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上一篇文章提到如何拍攝用來疊圖的天文照片,並使用免費軟體DeepSkyStacker來疊圖。由於DSS內建的影像處理相當陽春,疊合完成後的事情,則使用其他的影像處理軟體來完成。本文中介紹我如何使用Photoshop CS6來後製C/2014 Q2 (Lovejoy)彗星的照片。若使用較舊的版本也沒問題,基本的操作應該是相同的,也沒有使用特別複雜或新版增加的功能。

首先DSS在疊圖完成後,會自動把成品儲存在與星空照片相同的資料夾,檔名為Autosave.tif。我們用Photoshop打開看看:

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怎麼又是黑黑的沒有畫面,連色階分布圖都沒東西?這是因為Autosave.tif是32位元的影像檔,動態範圍相當高,一般螢幕無法正確顯示,也沒有辦法恰當地編輯。所以在後製前開門第一件要事,就是把它轉換成16位元:

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轉換方式有很多種選擇,個人習慣使用"均勻分配色階分布圖"。這個選項沒有可設定之處,相當傻瓜,但對天文攝影的照片而言效果相當好。

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轉換以後畫面就出現了。這時候可以注意到兩件事:第一是畫面亮度不均勻,第二可能比較不明顯的則是色偏的問題,先前在介紹疊圖時就稍微提到了;由於光害之故,整體的色彩偏紅,這也能從色階分布圖上明顯看出,紅色的峰值明顯比綠色高,綠色又比藍色高一點。(將色板選為"彩色"可同時看到RGB三色色階)

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個人經驗先修正色偏會比做其他調整後再修正要來得方便。最簡便的做法,便是使用影像>調整>色階,選擇灰色滴管,並點選照片中天空黑暗處,告訴PS說這裡應該是不帶色彩的中性灰。點選之後可觀察色階分布圖,確認RGB三色是否重疊。由於畫面中有些許的色彩雜訊,點選之後RGB可能不會完全重疊,這時就要多試幾個地方了。要調整到完全重疊可能很困難,但盡量將三色的峰值調到越接近越好。

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以下是修正色偏(白平衡)之後的照片,可見明顯呈中性灰。接下來就是讓畫面亮度均勻了。如果有看上一篇的人會覺得納悶,我不是才解釋過拍攝"平場"就可以解決亮度不均的問題嗎?為何現在還是亮度不均?答案是平場只能解決因為鏡頭本身周邊減光造成的亮度不均,但天空的亮度不見得均勻。尤其在有光害的環境拍攝,或者拍攝的仰角不高時,越接近地面的天空背景亮度越高,所以若仔細觀察以下照片,可以發現下方比上方略亮。

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假如背景亮度不均,在加強對比以顯現天體特徵之後就會變得更明顯,因此在拉曲線之前必須把這個問題修正掉。以下就要使用Photoshop的圖層遮色片功能來修正背景亮度,這在訊號處理學中叫做基準線修正(baseline correction),用更白話一點的比喻,就是用壓路機把背景強力壓平啦!XD

首先進入右邊的圖層分頁(若沒有圖層分頁,可按F7叫出來),選擇新增調整圖層中的曝光度。注意這裡用的是曝光度而不是曲線,因為曲線可以變化的範圍太大,有時候亂拉反而會讓畫面色階變得不自然,所以修正背景亮度時還是以調整曝光度數值為主。

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這時候會跳出曝光度調整視窗,在調查色階分布圖之前先別動它。在色階分布圖上,把游標分別移動到峰值的左右兩端(游標的垂直座標並不重要),看看色階的數值是多少。這麼做是因為峰值對應於占畫面絕大部分的天空背景。以下圖為例,左邊是67,右邊是90。這是從0到255的亮度數值。接著調整曝光度滑桿,往左調暗或往右調亮皆可,我選擇調暗因為天空背景本來就不應該到67-90這麼亮,調暗的話之後會比較好調整。要調多少呢?調整時色階也會跟著移動,調暗的話就要把色階圖原本是90的地方調到67囉。如果調亮就反過來。調好後直接按曝光度調整視窗右上角的x關閉。

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接下來就是圖層遮色片的妙用,可看到我們新增了一個調整圖層"曝光度 1″,右邊有一個白色縮圖,這就是此圖層的遮色片。所謂遮色片,就是一個對應於影像本身的獨立灰階色板,會利用色板的灰階濃度來決定圖層的透明度。白色的地方表示圖層完全不透明,黑色則表示圖層在那裡完全透明(你看不到我)。

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既然影像從上到下逐漸變亮,而我們已經用曝光度遮色片把影像調暗了,就要調下面而不調上面,中間則用漸層過渡,才能讓影像亮度平均。因此選擇漸層工具、黑白線性漸層,然後由下而上拉出由白到黑的漸層。

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拉出漸層後可以從圖層遮色片的預覽小圖中看到,也可以看到影像的色階變窄了。這表示我們已經成功地把照片上下兩邊的亮度調整平均。

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接下來的步驟,就是路平專案之不夠平、還要更平,也就是更精細調整背景亮度的時候,使用的原理(曝光度、圖層遮色片)和上面完全相同,就是更龜毛一點。因為要讓彗尾的細節顯現,需要大幅增加對比,原本看似平均的背景可能被曲線這麼一拉又變得明暗不均了,所以要進一步調整。但這時候問題來了:明暗不均的程度已經低到肉眼無法明顯看出,這要怎麼調啊!這時先別拉曲線,首先將影像平面化並均勻分配:

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均勻分配就是把原本集中在一大根的色階打散到0-255,這麼一來有任何不平均之處都逃不過法眼了。下圖中可見均勻分配後畫面再度變得不平均,色階圖也分散了。這時我們可在步驟記錄的"均勻分配"步驟上按滑鼠右鍵,把這張圖複製成新的文件。

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我們可從圖上知道哪邊偏亮哪邊偏暗,所以若把原本的照片套用新的曝光度圖層遮色片,就可以藉由這張圖知道哪裡該調整、哪裡不用調。具體而言,我們可以利用選取顏色範圍的功能,選擇此圖片的亮處或暗處:

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在此例中,滴管點選的是畫面的暗處,調整朦朧程度可調整選取的顏色範圍寬度,視窗中的小預覽圖以黑白的方式顯現選取區的範圍,選取的部分以白色表示。

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確定後就會有一個形狀凹凸不平的選取區出現,但我們要的是柔和地調整照片的亮度,於是把選取區羽化,羽化半徑大概抓個300像素。一般而言調整越多層曝光度圖層,越後調整的羽化半徑就傾向越低,才能達到較佳的調整效果。

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羽化後選取區的不規則邊緣應該就會消失了而呈現圓滑狀。這時就可將此選取區以色板的方式儲存起來,名稱隨便取一個,只要自己認得就好。

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把視窗切換到原本的文件,並將影像平面化和均勻分配兩個動作復原掉:

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接著以與前述相同的方法新增曝光度圖層遮色片,把曝光度適量調低,然後匯入剛剛儲存的選取區:

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這個選取區對應的區域,就是照片中比較暗的地方了,也就是不需要套用"曝光度 2″的地方。因此將此選取區填入黑色(可直接順手按delete鍵,因為圖層遮色片的預設背景色是黑色。也可用編輯>填滿來填入黑色)。填入後觀察修正效果。若肉眼不易觀察,可用上面提過的辦法:暫時將影像平面化後均勻分配。如果均勻分配後明暗和套用曝光度圖層前相反了,表示修正過頭了;如果相對明暗仍不變,表示修正不足。如果修正過了頭,只要將不透明度降低即可。如果修正不足,在"曝光度 2″左邊的小太極符號上按兩下,曝光度視窗就會再次跳出,把曝光度修正量調高即可。

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以下是使用第二層曝光度圖層適當修正後,影像平面化並均勻分配的結果,可見背景亮度明顯比上一張平均許多:

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我通常到此還不滿意,會繼續重複上述動作使用更多的曝光度圖層。用了四層之後始覺滿意,這時候才開始拉曲線。我習慣把色階分布圖的峰值處調到接近黑色,因為夜空本來就應該是黑的。但調太黑的話,較暗的星點或天體特徵(星雲、彗尾等)反而會變得不明顯,因此要在兩者間取得平衡。然後把曲線整體調成往上凸出,可加強影像高亮度的部分。

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照這種方式調整曲線兩三次之後,彗星的彗尾就相當明顯。甚至可看到昴宿星團微微的雲氣。

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但這樣調整出來的畫面還是灰灰的沒有顏色啊!這也是用raw檔疊圖的最大問題,除非單張的訊噪比夠高,或者欲拍攝天體在畫面中的尺寸夠大、亮度也夠高,否則很難調出顏色來。但我還是想讓照片有顏色,這時候該怎麼辦?

我的解決方法相當簡單,就是把raw檔轉為TIFF檔之後再用DSS疊圖。那麼有人可能會問,為什麼不乾脆一開始就全部轉成TIFF來疊圖就好了?我如此做的原因有二:第一,因為若將欲疊合的照片全部轉檔,所消耗的時間跟疊圖本身差不多,等於花兩倍的時間疊圖,之後還是一樣要後製。第二,儘管轉成無損的16位元TIFF檔,一般raw轉成影像檔的過程中還是會使用到非線性的數學運算,而DSS疊圖時又會再算一次,多運算一次就多失真一次。因此我只選用原本圖片的一個小比例轉成TIFF來疊圖,目的只是拿疊出的圖中的顏色來用,這樣可以兼顧省時和少失真的雙重目的。

首先開啟DSS,並開啟先前儲存疊圖的檔案清單,然後照分數排序,找出分數最高的40張圖,然後關閉DSS,進入轉檔程式。我使用的是Canon DPP官方轉檔程式,但不論使用什麼轉檔,基本原理應該都類似。轉檔前可修正白平衡,方法跟用Photoshop差不多,用滴管點天空背景,點到RGB色階重疊即可。接著把飽和度調到最高以顯現顏色,銳利度調到零(原因在上一篇有解釋了)。之後儲存設定值、將設定值複製到欲轉檔的40張彗星照片,以及dark、flat、dark flat和offset,全部轉為TIFF檔。

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把這些TIFF塞回DSS去,偵測星點、計算位移量的方法跟使用raw檔完全相同,就不贅述。在點選彗星之前,找到先前raw檔中分數最高的一張,極有可能轉成TIFF後分數就不是最高了,但我們還是得將這同一張設定為參考畫面,以求疊合效果盡可能相同。因此在此圖片檔名上按右鍵,設定成參考畫面:

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點選彗星、疊合設定等等皆與使用raw疊圖時相同,只要確保彗星疊合的模式也和先前一樣即可。如果使用自訂方形區塊,記得把區塊框得比先前的大。疊合成功一樣會讀出Autosave.tif以及色階調整畫面,一樣不管,直接關閉DSS,用Photoshop把此檔案打開,使用和上面所述相同的程序修正白平衡、畫面明暗均勻度、調整曲線。

由於這張的疊合張數較少,雜訊較重,因此最好也要降噪。我使用的是DSLR板上推薦的Noiseware Professional在Photoshop的外掛,這個外掛不是免費的但也不貴,重點是其功能相當強大,可以精細調整降噪的各項參數。我主要調整特別將暗部雜訊和色彩雜訊加強降噪,以降低天空背景紅紅綠綠、五顏六色的色彩雜點。我相信不論用什麼降噪軟體,原理都基本相同,而本文重點不在降噪,就不多加詳細敘述。若沒有太多調整的彈性,可以大膽把雜訊多抹掉一點沒關係,因為這只是拿來替先前疊合多張的彗星照片增加色彩用的而已。

全部調整、降噪完畢之後,就可調整飽和度進一步凸顯色彩。飽和度有兩個選項:"自然飽和度"與"色相/飽和度",其差異在於色相/飽和度的運算法相當簡單,若飽和度調高太多,RGB色板的數值容易爆表而造成色偏。自然飽和度的運算法較為複雜,儘管效果不如前者顯著,但可確保增加飽和度的同時不產生色偏,忠實呈現原色。因此選擇自然飽和度,可以調高一點沒關係,但盡量不要調到90-100這麼高。

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調整完畢後應該可明顯看出顏色了吧!此時把這張複製貼回先前用raw檔疊合的彗星照片中,形成圖層1,並將不透明度調整成一半(50%)。這時可以同時看到上下兩層,就很方便拖曳對齊了。大致對齊後將圖片放大,用鍵盤方向鍵精細對齊,並可按圖層1縮圖左邊的眼睛圖示切換顯示/隱藏,來確認上下兩層完全對齊。

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對齊後將合併模式(就是顯示"正常"的那個選單)改為顏色,就可將此圖層的顏色套用在背景之上。記得將不透明度改回100%。

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將影像平面化後就是有顏色的彗星照片的成品了,可以自由微調、降噪、拉曲線…等等直到滿意。準備出圖前,將影像模式改為8位元,即可儲存為JPEG。

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以下是完成圖,上一篇已經以首圖的方式貼過了,但還是不免俗再貼一遍。點圖可連結到Flickr看大圖以及各項設定。

左上:昴宿星團,右下:C/2014 Q2 (Lovejoy)彗星。

左上:昴宿星團,右下:C/2014 Q2 (Lovejoy)彗星。

1/19更新:
根據DSS有關論壇上網友的經驗,開啟Autosave.tif後將32位元轉換成16位元時,若使用"曝光度與Gamma"方法轉換,亦可保留更多顏色,甚至比用TIFF檔疊圖的照片還鮮豔。缺點是轉換出的照片中比較黯淡的特徵更不明顯。大家可照情況選擇如何後製天文照片使顏色顯現。