Ale to podle mě není vůbec pravda. Jakýkoli proces color calibration dělá pouze násobení, nikoli posun (odečet) pozadí. Důvod, proč tam vybíráš referenční pozadí je úplně prostý, to pozadí je přeci přičtené ke všemu (k barvám hvězd, nebo plochy galaxie, podle toho co bereš jako neutrální referenci), a tak by ovlivňovalo určení R,G,B koeficientů. On ale pouze použije tu barvu pozadí v tom smyslu, že ji odečte při stanovování koeficientů, kterými je třeba přenásobit R,G,B kanály, aby koeficienty nebyly ovlivněny právě tím pozadím. Ale samotná korekce je POUZE NÁSOBENÍM, tím jsem si prakticky jistý.
Takže když se R,G,B koeficienty viditelně liší od 1 (což se většinou liší) tak se to pozadí prostě ovlivní. Inverzně k tomu, jak se uvedou do správného poměru barvy hvězd a galaxií. A teprve druhý rok, Background neutralization, realizuje ten odečet.
Ještě jednou celý princip funkce:
z objektu (hvězdy, galaxie) nám přichází světlo, které se sečte se světlem přicházejícím z oblohy, a tato směs dopadne na detektor. Detektor má nějaké zisky (propustnosti filtrů, kvantové účinnosti) pro jednotlivé kanály R,G,B, jimiž je vynásoben celý součet signálů z objektu + oblohy.
Matematicky správný postup je proto tento:
nejprve určit inverzní R,G,B koeficienty, které vykompenzují různý zisk v jednotlivých kanálech, a tím pádem hodnoty pixelů odpovídají reálné barvě. Na to slouží algoritmus
ColorCalibration, jehož vstupy jsou dva:
1) množina pixelů, která slouží jako reference neutrální (bílé). Tyto pixely by ve správně zkalibrovaném obrazu měly být shodné (šedé, až bílé), za předpokladu, že tam není to přidané světlo z oblohy.
2) množina pixelů, reprezentujících k celé ploše obrazu přičtený signál z oblohy.
V prvním kroku se zjistí střední hodnota z pixelů, reprezentujících pozadí, a ta se odečte od pixelů, reprezentujících neutrální odstín (tedy třeba pixely příslušející celé galaxii, nebo pixely příslušející všem nesaturovaným hvězdám = vlastně jakémusi vzorku naší galaxie). Tím se odstraní (ale nikoli z obrazu, pouze za účelem výpočtu) přidané světlo z oblohy.
v druhém kroku se určí ty R,G,B koeficienty, kterými je třeba přenásobit jednotlivé kanály, aby ty pixely reference bílé vyšly shodné (šedé), za podmínky že tam není to přidané světlo.
Ve třetím kroku se celý obraz (i s tím přidaným světlem z oblohy) vynásobí těmi určenými koeficienty.
Výsledkem je nyní obraz, který je barevně správný (že je na většině našeho území hnusně oranžový, to už je věc jiná, ve skutečnosti to tak opravdu je, a i barva toho bordelu je barevné kalibraci nyní správná)
Na odstranění toho pozadí slouží druhý algoritmus,
Background Neutralization. Do něj je vstup již pouze jeden, množina pixelů příslušejících pozadí (obloze). Určí se střední hodnota pixelů příslušejících pozadí, a ta se odečte od všech pixelů snímku.
Teprve po těchto dvou krocích jsou barvy snímku správně (skoro, splňují podmínku, že všechny hvězdy ve snímku, nebo celá galaxie vzatá jako referenční, dá v průměru neutrální, šedý odstín), a pozadí je také neutrální. Jedinou vyjímkou jsou hvězdy, co byly bílé, v saturaci (1,1,1). ty mají nyní nějakou nesmyslnou barvu, a než se bude dělat se snímkem jakákoli další operace, je nutné snímek lineárně stretchnout tak, až se přepálené, ale nyní nějak barevné, středy hvězd opět stanou bílými.
Teprve nyní se dá udělat delinearizace.
Poznámky:
Před aplikací Color calibration je vhodné, aby pozadí bylo rozumně neutrální, a vyrovnané (použito ABE, DBE) ale není to z důvodu, že by algoritmus barevné kalibrace nefungoval s pozadím nějaké barvy, to funguje. Nicméně to vadí praktické realizaci. Referenční pozadí se totiž vybírá tím, že se určuje nějaká limitní hodnota jasu, pod kterou se části obrazu berou jako background reference. A bohužel to lze zadávat pouze jako hodnotu jasu, nikoli po kanálech, a tedy výrazně barevné pozadí to trochu znesnadňuje, a pokud není udělané ABE/DBE a pozadí tak má v každém místě jinou barvu, a reference pozadí se vybere třeba pomocí nějakého výřezu (preview) ve vhodném místě, tak referenční hvězdy kolem kterých je to pozadí jiné, jsou ovlivněné pozadím jiné barvy, než je referenční barva pozadí, a výpočet R,G,B koeficientů je mírně ovlivněný.
Zrovna tak je výpočet R,G,B koeficientů chybný, pokud se použijí jako reference všechny hvězdy ve znímku, nebo fotometrická kalibrace, a optika má barevnou vadu (dělá třeba nějaké fialové kroužky kolem hvězd). To pak z těch metod padají úplné nesmysly, protože barva hvězd je silně poškozená barevnou vadou. S takovou optikou je lepší si vyfotit neutrální šedou tabulku na slunečním světle, a určit R,G,B koeficienty pro vaši kameru a pak používat manuální barevnou kalibraci, kam se koeficienty napíší, a následně pouze BG neutralization.
Nepoužívejte fotometrickou kalibraci, pokudu jsou použité ostřejší filtry proti světelnému znečištění, třeba jako je CLS, nebo dokonce UHC a podobné. Vyjdou nesmysly. Algoritmus předpokládá fotografii ve spojitém spektru.
Ani normální Color Calibration, nebo manuální metoda, nezajistí věrné barvy spojitě vyzařujících objektů (galaxií) u LP fltrů blokujících větší část spektra. Takto velkou chybějící část spektra nelze již nijak softwarově napravit.
Tedy správný postup je:
1) kalibarce (DF, FF), registrace, složení
2) srovnání pozadí, je-li třeba (ABE, DBE), případně pokud je obloha významně do jedné barvy, ale bez barevných/jasových gradientů, lze udělat pouze BG Neutralization, aby se dala dobře specifikovat Background Reference číselným rozsahem jasu. (To je zřejmě důvod, proč to je uváděno i v knize Inside Pixinsight)
3) Color calibration (je úplně jedno jaká metoda, na každý typ snímku se hodí něco jiného, je třeba uvažovat, aby vybraná bílá (neutrání) reference dávala fyzikálně smysl.
4) BG neutralization (je nutné znova, i když už byla dělaná předtím, protože aplikací R,G,B koeficientů při Color Calibration se barva pozadí zase trochu rozhodí)
5) Oprava saturovaných středů hvězd (lineárním stretchnutím, až se stanou bílými)
6) Delienarizace libovolnou metodou a následné další zpracování
Jakékoli jiné pořadí je z matematického hlediska blbě, a vede k barevně chybnému výsledku. Na dobré obloze se to skoro nepozná, na mizerné obloze je ale vliv chybného pořadí operací zcela zásadní.
Postup mám osobně dlouhodobě vyzkoušený na obloze 20.5-21 MSA, 10km od středu stotisícového Hradce Králové, a funguje. A pokud někdy ne, vždy je chyba v hardwaru nebo mezi židlí a klávesnicí