【深空后期 5】Siril-0.99.10.1新功能—深空图像处理大提速

田麦 · 发表于 2021-8-25 22:32

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本帖最后由田麦于 2022-2-20 09:42 编辑

本人一年多前曾经介绍过旧版Siril——《Siril 0.9.12 中文版快餐式操作实录》。

可惜的是在旧版Siril中，各种文件的输入时还需要录入大量难以判断的参数，兜兜转转的，相当麻烦。容易使人望而生畏。

Siril从 0.99.x 版本开始，引入了“脚本”的概念（对标的应该是PI的Batch Preprocessing吧)。其操作极其无脑——只要你复制粘贴校准场和亮场文件到工作目录中，此后便无需再输入任何参数，Siril相应的脚本会自动化进行校准、对齐和叠加并输出图像。好像是“黑盒子”一样——这自然大大方便了初级用户。下面就以M104草帽星系图像处理为例，看看它的操作过程是如何加速的。

一、准备工作
1、Siril新版在Windows中必须启用系统的“开发人员模式”：
在屏幕左下角win图标上，右键——设置——更新与安全——开发者选项——开启“开发人员模式”。（如果启动Siril后看不到Scripts脚本菜单，或者在脚本菜单中没发现脚本，请参照文末方法处理）

2、安装最新版的Siril-0.99.10.1。（因新版和旧版不兼容，事前需卸载旧版）
下载地址： https://siril.org/ （网站的下载速度比较慢，内有WIN、MAC版）
或网盘（WIN版）：https://pan.baidu.com/s/1VA5OPW5Q0TTrHy9kzRDZMg 提取码：jm5n

3、设定“工作目录”，并输入要处理的图像。
打开Siril，点击左上角第3个Home图标，接下来设定你本次操作的工作目录。
首先将需处理的图像分别放置入biases、darks、flats、lights四个子目录中（名称要看清楚了，不要写错），然后再复制粘贴到上述设定的工作目录中。到此便完成了数据的输入。

（本例提供了M104的全部校准场和图像文件。感兴趣的可下载尝试一下操作）
下载地址：
链接：https://pan.baidu.com/s/1QPeR-_Tk9mWNTkFfvzM_cQ 提取码：npe3

4、新版Siril运行后，会自动生成一个process目录。脚本创建的所有中间文件都将放在此目录中，这意味着一旦您完成处理最终图像，您可以删除此目录，以节省磁盘空间——这是一个巨大的利好。在开始脚本运行之前如有process目录存在，则应删除它。以免和上次的process数据冲突。
到此，准备完毕。

二、运行Siril的图像预处理脚本（校准、对齐、叠加）
1、启动 Siril，点击Home图标，再次检查工作目录的内容是否正确。
正常的工作目录中应该只有包含了图像文件的 biases、darks、flats、lights四个子目录。（不要出现process子目录）

2、单击顶部工具条 Scripts——OSC_Preprocessing（彩色图像处理）
脚本会马上开始运行，在右侧控制台窗口中将看到命令在不断地执行中。
处理的持续时间将取决于：电脑能力（CPU、内存、硬盘速度——强烈推荐使用 SSD）以及输入文件的大小，数量。彩色图像比单色图像的处理时间要长3倍，另外还有是否同时采用了Drizzle等。
我的电脑（带SSD硬盘）在处理本例数据时，只花费了40.28秒。

三、对已预处理完毕的图像作进一步的修饰处理
1、脚本运行完毕后，点击左上角的Open菜单后会看到工作目录中的所有文件。

a、双击经上述处理后的结果文件 result.fit
左侧区域中的R通道应该如下图那样，有黑白图像显示，而且看到几乎全黑的图像，那是正常的，因为此时图像模式默认为线性。

如果在窗口底部将线性模式更改为自动拉伸模式，图像被拉伸后将显示出黑白的天体影像。

此时单击RGB选项卡可看到彩色图像。如果在这里看到的图像大面积是绿色的，请不要担心，这一步是正常的！

2、裁剪图像
这对于接下来的处理非常重要，因为图像边缘的暗带会扭曲图像统计数据，使下面操作的效果不正常。

a、首先设置图像的可用区域
在R、G或B通道选项卡之一中的屏幕区域，通过单击并拖动鼠标在图像中拉出所需范围的方框。
或者右键单击图像，单击Selection—-Select all，通过不同选项来选择图像所需范围。并通过鼠标调整选择的大小。

b、正确设置所需图像的区域后，右键单击图像，然后单击“裁剪”。得到所需的无黑边的可用图像。

3、背景提取——去除背景的光渐变（即人工平场）
我们看到上述的图像有光渐变背景不均匀的现象，这是因为事先拍摄的平场只能解决镜头引起的圆形光渐变，而该图像的光渐变是由于在城市边缘拍摄，因天空的光渐变引起的。故需要去除天光背景的光渐变。

单击Image processing——背景提取（校正光渐变的梯度变化）

首先输入作梯度样本用的绿色小方块子在每一行中的数目。图中例子是10个。
然后点击生成，Siril 将在图像中放置规则间隔的绿色小方块，这些将是计算梯度的样本。
注意：星云的位置不要放置绿方块（可以用鼠标右键清除），用鼠标左键可以新增绿方块。
一旦您对绿方块的位置感到满意，请单击应用。经运算后会得到背景均匀的图像。然后关闭。

4、使用光度法进行颜色校准
有两种使用 siril 校准颜色的方法，一种是在用户输入的通道之间进行白平衡，另一种是更好的方法——使用图像解析后在图像中识别的恒星的光度测量来校准颜色，操作自动，效果不错。我们现在使用的是后者：

点击Image processing——色差校准——测光式色彩校准

以下按图中所标的数字编号操作。
1）在窗口顶部的图像参数框中，输入图像对应的名称M104，
2）单击Find（必须连接到 Internet 才能使用此功能），此时Siril会在网站的天文数据库里搜索相应数据。
3）搜索完毕，将显示与输入匹配的结果。这次显示搜索结果是Sombrero Galaxy(草帽星系)。此时需单击数据库中找到的对象。（因为Siril同时在多个天体数据库中搜索，此处可能会出现多个结果）
4) 单击“获取图像元数据”，此操作可以从图像文件头中获取 5）中的焦距和像素大小。
（如果元数据不可用，您必须手动输入它们）
6）最后点击OK。Siril 会对图像进行解析（这可能需要几分钟时间），识别图像中的星体并获取它们的颜色配置文件，然后调整图像颜色通道之间的关系以形成新的白平衡。

如果解析不成功，请尝试更改焦距。
在光度颜色校准运行后得到了这张彩色图像。颜色是否比前图大大地改善了？绿色全不见了。

5、进行一点点反卷积
反卷积将改善恒星的形状、图像的整体清晰度变好并在星云中显示更多细节。虽然有些人更喜欢在直方图拉伸后使用这个工具，但最好在这个阶段使用，以避免过多地增加噪声。

点击Image processing——反卷积

在反卷积窗口中，设置半径和增强器（只要改变一点点便可）和迭代次数。同时仔细查看 100% 缩放比例的图像。小心不要过度，因为它很容易带来伪影和噪音：
一旦星体的形态和图像的整体外观适合您，点击应用以完成反卷积。

6、采用反双曲正弦函数拉伸直方图，以显示出星云的云气。
反双曲正弦函数方法比常规直方图工具更好地保留颜色，并可避免破坏星云或星系核的明亮区域。
（此前的自动拉伸只是改变图像显示方式，图像的像素实质上没发生改变。）
在进行本次拉伸前，千万要将渲染模式由原来的自动拉伸更改为线性，并将上截止光标设置为最高值 (65535)，以查看实际图像：

点击Image processing——反双曲正弦变换。

调整拉伸系数和黑点，同时观察图像，使图像慢慢走出黑暗，而不是一下子变得太亮。大概像下面的画面的对比度即可。再点击应用。

7、用直方图工具完成直方图拉伸——完成图像由线性到非线性的转换。
在继续之前，请确保您仍在使用线性模式并且将高截止光标设置为最大值 (65535)，就像在上一步中一样。
单击Image processing——直方图变换

在直方图窗口中，先单击齿轮图标尝试模拟自动拉伸行为。
直方图左边三角光标可调整暗部，但要确保右下角的裁切没有显示高于0.1% 的值。
现在您可以调整直方图中间三角光标以提高图像对比度。
直方图右边的浅色调三角光标必须始终处于最大值（在图表的最右侧）
经反复细致的调整，当您达到满意的结果时单击应用，然后关闭窗口。

8、去除绿噪声
点击Image processing——削减绿色噪声(SCNR)
默认值应该没问题，点击应用，然后关闭窗口。

9、改变颜色饱和度
点击Image processing——色彩饱和度。

Amount高于 0 的值会增加色彩饱和度，低于 0 的值会降低饱和度。一般来说，人们想在这一步增加它，0.25和0.5之间的值是没问题的。
background factor所允许的天空背景因素，从色彩饱和度来说，一般意味着色噪声的保护。增加该值意味着只有足够亮的像素才会改变其颜色饱和度。
调整满意后点击应用，然后关闭该窗口。

到此，图像的所有调整全部结束。

10、保存图像
这很简单——鼠标在图像中点击右键。可看到保存文件的格式选择——

如果你想采用其他天文图像软件继续处理，可保存为FITS文件，
如果要在 Photoshop 中打开它，可保存为TIFF文件,
如果您想发帖或朋友圈，请将其保存为JPEG或PNG。

下面是将以上调整结果经过PS少量修饰后的图片

11、后话：
新版Siril的可用脚本不止一个。见图——通过不同脚本，彩色图像居然可以拆为 Ha和OIII通道。这么说来，用彩色照片玩一下哈勃色HOO是完全没问题的了。真的是只有想不到，没有做不到的。今后让我们持续观察Siril的不断进步吧！

注：本例中所用的图像参数：
锐星107、GEM45、Asi120MM mini、Asi071-cool、AsiAir Pro
Bias:10、Dark:10、Flat:10、Light：300sX27 bin1 -10C。

如果只拍了部分校准场或完全没拍校准场，Siril 也可以进行工作。

感谢网友wb34提供的方法：
这需要用另外的脚本，具体到这可以下载。