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活き活きPC&園芸三昧

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June 16, 2021
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カテゴリ:天文
  ASIカメラで撮影されたFitsファイルの画像処理あれこれ、第2弾。  画像をカラー化して星雲のあぶり出しなどの調整をする際に遭遇したあれこれについて記したいと思います。

  ASIカメラから得られたFitsファイルをステライメージに取り込み、RGB画像にしたのち、色の深度を増加させようとしたり、色の調整をしようとしても、思ったように出来ない。

  ところが、ZWO社のアプリであるASIFitsViewでヒストグラムのスライダーを少しスライドさせるだけで、いとも簡単に色の深度の増加や色相を調整できる。この違いは何なのか。もはや、画像処理の使い手諸氏の教示コメントを期待するしかありません。



​​ 1.Fitsファイルの現像および画像調整 

ASIカメラを使って ASILive を実行すると、「ASILive_AutoSave」フォルダ内に次のフォルダとファイルが自動保存されます。


                 ASIStackアプリで自動保存されるファイル


  上の autosave_stacked.fit ファイルはカラーの画像ファイルで、Singleframe フォルダ内の Fitsファイルは、モノクロ(Bayer配列)ファイルとなっています。



​​ 2.ASIFitsViewアプリを使う画像調整 


  スタックされたFitsファイルの画像である autosave_stacked.fit をASIFitsViewアプリで開き、ヒストグラムを表示させると下の画面となります。


                autosave_stacked.fitをASIFitsViewで開いた画面


  ヒストグラムの下部にある2つのスライダーを左右に調整するとカラーの色調を調整することが出来ます。最適と思われるように調整した画面が下の画面です。



                 ASIFitsViewのヒストグラムで調整した画面




  調整後の画像が下の画面です。ヒストグラムのスライダーを調整するだけでカラーの深度を増加させ、星雲のあぶり出しも簡単に調整することができます。



                     画像調整を終えた画像ファイル





​​ 3.ステライメージを使う画像調整 

  ASIStackでスタッキングされたFitsファイル:autosave_stacked.fit をステライメージに読み込むとカラー化された画像が表示されます。



                autosave_stacked.fitをステライメージで開いた画面



  教科書に従い、画像調整をしてみますが、色の深度を増加させることが出来ません。



                     ステライメージのレベル調整画面



  さらに、トーンカーブで色相の調整や星雲のあぶり出しなどを試みますが、下の画面のとおり、余り変わり映えしません。星雲の微妙なモクモク感のある描写をあぶり出すことは到底できません。どなたかYouTubeにでもステライメージによる典型的なカラー深度の深化や色相調整の方法論をアップしていただけると助かるのですが。



                ステライメージのトーンカーブ調整画面



  ASIFitsView と、ステライメージによるカラー深度や色相の調整結果を下にまとめてみました。ステライメージによる調整はあきらめざるを得ません。ステライメージの他にDSSなども試してみましたが、うまく調整できませんでした。



                  ASIFitsViewとステライメージ画像の比較




​​ 4.そもそのFitsファイルとは 


  Fitsファイルは、画像ファイルのフォーマットの一種ですが、他のフォーマットと異なり、「ヘッダ」と「画像データ」の2つから構成されています。その「ヘッダ」なるものは、FitsファイルをStiringなどのエディターで開いて見れば、ファイルの冒頭の位置で読むことができます。


                 autosave_stacked.fitをエディターで開いた画面




  「SingleFrame」フォルダ内の Fitsファイルがモノクロファイル、「autosave_stacked.fit」ファイルがRGBファイル。これら2つのファイルの「ヘッダ」を比較してみます。

「SingleFrame」フォルダ内の Fitsファイルのヘッダ


     SIMPLE = T / file does conform to FITS standard
     BITPIX = 16 / number of bits per data pixel
     ​NAXIS = 2 / number of data axes​​
     NAXIS1 = 4144 / length of data axis 1
     NAXIS2 = 2822 / length of data axis 2
     EXTEND = T / FITS dataset may contain extensions
COMMENT FITS (Flexible Image Transport System) format is defined in 'AstronomyCOMMENT and Astrophysics', volume 376, page 359; bibcode: 2001A&A...376..359H BZERO = 32768 / physical = BZER+BSCALE*array_value              
     BSCALE = 1 / physical = BZERO + BSCALE*array_value
     XBINNING= 1 / Binning factor in width
     YBINNING= 1 / Binning factor in height
     EXPOINUS= 5000000 / Exposure time in us
     GAIN = 390 / The ratio of output / input
     BRIGHT = 390 / Brightness of image
     WB_RED = 50 / White Balance(Red)
     WB_BLUE = 50 / White Balance(Blue)
     CBLACK = 0 / Initial display black level in ADUs
     CWHITE = 65535 / Initial display white level in ADUs
     PEDESTAL= 0 / Correction to add for zero-based ADU
     SWCREATE= 'ASILive ' / Name of software that created the image
     SWOWNER = 'ZWO ' / Licensed owner of software
     DATE-OBS= '2021-03-18T11:54:30.620' / UTC start date of observation
     BAYERPAT= 'RGGB ' / Debayer pattern,such as RGGB,BGGR,GRBG,GBRG
     COLORTYP= 'RAW16 ' / Color space, such as RAW8,RAW16,RGB24
     INPUTFMT= 'FITS ' / Format of file from which image was read
     CSTRETCH= 'Medium ' / Initial display stretch mode
     INSTRUME= 'ZWO ASI294MC Pro' / Camera model
     XPIXSZ = 4.63 / Pixel Width in um
     YPIXSZ = 4.63 / Pixel Height in um
     EXPTIME = 5. / Total Exposure Time (s)
     EXPOSURE= 5. / Exposure time in seconds
     CCD-TEMP= 0. / CMOS sensor temperature in C

     END





「autosave_stacked.fit」のヘッダ

​​​​
     SIMPLE = T / file does conform to FITS standard
     BITPIX = 16 / number of bits per data pixel
     NAXIS = 3 / number of data axes
     NAXIS1 = 4144 / length of data axis 1
     NAXIS2 = 2822 / length of data axis 2
     NAXIS3 = 3 / length of data axis 3
     EXTEND = T / FITS dataset may contain extensions
     COMMENT FITS (Flexible Image Transport System) format is defined in 'AstronomyCOMMENT and Astrophysics', volume 376, page 359; bibcode: 2001A&A...376..359H BZERO = 32768 / physical = BZERO+BSCALE*array_value
     BSCALE = 1 / physical = BZERO + BSCALE*array_value
     XBINNING= 1 / Binning factor in width
     YBINNING= 1 / Binning factor in height
     EXPOINUS= 5000000 / Exposure time in us
     GAIN = 390 / The ratio of output / input
     BRIGHT = 390 / Brightness of image
     STACKCNT= 37 / Stack frames
     WB_RED = 50 / White Balance(Red)
     WB_BLUE = 50 / White Balance(Blue)
     CBLACK = 0 / Initial display black level in ADUs
     CWHITE = 65535 / Initial display white level in ADUs
     PEDESTAL= 0 / Correction to add for zero-based ADU
     SWCREATE= 'ASILive ' / Name of software that created the image
     SWOWNER = 'ZWO ' / Licensed owner of software
     DATE-OBS= '2021-03-18T11:57:25.624' / UTC start date of observation
     BAYERPAT= 'RGGB ' / Debayer pattern,such as RGGB,BGGR,GRBG,GBRG
     COLORTYP= 'RAW16 ' / Color space, such as RAW8,RAW16,RGB24
     INPUTFMT= 'FITS ' / Format of file from which image was read
     CSTRETCH= 'Medium ' / Initial display stretch mode
     INSTRUME= 'ZWO ASI294MC Pro' / Camera model
     XPIXSZ = 4.63 / Pixel Width in um
     YPIXSZ = 4.63 / Pixel Height in um
     EXPTIME = 5. / Total Exposure Time (s)
     EXPOSURE= 5. / Exposure time in seconds
     CCD-TEMP= 0. / CMOS sensor temperature in C

     END

  モノクロ(Bayer配列)とカラー(RGB画像)ファイルのヘッダの違いは、赤で記した箇所です。大きな違いは、モノクロが2次元、カラーが3次元の違いのみです。撮影した条件などがヘッダに書き込まれていますが、これ以上のことは素人には立ち入れません。




​​ 5.まとめ 


  1.ASIカメラで撮影したFitsファイルの画像調整は、ZWO社のアプリであるASIFitsViewで簡単に画像調整が可能。


  2.ASIカメラのFitsファイルをステライメージやDSSなどでカラー深度の深化や色相の調整をトライしたが ASIFitsView のようには調整できませんでした。



                                      (続く)









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Last updated  June 16, 2021 07:05:51 PM
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