草山星空: 疊合彗星的最佳流程探究（二）Research on best method for comet stacking 2

2021/12/09 updated

接續上次的疊合彗星的最佳流程探究 Research on best method for comet stacking ，這次我使用另一種方式來分離恆星與彗星處理。

疊合彗星主要會遇到的難題有二：

1.只點選第一幀與最後一幀影像中的彗核然後讓程式自動偵測剩下的影像中的彗星位置並對齊的方式（如SiriL）比較適用於使用赤道儀追蹤攝影得到的影像，彗核在視野中的位置變化滑順的情況，無法適用於在拍攝中有移動構圖的情況（使用固定腳架攝影不時需要調整讓目標保持於視野中也屬於這種情況），對齊失敗的機率相當高。

使用只指定第一張與最後一張彗星的方式進行對齊疊合往往出現非預期的結果。

2.疊合時若要讓彗星與恆星同時清楚，就必須進行兩次的疊合，第一次對齊恆星並在疊合時把彗星的部分移除，第二次對齊彗星並在疊合時把恆星與其他天體移除，然後再把這兩個疊合後的影像疊在一起。

有些軟體可以將以上的動作自動化，使用者只要在指定彗核位置、對齊參考影像後，按下處理鍵軟體就自動處理出一張既對齊了恆星也對齊彗星的疊合影像。不過因為在進行前兩次疊合過程中要移除不要的影像時是用影像運算的方式去剔除離群值，這個過程對於照片中彗星與恆星影像有互相干涉重疊的部分通常處理不盡人意，會有剔除不乾淨或者過度剔除的狀況。結果便是你越想一次讓程式自動同時兼顧兩者卻容易兩者都處理不好，欲速則不達。

針對前面第一個難題的解決方案是：在後製對齊疊合時必須使用自己指定每一張影像中的彗核位置的對齊方式（如Deepskystacker 便同時具有指定頭尾兩張，或指定每一張彗核位置的方式）便能夠確實對齊。

而關於第二個難題，在前一篇流程探究的文章中筆者為了讓軟體在自動剔除恆星或彗星時能夠盡量減少留下殘影，使用了 間隔分群 的方式將影像跳著分開成幾個群組疊合，讓每一群中兩張相鄰影像中的彗星移動距離較大，軟體較能夠完全的剔除兩張中的恆星（當對齊彗星時）或彗星（當對齊恆星時），而沒有重疊的殘影留下，這種方式的確減少了直接把所有影像丟在一起疊合後會留下的恆星殘影造成的刷痕，只要有足夠多的影像來分成較多的群組（讓兩張時間間隔盡量拉大）便有顯著改善。

然則此方式對於彗星的部分—— 尤其是有較大範圍彗髮與彗尾的彗星 ——在剔除或疊合時的過度或不足的情況仍經常發生。因此在前一討論篇文章的例子中個人另外處理了彗星的部分然後再將兩者疊合。

這次我使用另一種，也一樣耗時，其實是更耗時，不過也更確實的方式。首先將每一張 1 以恆星對齊register之後個別儲存中介影像 ，接著以專業軟體 2 將每張中介影像中的恆星移除（彗星保留）並儲存成無恆星的純彗星影像，然後將它們疊合。另一部分，則是將背景星景影像（恆星與有ＳStarlink的影像）疊合。最後在Photoshop中將這兩個影像以圖層混合。

下方兩張是處理後的影像，做成兩種不同色彩演繹，彗星部份共疊了34張，總曝光時間約25分鐘，第二張的階調調整成比較接近單張曝25分鐘的大彗星的結果，即彗核與前段彗尾會過曝爆亮。

Neowise and Starlink

Pentax K3II, FA77mm , ASTROTRACER 25min total (2020/07/23鞍部）

2020年7月23日傍晚大屯山鞍部停車

以下是未疊合前的幾張原始影像，這些是於2020年7月23日傍晚在大屯山鞍部停車場使用Pentax K3II ASTROTRACER曝光四十秒至五十秒的影像，鏡頭是FA77，全幅等效焦距約116mm。單張已可見模糊的離子尾（藍色）從彗核後方一直延伸到構圖上緣，可見離子尾相當的長實際上應已超過影像的視野（以構圖視野估計離子尾長超過九度）。拍攝的影像中有幾張有Starlink經過留下的軌跡（可明顯分辨的有十張），以及一張有明亮的流星。圍繞著彗核的綠色彗髮與彗髮後的反射陽光呈橘黃、白色的塵埃尾明顯可見。

處理流程：

步驟一：在DeepSkyStacker載入原始檔，並設定疊圖選項將registered 後的影像儲存成中介檔。然後以 只對齊彗星 的方式進行疊合，我們需要的是其對齊彗核後儲存的中介檔。

進行對齊疊合前先需自行於每張影像中的點擊設定彗核所在位置。

進行register前最好自己指定一張為基準影像，這張影像的彗星位置將會成為所有影像對齊的基準，並且是將來我們要疊合背景恆星與Starlink時的基準，所以要記得自己是以哪張影像為基準才不會到後來要一張張找。

步驟二：以FlatAidePro 對所有中介檔進行恆星移除的程序，但移除時把彗星框為除外領域（不移除彗星）。因為要處理的檔案眾多，這個步驟需要花相當長的時間。

這個步驟也可以使用 Starnet++軟體來移除，Starnet移除會比較乾淨，但所花的時間會較長，且因為它會連彗核一起移除，所以將來在進行疊合程序後還需要將彗核修復。這次我們先以FAP來處理，將來再以Starnet處理來比較。

（免費版的FlatAide也有去星點的功能。）

FlatAidePro 的除外領域設定。

FAP除星點的預覽畫面。

FAP在進行移除星點後可以以筆刷點選比較明顯的亮星殘影再次執行一次去星點將殘影消除。

步驟三：使用SiriL載入前一步驟移除星點後的所有中介檔，執行轉換成FITS檔的程序後，直接以中位數 median的方式疊合有所影像（SiriL可以在不執行register的程序下進行疊合是它的便利之處）。然後對疊合好的影像進行移除低仰角的光暈背景處理。經過這步驟後我們得到了一張單純只有彗星的影像。

使用平均法與中位數法得到的影像會有些差異，中位數能夠剔除一些明顯的離群值（雜訊殘影等），而平均法得到的彗星影像的訊號較清晰些。不過使用平均法疊合後移除恆星後的殘影可能較多些，需再進行一道除噪或除刮痕的程序。以上要視影像數量的多寡，兩者疊圖方式都試試比較得失。

有很多工具可以執行背景移除的功能，可以多試試看哪一個程式處理得較好。此外，也要斟酌背景移除的程度，在有地景的情況下平場若做得太平反而會顯得不自然、失去現場的感覺。