Debayer: การเลือกอัลกอริทึมและเซนเซอร์แบบพิเศษ

แม้ว่าจะมีนักถ่ายภาพดาราศาสตร์หันไปใช้กล้องขาวดำกันมากขึ้นเรื่อย ๆ แต่ส่วนใหญ่คงยังใช้กล้องสี (OSC) อยู่ หลังจากกล้องสีถ่ายไฟล์ต้นฉบับออกมา เนื่องจากมีอาร์เรย์ฟิลเตอร์สี (CFA) อยู่หน้าเซนเซอร์ ภาพจึงต้องผ่านกระบวนการ Debayer (การถอดรหัสสีจากอาร์เรย์เบเยอร์) จึงจะมีสีได้ บทความนี้พูดถึงการเลือกอัลกอริทึม Debayer รวมถึงสถานการณ์ที่พบได้กับเซนเซอร์แบบพิเศษบางชนิด

เลือกอัลกอริทึมในตัวทั้ง 3 แบบอย่างไร

PixInsight มีอัลกอริทึม Debayer ในตัว 3 แบบ ใช้ภาพที่ถ่ายด้วย ZWO 2600MC + Askar ACL 200 มารันทดสอบทีละแบบ ผลลัพธ์เป็นดังนี้

การเปรียบเทียบผลลัพธ์อัลกอริทึม Debayer สามแบบ ได้แก่ VNG Bilinear และ SuperPixel

VNG (ค่าเริ่มต้น): ให้ผลลัพธ์ดีที่สุด แต่บางขอบจะมี artifact
Bilinear: artifact น้อยกว่า VNG แต่ภาพดูเหมือนจะเบลอขึ้นเล็กน้อย
SuperPixel: ขนาดภาพทั้งความกว้างและความสูงเหลือครึ่งหนึ่งของขนาดเดิม แทบไม่มี artifact แต่ถ้าไม่ได้ oversample ขอบของดาวจะกลายเป็นบล็อกสี่เหลี่ยม

สรุป: หากไม่มีความต้องการพิเศษ ใช้ VNG ซึ่งเป็นค่าเริ่มต้นได้เลย หากต้องการคุณภาพดีที่สุด แนะนำให้เปลี่ยนไปทำ CFA Drizzle แทน

โครงสร้างพิเศษ: โหมด BIN1 ของ IMX294

เซนเซอร์บางตัวทำ Debayer ได้ไม่ง่ายนัก ยกตัวอย่างเช่น QHY 294C-P Pro กับ ZWO 294MC Pro กล้องทั้งสองตัวนี้ใช้ชิป Sony IMX294 ซึ่งเป็นสถาปัตยกรรม QBC โดยปกติจะใช้โหมด BIN2 โดยอัตโนมัติ ซึ่งในกรณีนี้การ Debayer ก็ไม่ต่างจากกล้อง CFA ทั่วไป

สถาปัตยกรรม QBC ของ Sony IMX294 และการ Debayer ในโหมด BIN1

ปัญหาเกิดขึ้นหลังจากที่ผู้ผลิตเปิดให้ผู้ใช้อัปเดตเฟิร์มแวร์และไดรเวอร์ และเลือกถ่ายในโหมด BIN1 ได้เอง เมทริกซ์ RRGG-RRGG-GGBB-GGBB ของโหมด BIN1 ทำให้เกิดปัญหาเมื่อทำ Debayer ใน PixInsight ไม่สามารถ Debayer ให้ถูกต้องด้วยวิธีปกติได้

ภาพประกอบเมทริกซ์พิเศษของโหมด BIN1

วิธีแก้คือ มีผู้ใช้ในฟอรัม PixInsight เขียนสคริปต์ที่สามารถ Debayer ไฟล์ที่ถ่ายในโหมด BIN1 ได้อย่างถูกต้อง ใครที่ใช้กล้องสีสองรุ่นนี้สามารถไปหาโหลดได้เองที่ฟอรัม

ผลลัพธ์การประมวลผลไฟล์ BIN1 อย่างถูกต้องด้วยสคริปต์จากชุมชน