęciach zrobionych lustrzanką występuje ze wzglądu na budowę matrycy sensora obrazu. Sensor ten posiada siatkę złożoną z czujników reagujących na konkretny kolor: czerwony R, zielony G i niebieski B. Większość aparatów cyfrowych posiada matrycę typu Bayer RGGB, który posiada dwa razy więcej sensorów reagujących na światło zielone. Z tego też względu, każde zdjęcie astrofotograficzne jest przesycone tym kolorem. Co więcej koloru zielonego nie znajdziemy w kosmosie. Jest zatem kolorem który nie powinien znajdować się na ostatecznym obrazie (chyba, że fotografujemy techniką wąskopasmową).

Do usunięcia zielonego przebarwienia użyłem procesu SCNR z siłą 0.9.

Krok 10 - Zwiększenie nasycenia kolorów

Kolejnym krokiem jest minimalne zwiększenie nasycenia kolorów aby mgławica była bardziej “soczysta”. Wykonałem to za pomocą procesu CurvesTransformation.

Krok 11 - Usunięcie Szumu Chrominancji

Ostatnim krokiem jest w tym przypadku usunięcie szumu chrominancji z obrazu, przez co wydaje się być bardziej naturalny i nie zawiera kolorowych artefaktów. Proces ten wykonuje za pomocą LRGBCombination gdzie najpierw wyciągam luminancję L z obrazu a potem nakładam ją bez zmian na ten sam obraz ale z zaznaczoną opcją Chrominance Noise Reduction.

Final Image

I w ten oto sposób uzyskałem wynik finalny, który możesz zobaczyć poniżej:

Finalny obraz

Pliki do pobrania

Poniżej udostępniłem zestackowany obraz z DSS na własny prywatny użytek. Możesz spróbować swoich sił w przetworzeniu tego obrazu na własną rękę. Jeżeli osiągnąłeś jakieś ciekawe rezultaty, daj mi znać mailem lub poprzez portale społecznościowe z hashtagiem #di0x7c5. Możesz publikować swoje wyniki pod warunkiem, że wyraźnie zaznaczysz źródło oraz kto jest autorem oryginalnego zdjęcia. Powodzenia!