การคัดเลือกภาพ: เลือกอย่างไรให้ถูกต้องระหว่าง Blink และ SubframeSelector

ถ่ายภาพทั้งคืนจบแล้ว ในฮาร์ดดิสก์มีภาพ Light Frame (ภาพถ่ายวัตถุท้องฟ้าที่ต้องการบันทึก) กองอยู่หลายสิบถึงหลายร้อยภาพ คำถามแรกที่ต้องเจอต่อไปคือ ภาพไหนควรเก็บไว้ ภาพไหนควรทิ้งไป? ใน PixInsight เรื่องนี้มีสองทางให้เลือก ทางหนึ่งคือใช้ Blink ดูด้วยตา อีกทางคือให้ SubframeSelector (ต่อไปนี้เรียกย่อว่า SS) ช่วยวัดค่าและให้คะแนนเป็นตัวเลข บทความนี้รวบรวมประสบการณ์การคัดเลือกภาพที่ผมสั่งสมมาหลายปี พูดถึงตำแหน่งของเครื่องมือทั้งสอง รวมถึงการตัดสินใจจริงที่ผมเลือกใช้

มือใหม่: เชื่อสายตาและสมองของตัวเองก่อน

หลายคนพอเริ่มต้นก็รีบใช้ SS ทันที เอาตัวเลข FWHM SNRWeight Noise ของแต่ละภาพมากางศึกษา แต่ถ้าจำนวนภาพไม่มาก (เช่น ต่ำกว่า 50 ถึง 100 ภาพ) พูดตรง ๆ SS ก็อาจไม่มีประโยชน์มากนัก ใช้ Blink กวาดตาดูอย่างรวดเร็วรอบเดียวกลับเร็วกว่า

ที่สำคัญกว่านั้นคือ ค่าที่วัดได้เหล่านี้ไม่มีความสัมพันธ์ที่จำเป็นต่อกัน เว้นแต่จะเป็นค่าที่เกินเลยไปมาก เช่น ทั้งเฟรมไม่มีดาวเลยสักดวง มิฉะนั้นการดูแต่ตัวเลขก็ไม่ได้น่าเชื่อถือกว่าการตัดสินด้วยตา และไม่จำเป็นต้องเร็วกว่าด้วย

ผมมักยกตัวอย่างเรื่องหนึ่งเสมอ: เคยมีเพื่อนนักดูดาวถามผมเกี่ยวกับการเลือกภาพด้วย SS คำแนะนำที่ผมให้กับมือใหม่เสมอมาคือ ควรใช้ Blink ควบคู่กับสายตาและสมองของตัวเองในการตัดสินก่อน สิ่งที่ SS ทำได้ ตากับสมองก็ทำได้เกือบทั้งหมด อีกทั้งใน SS ยังซ่อนกับดักบางอย่างไว้ ซึ่งกลับอาจทำให้ตัดสินคุณภาพของภาพผิดพลาดได้

สถานการณ์ที่พบบ่อยที่สุดคือ “SNR สูงแต่คุณภาพภาพกลับไม่ดี” สาเหตุทั่วไปคือมีเมฆบางทำให้จำนวนดาวลดลง ตัวเลข SNR จึงสูงขึ้นตามไปด้วย แต่ภาพนี้จริง ๆ แล้วใช้ไม่ได้ กรณีแบบนี้ต้องอาศัยตัวแปรอื่นประกอบด้วยจึงจะตัดสินได้ถูกต้อง แต่ถ้าเปลี่ยนเป็นสมองคนบวกสายตา มักจะเห็นได้ในเวลาแค่หนึ่งวินาทีว่าภาพนี้คุณภาพไม่ดี

ดังนั้น เชื่อสมองและสายตาของตัวเองก่อน แล้วลองดูภาพที่ตัวเองถ่ายให้ดี ๆ

ภาพที่ผมคัดทิ้งทันทีในขั้นตอน Blink

ในขั้นตอน Blink นี้ มีภาพบางประเภทที่ผมเห็นแล้วคัดทิ้งทันที ไม่ต้องลังเลอีก:

1. ฟิลเตอร์วีลบัง
2. ดาวลากเส้นรุนแรง
3. ดาวลากเส้นรุนแรงยิ่งกว่า
4. หลุดโฟกัสรุนแรง (เกิดหลุมดำตรงกลางดาว)
5. เมฆบังจนแทบมองไม่เห็นวัตถุท้องฟ้า
6. ติดหลังคาหอดูดาวเข้าไปในภาพ

ยังมีอีกประเภทหนึ่งที่ค่อนข้างตรวจจับได้ยาก และยังไม่ได้พูดถึงก่อนหน้านี้ นั่นคือ ภาพที่ถ่ายด้วยรูรับแสงกว้างและยังได้รับผลกระทบจากเมฆบางระดับสูงด้วย ปัญหาของภาพประเภทนี้อยู่ที่มักจะพบปัญหาหลังจาก Stacking (การนำภาพหลายเฟรมมารวมเป็นภาพเดียว) และรวมภาพ RGB เสร็จแล้วเท่านั้น คือดาวจะกระจายฟุ้ง ถ้าในภาพทั้งชุด จำนวนภาพปกติไม่ได้มากกว่าภาพที่ได้รับผลกระทบจากเมฆระดับสูง ภาพที่ดาวกระจายฟุ้งเหล่านี้ก็เหลือแต่ต้องคัดทิ้งแล้วถ่ายใหม่

บทบาทของ SubframeSelector: การวัดค่าเป็นตัวเลขและการถ่วงน้ำหนัก

แล้ว SS ไม่มีประโยชน์เลยหรือ? แน่นอนว่าไม่ใช่ ฟังก์ชันพื้นฐานของ SS คือเปลี่ยนน้ำหนักของแต่ละภาพตามเงื่อนไขที่ตั้งไว้ หรือตามค่าที่วัดได้ แล้วส่งออกมา พูดอีกอย่างคือ คุณค่าที่แท้จริงของ SS ไม่ได้อยู่ที่ “เลือกคัดทิ้งหนึ่งในสองให้” แต่อยู่ที่ “ให้น้ำหนักที่ต่างกันกับภาพที่ผ่านเกณฑ์พื้นฐานแต่ละภาพ” เพื่อให้ภาพเหล่านั้นมีส่วนร่วมใน Stacking ด้วยระดับการมีส่วนร่วมที่ต่างกัน

พารามิเตอร์ที่ SS ตรวจวัดได้มีไม่น้อย ยกตัวอย่างเช่น ถ้าต้องการประเมินจากรูปทรงของดาว สามารถดูพารามิเตอร์ eccentricity (ความเยื้องศูนย์กลางของดาว) ได้ พารามิเตอร์นี้วัดระดับความบิดเบี้ยวของขอบดาว: สำหรับขอบดาวรูปวงรี กำหนดให้เส้นผ่านศูนย์กลางแกนยาวเป็น a และแกนสั้นเป็น b (a มากกว่าหรือเท่ากับ b) ความเยื้องศูนย์กลางจะเท่ากับรากที่สองของ (1 − b² / a²) ส่วนอัตราส่วนความยาวต่อความกว้างของดาวเท่ากับ b / a ความเยื้องศูนย์กลางยิ่งใกล้ 0 ดาวก็ยิ่งกลม ยิ่งใกล้ 1 ก็ยิ่งยืดยาวขึ้น

ในทางปฏิบัติ ผมจะใช้ความกลมของดาวเรียงลำดับภาพที่ตรวจสอบ จากนั้นกลับไปที่ Blink เพื่อยืนยันว่าภาพที่มีความกลมต่ำกว่านั้นเกิดอะไรขึ้นกันแน่ แน่นอนว่ายังมีพารามิเตอร์อื่นที่สามารถใช้อ้างอิงประกอบกันได้ด้วย

วิธีที่ผมทำอยู่ตอนนี้

พูดตรง ๆ นอกจากขั้นตอน Blink ที่ผมยังคงดูด้วยตาตัวเองแล้ว งานประเมินที่เหลือผมยกให้คอมพิวเตอร์ทำแทบทั้งหมด การสาธิต SS ในบทความนี้เหมือนเป็นการช่วยให้ทุกคนเข้าใจตรรกะการทำงานของ SS มากกว่า เมื่อลงมือทำจริง ผมให้คอมพิวเตอร์ใช้พารามิเตอร์หลายตัวรวมกันให้น้ำหนักภาพโดยอัตโนมัติ แล้วจับคู่กับอัลกอริทึมและพารามิเตอร์ rejection (การคัดแยกพิกเซล) ที่เหมาะสมเพื่อทำ Stacking

จุดประสงค์ของการทำแบบนี้คือให้ภาพที่ผ่านเกณฑ์พื้นฐานทุกภาพมีส่วนร่วมใน Stacking ด้วยน้ำหนักที่เหมาะสม จ่ายในส่วนที่ควรจ่าย เพื่อปรับภาพที่ถ่ายและรวมเวลาเปิดหน้ากล้องที่สะสมไว้ให้เหมาะสมที่สุด และเพิ่ม SNR ของภาพวัตถุท้องฟ้าให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้

ดังนั้นจึงสรุปขั้นตอนทั้งหมดได้แบบนี้: Blink (สายตาคอยเฝ้าคัดกรอง คัดภาพเสียทิ้ง) → ส่งให้คอมพิวเตอร์วัดค่าและถ่วงน้ำหนัก → Stacking สายตารับผิดชอบเรื่องที่ตัดสินได้ในหนึ่งวินาที คอมพิวเตอร์รับผิดชอบเรื่องที่ต้องคำนวณน้ำหนักอย่างละเอียด ต่างคนต่างทำหน้าที่ของตัวเอง