Youtubeの海を漂っていたら、蒼月城さんのチャンネルを見つけました。
天体写真の画像処理業界ではとても有名なサイトだったみたいですが、恥ずかしながら自分は知らずf^^、拝見してみると、いやーすごいですね。PixInsightが中心ですが、中でどんな画像処理をしているのか、数式を使って理論的に、でもとてもわかり易く説明されています。自己流でなんとなくやっていた自分としては、その何となくこれが良さそうと思っていたことがピタッと数式に表現されてとても気持ちがいい(^^)。
2024/3/31現在で52本の動画が公開されていますが、その最新の動画でGeneralizedHyperbolicStretchが紹介されていました。ストレッチするカーブは自分は適当にトーンカーブをいじってやっていましたが、いくつかモデルとなるカーブがあるらしいですね。この動画の中ではタイトルが[APTips10-1]から[APTips10-4]、[APTips20」と最新の[APTips 28]でストレッチについて説明されています。ひと通り見てみると、[APTips 28]で紹介されているGeneralizedHyperbolicStretchが、これまで発明されたカーブのすべてを包含するようなカーブらしい、ということで、これをなんちゃってeVScopeのIgScopeに実装してみることにしました。
ストレッチするためのトーンカーブは、基本的に暗いところから下に凸のカーブでで急に輝度を持ち上げ、そこから明るいところに向かって上に凸のカーブで輝度の上昇を抑えるS字カーブになっています。その下に凸のカーブと上に凸のカーブは同じ数式で、接続する点を中心に点対称なカーブになって接続点が変曲点となり曲率の変化が最大(==コントラストの上昇が最大）となります。その片側のカーブを決める式を「基本変換式」と呼ぶそうです。なるほど。
で、GeneralizedHyperbolicStretchの基本変換式は、[APTips 28]から画像をキャプらせていただくとこんなふうになります。パラメータbとDの2つで形を制御できて、Dがカーブの強度を決め、bがカーブの形を決めます。
bが1の時に、よく使われる双曲線になるとのこと。なるほど。このカーブがbでどんなふうに変わるかグラフにしてみます。
横軸が入力、縦軸が出力です。S字の上片側だけのカーブなので、x=0のところが変曲点になります。
これを見るとb=1の場合に変曲点での傾きが一番大きいですが、その後緩やかになって、明るいところの飽和は少なめ、b=0のときは明るいところを大きく持ち上げるカーブとなります。b=-1の場合はだいぶリニアに近いカーブになります。
さて、IgScopeでは、このS字カーブをここで説明されている双曲線ベースのカーブではなく、ニューラルネットワークの活性化関数で用いられるシグモイド曲線を使っています。
これをGeneralized Hypabolicに入れ替えるとどうなるか、というのが今回やったことです。
では早速。
こちらが以前にIgScopeで撮影したM42。これを入力とします。
これをHSVに変換して、輝度に対してGeneral HypaboicとSigmoidで作成されたトーンカーブはこうなります。
ヒストグラムのピークから、暗い方にピークの1/10となるところでシャドークリッピングして、明るい方にピークの1/10となるところに変曲点を置いています。変曲点はもっとピークに近いところに持ってきたほうが模様が派手に出るのですが、スタックしていない画像なのでノイズがひどくなるのでこのあたりにしています。
赤い線がGHで、パラメータはb=1、D=3、Sigmoidはカーブがこれに近くなるように、GHのDに相当する入力に対する係数を4に設定しています。
GHのほうが暗いところを持ち上げつつ飽和しにくいカーブとなっているのがわかります。
では絵はどう変わったかというと、
こちらはSigmoid。
こちらがGH。
うーん、正直あんまり変わらない？ちょっとGHのほうが派手になっていますかね。
パラメータを変えてもっと派手にすると差が出るのかもしれません。が、IgScopeは電視観望なので一回の露光時間が短く画像のノイズが多いので、スタックが進んでノイズが減ってくるまでは抑えめにしたほうが粗が目立たなくていいのかな、と思います。
あとIgScopeはルーペで覗いてみるので、あまり派手にすると眼視の見えから離れすぎて嘘くさくなるかも(笑)。
ということで、このあたりで一回実戦で見てみようと思います。
それにしても蒼月城さんのチャンネルはすごいですね。たくさんあって全部は見られていませんが、じっくり見てみようと思います。
以前にやっていた操作ボタン追加の改造は、春になって暖かくなってきたこともあり、こんな爽やかな水色でケーシングしてみました。
天体写真の画像処理業界ではとても有名なサイトだったみたいですが、恥ずかしながら自分は知らずf^^、拝見してみると、いやーすごいですね。PixInsightが中心ですが、中でどんな画像処理をしているのか、数式を使って理論的に、でもとてもわかり易く説明されています。自己流でなんとなくやっていた自分としては、その何となくこれが良さそうと思っていたことがピタッと数式に表現されてとても気持ちがいい(^^)。
2024/3/31現在で52本の動画が公開されていますが、その最新の動画でGeneralizedHyperbolicStretchが紹介されていました。ストレッチするカーブは自分は適当にトーンカーブをいじってやっていましたが、いくつかモデルとなるカーブがあるらしいですね。この動画の中ではタイトルが[APTips10-1]から[APTips10-4]、[APTips20」と最新の[APTips 28]でストレッチについて説明されています。ひと通り見てみると、[APTips 28]で紹介されているGeneralizedHyperbolicStretchが、これまで発明されたカーブのすべてを包含するようなカーブらしい、ということで、これをなんちゃってeVScopeのIgScopeに実装してみることにしました。
ストレッチするためのトーンカーブは、基本的に暗いところから下に凸のカーブでで急に輝度を持ち上げ、そこから明るいところに向かって上に凸のカーブで輝度の上昇を抑えるS字カーブになっています。その下に凸のカーブと上に凸のカーブは同じ数式で、接続する点を中心に点対称なカーブになって接続点が変曲点となり曲率の変化が最大(==コントラストの上昇が最大）となります。その片側のカーブを決める式を「基本変換式」と呼ぶそうです。なるほど。
で、GeneralizedHyperbolicStretchの基本変換式は、[APTips 28]から画像をキャプらせていただくとこんなふうになります。パラメータbとDの2つで形を制御できて、Dがカーブの強度を決め、bがカーブの形を決めます。
bが1の時に、よく使われる双曲線になるとのこと。なるほど。このカーブがbでどんなふうに変わるかグラフにしてみます。
横軸が入力、縦軸が出力です。S字の上片側だけのカーブなので、x=0のところが変曲点になります。
これを見るとb=1の場合に変曲点での傾きが一番大きいですが、その後緩やかになって、明るいところの飽和は少なめ、b=0のときは明るいところを大きく持ち上げるカーブとなります。b=-1の場合はだいぶリニアに近いカーブになります。
さて、IgScopeでは、このS字カーブをここで説明されている双曲線ベースのカーブではなく、ニューラルネットワークの活性化関数で用いられるシグモイド曲線を使っています。
これをGeneralized Hypabolicに入れ替えるとどうなるか、というのが今回やったことです。
では早速。
こちらが以前にIgScopeで撮影したM42。これを入力とします。
これをHSVに変換して、輝度に対してGeneral HypaboicとSigmoidで作成されたトーンカーブはこうなります。
ヒストグラムのピークから、暗い方にピークの1/10となるところでシャドークリッピングして、明るい方にピークの1/10となるところに変曲点を置いています。変曲点はもっとピークに近いところに持ってきたほうが模様が派手に出るのですが、スタックしていない画像なのでノイズがひどくなるのでこのあたりにしています。
赤い線がGHで、パラメータはb=1、D=3、Sigmoidはカーブがこれに近くなるように、GHのDに相当する入力に対する係数を4に設定しています。
GHのほうが暗いところを持ち上げつつ飽和しにくいカーブとなっているのがわかります。
では絵はどう変わったかというと、
こちらはSigmoid。
こちらがGH。
うーん、正直あんまり変わらない？ちょっとGHのほうが派手になっていますかね。
パラメータを変えてもっと派手にすると差が出るのかもしれません。が、IgScopeは電視観望なので一回の露光時間が短く画像のノイズが多いので、スタックが進んでノイズが減ってくるまでは抑えめにしたほうが粗が目立たなくていいのかな、と思います。
あとIgScopeはルーペで覗いてみるので、あまり派手にすると眼視の見えから離れすぎて嘘くさくなるかも(笑)。
ということで、このあたりで一回実戦で見てみようと思います。
それにしても蒼月城さんのチャンネルはすごいですね。たくさんあって全部は見られていませんが、じっくり見てみようと思います。
以前にやっていた操作ボタン追加の改造は、春になって暖かくなってきたこともあり、こんな爽やかな水色でケーシングしてみました。
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