การให้สีภาพ Narrowband: พาเลตสี SHO และสคริปต์ให้สีที่ใช้กันบ่อย

การให้สีภาพ Narrowband (ภาพถ่ายด้วยฟิลเตอร์แถบแคบ) เป็นจุดแรกที่หลายคนสะดุด เมื่อก้าวจาก RGB/LRGB เข้าสู่โลกของ Narrowband บทความนี้รวบรวมแนวคิดและเครื่องมือเรื่องการให้สี Narrowband ที่สั่งสมมาหลายปีไว้ในที่เดียว ตั้งแต่แนวคิดพื้นฐาน หลักการของพาเลตสี SHO ไปจนถึงการทำ Normalization (การปรับค่าให้เป็นมาตรฐาน) ของแชนแนล และสคริปต์ดี ๆ หลายตัว เพื่อให้เพื่อน ๆ ที่ยังคลำทางอยู่มีแผนที่ไว้เดินตาม

ปรับทัศนคติให้ถูกต้องก่อน

การถ่ายภาพทางดาราศาสตร์แบบ Narrowband ไม่ใช่แค่เอา SHO มาจัดเรียงสลับกัน (SHO, HSO, HOO …) แล้วยัดใส่แชนแนล RGB ง่าย ๆ แบบนั้น ผลลัพธ์ที่ได้จากวิธีนี้มักไม่น่าพอใจ

เหมือนกับการปรับแต่งเนบิวลาหลังลบดาวออกแล้ว ไม่ใช่แค่ใส่จุดดาวกลับเข้าไปก็จบ การทำแบบนั้นมักทำให้ดาวจางลงหรือสีเปลี่ยนไป know-how ที่แท้จริงซ่อนอยู่ในรายละเอียดสำคัญเหล่านี้เอง

ดังนั้นข้อแนะนำคือ มือใหม่ที่จะเล่นกับการประมวลผลภาพ Narrowband ต้องจัดการตัวเองให้เรียบร้อยก่อนเป็นอันดับแรก ให้เล่น RGB กับ LRGB จนคล่องและเข้าใจถ่องแท้ก่อน แล้วค่อยขยับเข้าสู่ Narrowband ทีละขั้น ยกเว้นว่าเขียนโปรแกรมเป็นและใช้ PixelMath ได้อย่างไม่มีปัญหาเลย ก็อาจลุยไปพร้อมกันทั้งสองอย่างได้ แต่ต้องบอกไว้ก่อนว่าไม่ใช่เรื่องง่าย

ภาพด้านล่างนี้คือผลการประมวลผลไฟล์ต้นฉบับเดียวกัน ในระดับการเรียนรู้ที่ต่างกัน แค่เรื่อง “ฝุ่นจะลงสียังไง” อย่างเดียว กว่าจะเข้าใจหลักการจนลงมือทำได้จริงก็ใช้เวลาถึงสองปี ไม่ใช่แค่ดึงความอิ่มตัวของสีขึ้นง่าย ๆ แบบนั้น

พาเลตสี SHO คืออะไร

การให้สีแบบ SHO เป็น “วิธีให้สีแบบ Narrowband” ที่พบได้ทั่วไปในการถ่ายภาพทางดาราศาสตร์ อาศัยคุณสมบัติการเปล่งแสงของแก๊สสามชนิด ในขั้นตอนการปรับแต่งภาพจะกระจายสัญญาณจากแต่ละช่วงความยาวคลื่นไปยังสีที่ต่างกัน เพื่อทำให้การกระจายตัวขององค์ประกอบต่าง ๆ ภายในเนบิวลา “มองเห็นได้”

ข้อดีที่สุดของ SHO คือ เนบิวลาที่ตาเปล่ามองเห็นเป็นสีแดงล้วน ๆ จะแยกออกเป็นชั้น ๆ ภายใต้ SHO ทำให้โครงสร้าง ขอบเขต และความแตกต่างของพลังงานชัดเจนขึ้นมาก และ SHO ก็ไม่ได้มีรูปแบบตายตัว เฉดสี ความอิ่มตัว และความเข้มสามารถปรับได้ตามสไตล์และสุนทรียะของช่างภาพเอง จึงเป็นทั้งวิธีสื่อสารเชิงวิทยาศาสตร์และงานศิลปะแห่งจักรวาลไปพร้อมกัน

ต่อไปนี้ใช้ภาพสามภาพสาธิตรูปแบบการแมปสีสามแบบที่แตกต่างกัน

แบบที่ 1 การให้สีแบบออกซิเจนฟ้า กำมะถันแดง ไฮโดรเจนอยู่กลาง

• OIII (ออกซิเจน) → สีฟ้าน้ำแข็ง
• Ha (ไฮโดรเจน) → สีส้มเหลืองเข้ม
• SII (กำมะถัน) → สีแดงสด

บริเวณที่มีออกซิเจนมากจะปรากฏเป็นสีฟ้าน้ำแข็ง บริเวณที่มีกำมะถันมากจะเป็นสีแดง ส่วนไฮโดรเจนอยู่ระหว่างสีแดงกับสีเขียว กลายเป็นแสงส้มเหลืองเข้มที่ให้ความรู้สึกอบอุ่น บางจุดที่มาบรรจบกับออกซิเจนจะปรากฏเป็นสีชมพู

แบบที่ 2 การให้สีโทนธรรมชาติ ไฮโดรเจนเขียว ออกซิเจนฟ้า กำมะถันแดง

ภาพนี้แสดงวิธีให้สี SHO อีกแบบหนึ่ง: Ha ตรงกับสีเขียวเป็นหลัก OIII ตรงกับสีฟ้า SII ตรงกับสีแดง วิธีนี้แตกต่างจาก Hubble Palette แบบดั้งเดิมอยู่เล็กน้อย การแมปสีแบบนี้ทำให้สีสันของเนบิวลาใกล้เคียงกับสิ่งที่ตามองเห็นตามธรรมชาติมากขึ้น ในขณะเดียวกันก็ยังคงคุณสมบัติของภาพ Narrowband ที่เผยให้เห็นการกระจายตัวขององค์ประกอบต่าง ๆ ไว้ด้วย

• Ha → เขียวมะกอกเข้ม/เขียวหญ้า ไม่ใช่เขียวสดจัดจ้าน แต่เป็นเขียวธรรมชาติที่ดูนิ่งกว่า ใช้ขีดเส้นโครงหลักและเส้นขอบของเนบิวลา
• OIII → ฟ้าใสไปจนถึงฟ้าอมเขียวแบบสีน้ำทะเลสาบ คล้ายท้องฟ้าแจ่มใสหรือผิวน้ำตื้น ให้ความรู้สึกเย็นและโปร่งใส กระจายอยู่บนพื้นที่กว้างเป็นหลัก สร้างบรรยากาศกว้างไกลและโปร่งโล่ง
• SII → แดงอิฐ/ส้มไหม้อมแดง ไม่จัดจ้านเท่าสีแดงล้วน แต่เป็นแดงอุ่นที่มีโทนส้มผสม ดูหนักแน่นกว่า มักรวมอยู่ที่ด้านล่างและขอบของภาพ ให้ความรู้สึกถึงพลังงานราวกับเปลวไฟหรือลาวา

ด้วยการให้สีแบบนี้ ขอบเขตขององค์ประกอบที่แตกตัวเป็นไอออนแต่ละชนิดจะเห็นได้ชัดเจนในทันที ทำให้เนบิวลามีมิติราวกับ “แผนที่สี”

แบบที่ 3 การให้สีแบบใกล้เคียง Hubble Palette ดั้งเดิม

ภาพสุดท้ายในชุดนี้ใช้การให้สี SHO ที่ใกล้เคียงกับ “Hubble Palette” แบบดั้งเดิม: SII ตรงกับสีแดง Ha ตรงกับสีเขียว OIII ตรงกับสีฟ้า วิธีการแมปสีแบบนี้เริ่มเผยแพร่ครั้งแรกโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล มีจุดประสงค์เพื่อแปลงแสง Narrowband ทั้งสามช่วงให้เป็นสีที่ตามนุษย์แยกแยะได้

• สีแดงของกำมะถัน (SII) ให้ชั้นการเปลี่ยนสีที่ดูหนักแน่น
• สีเขียวของไฮโดรเจน (Ha) ก่อตัวเป็นโครงสร้างหลักและเส้นขอบ
• สีฟ้าของออกซิเจน (OIII) กระจายอยู่ตามช่องว่างและขอบ

การผสมผสานแบบนี้ช่วยขับเน้นรูปทรงที่ซับซ้อนของเนบิวลาและความแตกต่างของพลังงาน เปลี่ยนแก๊สที่เดิมแยกแยะยากและซ้อนกันเป็นชั้น ๆ ให้กลายเป็นภาพจักรวาลราวกับภาพวาดสีน้ำมัน

หมายเหตุ: ภาพด้านบนอยู่ในขั้นตอนให้สี ภาพแทบยังไม่ได้ปรับให้เข้มขึ้นมากนัก จึงยังดูจาง ๆ อยู่

การทำ Normalization ของแชนแนล กับข้อแลกเปลี่ยนของ “การแปลงสีด้วยคลิกเดียว”

ช่วงหลังมานี้บนอินเทอร์เน็ตนิยมใช้ PixelMath แปลง HOO เป็นพาเลตสี SHO ด้วยคลิกเดียว ใช้งานง่ายมาก รวดเร็ว เป็นมิตรกับมือใหม่ แต่หลังจากทดลองใช้กับภาพที่ถ่ายด้วยฟิลเตอร์ dual-band ในยุคแรก ๆ ก็พบว่าผลลัพธ์ที่ได้มักออกมาคล้าย ๆ กันหมด (ขาดความหลากหลาย)

เมื่อใช้สูตรลักษณะนี้ ข้อแนะนำคือ:

• สำหรับมือใหม่: ใช้อย่างระมัดระวัง ปรับสีเองเมื่อจำเป็น นอกจากนี้ต้องรู้ไว้ว่าสูตร PixelMath พวกนี้แค่ทำ Normalization ให้กับแชนแนล ไม่มีฟังก์ชันปรับปรุงรายละเอียดอื่นใด ดังนั้นยังต้องฝึกพื้นฐานให้แน่นก่อน แล้วค่อยให้สีเป็นขั้นตอนสุดท้าย
• สำหรับผู้ที่ชำนาญแล้ว: ไปดูวิดีโอของผู้สร้างต้นฉบับเพื่อทำความเข้าใจหลักการ แยกขั้นตอนออกมาแล้วปรับใช้ให้เป็นของตัวเอง เพิ่มเครื่องมืออีกชิ้นเข้ากล่องเครื่องมือของตัวเอง เมื่อเจอปัญหาที่แก้ไม่ได้ในตอนนั้น การมีเครื่องมือสำรองอีกชิ้นช่วยให้สลับวิธีได้

สคริปต์ให้สี Narrowband ที่ใช้บ่อย

Process หรือสคริปต์ของ PI สามารถพัฒนาและเผยแพร่โดยผู้ร่วมพัฒนาจากชุมชนได้เอง นี่ก็เป็นเหตุผลที่ PI พัฒนาไปพร้อมกับชุมชนได้อย่างรวดเร็วในด้านการประมวลผลภาพทางดาราศาสตร์ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา รู้สึกว่า Process อย่างเป็นทางการเขียนได้ไม่ดีหรืออัปเดตช้าเกินไปใช่ไหม? คุณก็ลงมือเขียนเองได้เลย หากคุณเป็นนักดาราศาสตร์สมัครเล่นที่เขียนโปรแกรมเป็น ฟอรัมของ PixInsight คือที่ที่คุณจะได้อวดฝีมืออย่างเต็มที่แน่นอน ด้านล่างนี้เป็นสคริปต์ที่ใช้บ่อยหรือแนะนำ

SHO-AIP

SHO-AIP เป็นทางเลือกที่ดีมาก หากคุณรู้สึกหวั่นกับการผสมแชนแนลด้วย PixelMath สคริปต์นี้ใช้ได้ทั้งในสถานะ Linear และ Non-linear และยังพรีวิวผลลัพธ์ได้ทันที HSO, HOO, SHO ในภาพด้านล่างนี้ล้วนสร้างขึ้นด้วยสคริปต์นี้ทั้งหมด ถ้ารู้สึกว่า PixelMath ใช้งานไม่ค่อยเป็นธรรมชาติ ใช้สคริปต์นี้ได้เลย

Color Shifter

เป็นสคริปต์ที่ใช้บ่อยสำหรับให้สีภาพ Narrowband เช่นกัน เหมาะกับการปรับเฉดสีอย่างละเอียด หากไม่มีติดตั้งมาใน PI ลองค้นหาใน Google ก็จะเจอลิงก์ดาวน์โหลด

NB Colour Mapper

สคริปต์นี้พัฒนาโดย Mike Cranfield ร่วมกับ Adam Block จุดเด่นคือให้สีแชนแนล Narrowband ได้ ในสถานะ Linear ส่วนสคริปต์ผสมแชนแนลทั่วไปเกือบทั้งหมดทำงานในสถานะ Non-linear ดังนั้นการรวมแชนแนลในสถานะ Linear จึงทำให้ภาพมีพื้นที่สำหรับปรับแต่งต่อได้มากขึ้นหลังจากรวมแชนแนลแล้ว

NB to RGB Star Combination

หากคุณถ่ายภาพ Narrowband (ขาวดำหรือ dual-band) มาโดยไม่ได้ถ่ายจุดดาว RGB ไว้ ขอแนะนำให้แยกจุดดาวออกในสถานะ Linear ก่อน แล้วใช้สคริปต์นี้แปลงจุดดาว Linear ของ Narrowband ให้เป็นจุดดาวที่มีสีใกล้เคียง RGB ผลลัพธ์ค่อนข้างดีทีเดียว

แต่เดิม การจัดการจุดดาวสีแมเจนตาหรือสีเขียวแบบที่มักเจอในภาพ Narrowband ทำได้แค่ดึงความอิ่มตัวของสีลง หรือใช้ขั้นตอนที่ซับซ้อนกว่าเพื่อสร้างจุดดาว RGB ส่วนสคริปต์นี้แค่ขั้นตอนเดียวก็ได้จุดดาว RGB ที่สีดูปกติกว่ามาก สามารถดาวน์โหลดสคริปต์ได้จากฐานข้อมูลสคริปต์ PI ของ setiastro: https://raw.githubusercontent.com/setiastro/pixinsight-updates/main/

แหล่งข้อมูลบทเรียนอย่างเป็นทางการ

ยังดูวิดีโอสอนปรับแต่งภาพที่แม้แต่ผู้ทำเองก็ยังไม่เข้าใจหลักการอยู่หรือเปล่า? ยังใช้สูตร PixelMath สำเร็จรูปที่สีมักมีปัญหาหรือดูจืดชืดไม่มีชีวิตชีวาอยู่หรือเปล่า?

ทีม PixInsight เปิดตัววิดีโอสอนการประมวลผลภาพ Narrowband บนช่อง YouTube ทางการ อธิบายองค์ประกอบพื้นฐานของการประมวลผล Narrowband และสูตร PixelMath หากคุณยังไม่คุ้นเคยกับการประมวลผล Narrowband ก็คุ้มค่าแก่การดูมาก ส่วนสคริปต์อย่าง NB Colour Mapper ช่องของ Adam Block ก็มีคำอธิบายและสาธิตอย่างละเอียดเช่นกัน

วิดีโอสอนการประมวลผลภาพ Narrowband อย่างเป็นทางการของ PixInsight (รวมสามคลิป):

• https://youtu.be/WYPVtmhXJYk?si=-4lvZ2MkV3nXJUy-
• https://youtu.be/c-JnE7LXtn8?si=lIkN-oGzI0yjvf19
• https://youtu.be/mEdgzaiWmC0?si=s5vrp46YtKYWKsVD

คำอธิบายโดยละเอียดของ NB Colour Mapper สามารถค้นหาได้ที่ช่อง YouTube ของ Adam Block