เริ่มต้นใช้งาน BlurXTerminator: คู่มือและบันทึกภาคสนาม

บทความนี้เรียบเรียงจากบันทึกช่วง ค.ศ. 2022–2023 ส่วนเครื่องมือบางเวอร์ชันหรือขั้นตอนการทำงานอาจอัปเดตไปแล้ว ขอให้พิจารณาประกอบการอ่าน

BlurXTerminator (BXT) เป็นปลั๊กอิน PixInsight ที่ Russell Croman เปิดตัว โดยใช้โมเดลที่ฝึกด้วยโครงข่ายประสาทแบบคอนโวลูชัน (CNN) มาทำ Deconvolution (การแก้ไขภาพเบลอด้วยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์) พอเปิดตัวก็กลายเป็นหนึ่งในหัวข้อที่ร้อนแรงที่สุดในชุมชนถ่ายภาพดาราศาสตร์สมัครเล่นทั่วโลกทันที บทความนี้รวบรวมความรู้สึกส่วนตัวของผมตั้งแต่ประสบการณ์แรกจนถึงการใช้งานประจำวัน รวมถึงบางจุดที่ควรระวัง

ประสบการณ์แรก: กาแล็กซีและพื้นผิวดวงจันทร์

ผมเริ่มทดลอง BXT กับภาพกาแล็กซีที่กำลังประมวลผลอยู่ในมือก่อน รวมถึงภาพพื้นผิวดวงจันทร์ช่วงจันทรุปราคาเต็มดวงที่เคยประมวลผลไว้ก่อนหน้านี้

สำหรับกาแล็กซี ขอเทียบผลลัพธ์สามแบบเรียงคู่กัน: ซ้ายสุดคือภาพต้นฉบับที่ยังไม่ผ่านการประมวลผล ตรงกลางคือผลลัพธ์ที่ดีที่สุดที่ผมทำได้ในตอนนั้นด้วย Deconvolution แบบดั้งเดิมของ PixInsight และขวาสุดคือผลลัพธ์จาก BXT ที่ให้รายละเอียดที่ดีที่สุด ดาวดวงใหญ่ไม่เสียหาย แถมยังลดขนาดดาวลงเล็กน้อยด้วย

ส่วนพื้นผิวดวงจันทร์ก็เช่นกัน เรียงสามภาพคู่กัน: ภาพต้นฉบับ เวอร์ชันที่ผมใช้ UnsharpMask ร่วมกับ MMT และผลลัพธ์จาก BXT ผลลัพธ์ของ BXT ดูเป็นธรรมชาติกว่า และดูเหมือนจะเหลือ artifact น้อยกว่าด้วย

ตอนแรกผมอยากทดสอบภาพดาวเคราะห์ต่อ แต่พอใส่ภาพดาวพฤหัสบดีเข้าไปกลับล้มเหลวทันที ไม่ได้ผลลัพธ์ที่มีความหมายเลย ดูเหมือนภาพที่ใช้ฝึกโมเดลจะไม่มีดาวพฤหัสบดี แต่น่าจะมีภาพพื้นผิวดวงจันทร์รวมอยู่ด้วย บางทีเมื่ออัปเดตเวอร์ชันในอนาคต ก็อาจเพิ่มภาพดาวเคราะห์เข้ามาได้ (ถ้าเป็นแบบนั้น ขอบเขตการใช้งานของ BXT ก็จะกว้างขึ้นอีก)

คุ้มไหมที่จะซื้อ?

หลังจากได้เห็นและได้ลองใช้เอฟเฟกต์ของ BXT มาแล้ว หลายคนมักถามคำถามในเชิงปฏิบัติว่า คุ้มไหมที่จะจ่ายเงินซื้อ? ปลั๊กอินตัวนี้ราคาประมาณ 99 ดอลลาร์สหรัฐ และมีช่วงทดลองใช้ฟรี 30 วัน ถ้าเป็นผู้ใช้ PixInsight ก็ขอหมายเลขซีเรียลแล้วอัปเดตการติดตั้งเพื่อทดลองใช้ได้เลย

คำตอบของผมตรงไปตรงมามาก (ของแบบนี้นอนอยู่ในตะกร้าสินค้ามานานแล้ว พอทดลองเสร็จก็ตัดสินใจซื้อทันที)

ข้อจำกัดและข้อควรระวังในการใช้งาน

BXT ใช้งานได้ดีก็จริง แต่ก็ไม่ใช่เครื่องมือวิเศษที่แก้ได้ทุกอย่าง ต่อไปนี้คือสถานการณ์บางส่วนที่อาจพบเจอในการใช้งานจริง:

ความสามารถในการแก้ไขมีขีดจำกัด

ผมเคยมีชุดภาพที่ขอบภาพมีปัญหาจาก tile ทั้งหมด เลยลอง BXT ดูว่าพอจะกู้คืนได้บ้างไหม ยกตัวอย่างกระจุกดาวเปิดในภาพ หลังแก้ไขดาวก็เล็กลงจริง แต่ผลการปรับปรุงรูปทรงดาวค่อนข้างจำกัด เครื่องมือช่วยกู้คืนได้บ้าง แต่อย่าคาดหวังว่าเครื่องมือจะช่วยปรับปัญหาเชิงโครงสร้างที่รุนแรงให้เรียบเนียนได้ทั้งหมด

บริเวณสว่างอาจเกิดพิกเซลอิ่มตัว

นี่คือปัญหาที่ต้องระวังเป็นพิเศษเมื่อใช้ BXT (AI2) ภาพต่อไปนี้ทั้งหมดอยู่ในขั้น Linear

ยกตัวอย่างใจกลางกาแล็กซีที่ขยาย 800%: ในภาพต้นฉบับใจกลางค่อนข้างสว่าง แม้ไม่ทำ Stretch บนหน้าจอก็ยังพอมองเห็นราง ๆ หลังผ่าน BXT ไม่ว่าจะใช้โหมดปกติหรือโหมด Luminance Only ภาพก็เกิดพิกเซลอิ่มตัวบางส่วน ความสว่างสูงมาก เกือบเข้าใกล้ 1 (ขาวล้วน) พอทำ Stretch บนหน้าจอกับบริเวณอิ่มตัวเหล่านี้อีกนิดเดียว บริเวณโดยรอบก็อิ่มตัวตามไปด้วยทันทีที่ทำ Stretch จนสูญเสียสีสันและรายละเอียด

ปัญหานี้ยังไม่มีทางแก้ในตอนนี้ และไม่ได้เกิดเฉพาะที่ใจกลางกาแล็กซีเท่านั้น บริเวณรอบพื้นที่อิ่มตัวของดาวสว่างบางดวงก็เกิดขึ้นได้เช่นกัน เท่าที่สังเกตตอนนี้พบเฉพาะในภาพสี ส่วนภาพขาวดำยังไม่เจอ

วิธีแก้ในตอนนี้: ให้ใช้มาสก์คลุมบริเวณที่อิ่มตัวก่อน (เช่น ดึงแชนแนล Luminance ออกมาแล้ว Invert) จากนั้นค่อยทำ BXT ก็จะเลี่ยงปัญหานี้ได้

ขอเสริมอีกจุด: ผมเคยเจอสถานการณ์คล้าย ๆ กันใน NoiseXTerminator (NXT) เช่นกัน ถ้าภาพเป็นภาพ Non-linear ที่ผ่านการ Stretch มาแล้ว โดยเฉพาะภาพที่ดันความอิ่มตัวของสีหรือ Curves มามากแล้ว ใครที่ใช้อยู่ลองสังเกตดูได้

การเปลี่ยนแปลงขั้นตอนการทำงานที่ AI นำมา

ไม่ได้ทำ Deconvolution ด้วยมือมานานมากแล้ว พอตั้งค่า BXT ให้เหมาะสม รันแป๊บเดียวก็เสร็จ ถ้าติดตั้งการ์ดจอที่รองรับ CUDA ก็ยังดูตัวอย่างผลลัพธ์แบบเรียลไทม์ได้ด้วย

เวลาที่ประหยัดได้ไม่ได้มีแค่ขั้นตอน Deconvolution เท่านั้น: หลังลบดาวออก ก็ไม่ต้องเสียเวลามากมายซ่อมตำหนิที่หลงเหลือในภาพ starless อีกต่อไป เวลาลดสัญญาณรบกวนก็ไม่ต้องสร้างมาสก์ทุกครั้งเพื่อตัดพื้นที่ที่ไม่ต้องการออกด้วย ทั้งสายเครื่องมือ AI ช่วยลดขั้นตอนที่เคยกินสมองที่สุดในอดีตลงไปหลายจุด

(ตอนนั้นในชุมชนยังมีข่าวลือว่าผลิตภัณฑ์ถัดไปจะเป็น GradientXTerminator II ที่ฝึกด้วยโมเดล AI แต่ดูเหมือนสุดท้ายจะไปในทิศทางของ DBE มากกว่า)

แนวคิดที่ถูกต้องในการใช้งาน

ขอปิดท้ายด้วยคำเตือนจาก Russell Croman เอง แม้ BlurXTerminator AI4 จะแก้ไขความคลาดทางแสง (Aberration) ได้กว้างขวางขึ้น แต่ก็ไม่มีอะไรทดแทนการปรับตั้งอุปกรณ์ให้เหมาะสมได้ ไม่ว่าจะใช้เครื่องมือใด ข้อมูลดิบที่ดีกว่าย่อมให้ภาพผลลัพธ์สุดท้ายที่ดีกว่าเสมอ

AI4 แก้ไขความคลาดที่รุนแรงบางอย่างได้อย่างง่ายดาย แต่ความสามารถในการแก้ปัญหาของเครื่องมือซอฟต์แวร์ใด ๆ ก็มีขีดจำกัดเสมอ ทุ่มเวลาและความพยายามลดความคลาดเคลื่อนของแนวแกนแสง (Collimation) การเอียงของระนาบโฟกัส การบิดตัวของระบบส่งภาพ ข้อผิดพลาดในการโฟกัส และข้อผิดพลาดของการ Guiding ให้เหลือน้อยที่สุด แล้วจะได้ผลลัพธ์ที่ดีขึ้นตามไปด้วย

BXT เป็นเครื่องมือที่ทรงพลัง แต่มีไว้ทำให้ข้อมูลดีอยู่แล้วดียิ่งขึ้น ไม่ใช่ยาวิเศษไว้กู้ข้อมูลแย่ แนวคิดแบบนี้สำคัญกว่าการตั้งค่าพารามิเตอร์ใด ๆ ทั้งสิ้น