画像処理

フラットフレーム1枚1秒!天体写真のワンショットフラット補正

天体撮影地の星空の下でワンショットフラットフレームを撮影中のあいぼーです。反射望遠鏡にPPシートを乗せています。1枚1秒でできます。

ワンショットフラット補正は1枚だけ撮影したフラットフレーム画像をぼかしてRGB別に選択マスクとして天体写真の明るさを調整してフラット補正する方法です。

ソフトビニングフラット補正セルフグラデーションマスクフラット補正では過去の写真まで補正できるので便利ですが、いつも星雲を消す画像処理がちょい面倒。

このフラット補正と位置ずらしワンショットフラット補正は星雲を消す必要はないですがフラットフレームを撮影する必要はあります。

しかしどこでも1枚1秒などだけで撮影すればOKですので簡単です。

同じ撮影機材で画角とフードの取り付け具合などが同じであれば、ISO感度や露光時間など関係なくヒストグラムが範囲内に入っていたらOKなので1秒でも0.1秒でもOK。

超簡単な簡易フラット補正なのでメインにやっていく事が増えそうです。

天体写真のワンショットフラット補正のやり方

ワンショットフラット補正はワンショットフラット画像を撮影して、それを画像処理で天体写真の周辺減光を補正する形です。

ワンショットフラット撮影に必要な物

ワンショットフラット補正に唯一必要な物はこの半透明のPPシートです。

ワンショットフラット撮影に使っている半透明のPPシートです。手が透けていますね。

ワンショットフラット撮影に使っている半透明のPPシート

半透明のシートなら何でもいいんですが、あまり透明過ぎると家の天井に向けて撮影すると天井の模様が写っちゃったりするのでそこそこ不透明に近い半透明の方が良いと思います。

この半透明のPPシートは昔親戚にフラット撮影用にホームセンターで買ってきたからあげるよ~って言われて持ってたんですが、ずっと使ってなかったんですよね。

普通のフラット補正って結構大変だしイマイチうまく補正できなかったりするので放置していたのですが、セルフグラデーションマスクフラット補正をしていて「明るさ調整フラット補正」で使えるじゃん!って事でやってみました。

ワンショットフラット補正の手順

ワンショットフラット補正の手順としては

  • 半透明のPPシートを望遠鏡やカメラの前(フードの前)に取り付ける
  • 天体撮影した画角のままのカメラの位置を維持し、ヒストグラムがはみ出ないように夜空や天井や曇り空など撮影
  • フラット画像のホワイトバランスを合わせる
  • フラット画像をソフトビニング10×10(画像縮小)
  • フラットの形が崩れない程度にガウスぼかし
  • フラット画像を撮影天体の画像サイズに合わせる
  • フラット画像の諧調を反転させる
  • フラット画像をレベル補正してデータがある付近まで切り詰める
  • フラット画像をRGB分解する
  • 元画像のホワイトバランスを合わせる
  • 元画像もレベル補正してデータがある付近まで切り詰める
  • 元画像もRGB分解する
  • 元画像RGBをそれぞれカブリ補正をする
  • 元画像のRチャンネルにフラット画像Rチャンネルを適応させて明るさ調整フラット補正
  • 元画像のGチャンネルにフラット画像Gチャンネルを適応させて明るさ調整フラット補正
  • 元画像のBチャンネルにフラット画像Bチャンネルを適応させて明るさ調整フラット補正
  • もう一度元画像RGBをそれぞれカブリ補正をする
  • 元画像のRGBチャンネルをRGB合成する
  • ホワイトバランスを合わせる

こんな感じでフラット補正していきます。

自宅でのワンショットフラットフレームの撮影方法

自宅でワンショットフラットフレームを撮影する時はこんな感じでやってます。

ワンショットフラット補正の為に室内の天井に向けて反射望遠鏡を設置しました。フードの上にはフラット撮影用の半透明のPPシートを置いています。

反射望遠鏡のフードの上に半透明のPPシートを乗せて室内でワンショットフラット撮影

天体望遠鏡にカメラを取付けてフラット撮影するのですが、画角は撮影した天体写真と同じにしないといけないのでご注意下さい。

画角が上下逆とかなら良いですけど、回転方向にズレているとフラットが合わなくなっちゃいますので。

カメラレンズの場合は画角は決まっているので関係ないです。

カメラの設定に関してですが、ISO感度や露光時間は関係ありませんので好きにして下さい。

F値やピントは合わせておいた方が良いと思います。

大事なのはヒストグラムのRGBがはみ出ていないようにする点です。

大体中央付近になるように撮影すれば良いです。

ですのでISO25600/30秒で天体を撮っていたとしても、ワンショットフラット撮影は全然違っても良いです。

私は昼間の部屋の中でカーテンを閉めて撮影したので今回はISO800/0.3秒になりました。

部屋の中でワンショットフラット撮影した時のヒストグラムはRGBがそれぞれはみ出ないように中央付近にあります。

部屋でワンショットフラット撮影した時のヒストグラム(ISO800/0.3秒/1枚)

撮影する時は横から光が入らないようにカーテンを閉める位はしておいた方が良いと思います。

昼間にカーテン全開で撮ると若干フラットの形が変わっちゃう可能性がありますので。

それと反射望遠鏡やシュミカセなどの場合は手作りフードを使っている方が多いと思うのですが、取り付け具合で周辺減光の形や減光の位置が少し変わってしまう事があるので、なるべく撮影地でフラット画像を撮っちゃう方が確実だと思います。

撮影地でのワンショットフラットフレームの撮影方法

僕は撮影地でワンショットフラットフレームを撮ってしまう事が多いです。

何てったって1枚だけ撮影すれば良いので!

よくやるのは1セットの天体撮影が終わった直後に撮影するパターンです。

望遠鏡やカメラレンズの前に半透明のPPシートをフードの前に手で持って撮影しています(;^ω^)

こんな感じ。

撮影地の星空の下に立つあいぼー。天体望遠鏡の前に立ってワンショットフラット撮影に使っている半透明のPPシートを持っています。

ワンショットフラット撮影に使っている半透明のPPシート

撮影地の星空の下で半透明のPPシートを天体望遠鏡のフードの前に蓋をするように手で押さえているあいぼー。

半透明のPPシートをフードの前に当てる

星空の下で明かりを消してワンショットだけフラット撮影をしているあいぼー。

明かりを消して半透明のPPシートを当てて1枚だけフラット撮影

ISO感度も露光時間も関係ないのでISOをガンガン上げて露光時間を短くしてアッと言う間に撮影できます。

部屋でやるならコンマ何秒でできますが、撮影地は暗いので数秒は掛かると思いますけどこれならフラット撮影も余裕しゃくしゃくです!

ワンショットフラット補正の画像処理

天体写真の周辺減光をワンショットフラット画像を使って画像処理しますが簡単シンプルです。

M8(干潟星雲)をテスト撮影してきましたのでやり方を書いておきますね。

下記は

  • M8(干潟星雲)の写真=ISO25600/F5/45秒/47枚コンポジット
  • 1ショットフラット画像=ISO800/F5/0.3秒/1枚のみ
左がISO25600/F5/45秒/47枚コンポジットしたM8(干潟星雲)の天体写真で右がISO800/F5/0.3秒/1枚のワンショットフラット画像です。

【左】ISO25600/F5/45秒/47枚のM8(干潟星雲)【右】ISO800/F5/0.3秒/1枚のワンショットフラット画像

この天体写真のワンショットフラット画像でフラット補正をしてみます。

各々センサーゴミが付いていますけど気にしないで下さい(;’∀’)

画像処理で消しておきます。

そしてまた今度掃除しておきます(`・ω・´)

どっちからでも良いんですが、まずはワンショットフラット画像から画像処理してみますね。

RAWファイルのワンショットフラット画像を「フィルター」→「ホット/クールピクセル除去」でダークノイズを処理します。

※撮影時にダーク減算設定で撮っていればこの処理は必要ありません。

ワンショットフラット画像のダークノイズをステライメージで処理しています。ホットピクセルもクールピクセルもしきい値は10%で処理。

ダークノイズを処理

「画像」→「ベイヤー/RGB変換」でカラー化します。

RAWのワンショットフラット画像をカラー化しました。モノクロから色が付きましたね。

RAWのワンショットフラット画像をカラー化

オートストレッチやレベル調整などでホワイトバランスを合わせます。

ワンショットフラット画像のホワイトバランスを合わせました。

ホワイトバランスを合わせる

「画像」→「ソフトビニング」で画像サイズを1/10にする。

ワンショットフラット画像をソフトビニングで画像サイズを1/10にしました。

ソフトビニングで画像サイズを1/10にする

軽くガウスぼかしを掛けます。

周辺減光が変形しないように掛け過ぎないようにして下さい。

今回は画像を1/10にした状態で半径を15掛けました。

軽くガウスぼかしを掛けます。今回は半径15にしておきました。

軽くガウスぼかしを掛ける

「画像」→「画像解像度」で元画像のサイズを確認して、ワンショットフラット画像の大きさを同じにします。

ワンショットフラット画像のサイズを元画像のサイズと同じにします。

元画像の画像サイズに合わせる

「諧調」→「反転」で諧調を反転させます。

諧調を反転させると白黒逆転しました。

諧調を反転させる

レベル調整で「対数スケール」と「ピークを表示」に☑を付けて、データがある付近まで最小値と最大値を絞る。

※データを削らないように気を付ける

レベル調整でデータのある付近まで切り詰めるとグラデーションがはっきりしてきます。

レベル調整でデータのある手前まで切り詰める

「合成」→「RGB3色分解」で現在のカラーのワンショットフラット画像をRGBの3枚の画像に分解します。

Rチャンネルのワンショットフラット画像のデータを切り詰めています。グラデーションが濃くなってハッキリします。

レベル調整でデータのある手前まで切り詰める

RGBそれぞれをレベル調整でデータのある手前まで切り詰めます。

※カラーのまま切り詰めても良いですけど、天体写真によっては誤差があるのでRGBそれぞれやった方が確実かもしれません。

Rチャンネルのワンショットフラット画像のデータを切り詰めています。グラデーションが濃くなってハッキリします。

レベル調整でデータのある手前まで切り詰める

RGBそれぞれレベル調整ができたらワンショットフラット画像の画像処理は終わりです。

このフラット画像は画像処理の最後まで使う事が多いので一旦ファイルを保存しておく方が良いです。

保存したら画面の右横にでも表示させて置いておいて下さい。

処理で来たRGBそれぞれのフラット画像は一旦保存しておき、画面の右にでも表示させておいて下さい。

処理できたRGBそれぞれのフラット画像は保存して画面に表示させておく

続いて元画像の天体写真の画像処理をしていきます。

元画像をオートストレッチかレベル調整でホワイトバランスを合わせておきます。

そして同様に「合成」→「RGB3色分解」でRGBの3枚に分解します。

元画像のM8(干潟星雲)の天体写真をRGB3色分解して3つに分けました。

元画像をRGB3色分解

次にRGBのどれからでも良いですけど、Rからやってみようと思います。

元画像のRチャンネルをレベル調整でデータがある付近まで切り詰めます。

元画像のRチャンネルをレベル調整でデータがある手前まで切り詰めると干潟星雲がハッキリしました。

元画像のRチャンネルをデータがある手前まで切り詰める

次に四隅の明るさを均等にしておきます。

「ツール」→「周辺減光/カブリ補正」で「カブリ」を選択して「ポイント指定」に☑を入れます。

天体写真によって変わりますが、今回は周辺の星が写っていない背景部分を指定して「OK」を押しました。

カブリ補正機能を使うと天体写真の周辺の明るさが均一になりました。

カブリ補正機能を使って周辺にポイントを打って明るさを均一にする

天体写真って光害カブリの影響や空の明るさなどの影響で少なからずカブっています。

この干潟星雲も高度が低めの天体なので下が明るくて上が暗い写真になっています。

この後行うフラット補正では、四隅の明るさをある程度均一にしておかないとやりにくいのでこの時点でカブリ補正をしている形です。

ただ、カブリ補正って言ってもフラット補正の為のカブリ補正なので、この時点では四隅だけある程度均一になっていれば良いです。

「ポイント指定」の☑マークを外して、「カブリの最大変化方向」を右上~左下、左上から右下と方向を変えて下のレベル値のグラフを見ると均一になっているか確認できます。

カブリ補正の最大変化方向とレベル値でカブリを確認できます。

カブリ補正の最大変化方向とレベル値でカブリ具合を確認

ソフトビニングフラット補正やセルフグラデーションマスクフラット補正では元画像を使うのでこのような処理は必要ないのですが、この別撮りするワンショットフラット補正はこの処理は必要になってきます。

ただ、天体写真によっては四隅に星雲が写りまくっているとカブリなのか何なのかわからなくなるのでその点が少し難しいかと思います。

そういうややこしいのはセルフグラデーションマスクフラット補正の方が良い気がします。

これでRチャンネルはOKです。

この後Gチャンネル、Bチャンネルも同じ処理を行って下さい。

フラット補正の下準備ができた段階です。左側に元画像のRGBのそれぞれの写真、右側にワンショットフラット画像のRGBのそれぞれの写真を縦に並べています。

【左】元画像のRGBチャンネル【右】ワンショットフラット画像のRGBチャンネル

では、これからRGB分解明るさ調整マスクフラット補正をやっていきます。

RGBどれも同じ処理をしますので、Rチャンネルだけ記載しておきますね。

Rチャンネルを前に出して、「選択範囲」→「選択マスク設定」若しくは右側にあるチャンネルパレットの「選択マスク設定」をクリックして元画像Rチャンネルにワンショットフラット画像のRチャンネルを適応させます。

元画像のRチャンネルにワンショットフラット画像のRチャンネルをマスクとして適応させました。

元画像Rチャンネルにワンショットフラット画像のRチャンネルを選択マスクとして適応

「諧調」→「明るさ/コントラスト」で元画像Rチャンネルの明るさだけを上げていきます。

すると四隅が徐々に明るくなってきてフラット補正されていきます。

今回は「65」明るくしました。

マスクをした状態で元画像Rチャンネルの明るさを上げるとフラット補正されて四隅の周辺減光がなくなった。

マスクをした状態で明るさを上げるとフラット補正される

レベル調整で強調してみると綺麗に補正されているか確認できますので、何度か調整してみて下さい。

後でRGB合成した時にまた再調整しますので別にこの段階では大体合っていれば良いですよ。

大体できたら一旦選択マスクを外し、最後に再度カブリ補正機能を使って四隅にポイントを打って明るさを均一にしておいて下さい。

選択マスクを外して再度カブリ補正で周辺にポイントを打って明るさを均一にしておきます。

選択マスクを外して再度カブリ補正で周辺にポイントを打って明るさを均一にする

では、この同じ作業をGチャンネルとBチャンネルにも行って下さい。

元画像Gチャンネルにワンショットフラット画像Gチャンネルを選択マスクとして適応させて明るさを上げ、選択マスクを外してカブリ補正機能で四隅の明るさを均一にする。

元画像Bチャンネルにワンショットフラット画像Bチャンネルを選択マスクとして適応させて明るさを上げ、選択マスクを外してカブリ補正機能で四隅の明るさを機につにする。

こんな感じでやってみて下さい。

RGB全て処理ができたら、「合成」→「RGB合成」で処理した元画像を合成します。

選択設定画面で

  • 赤(R)=元画像R
  • 緑(G)=元画像G
  • 青(B)=元画像B

をそれぞれ選択して下さい。

元画像RGBを合成するとフラット補正された画像が表示されました。

元画像RGBを合成する

合成されてフラット補正された画像が表示されます。

最後にオートストレッチかレベル調整でホワイトバランスを合わせるとこんな感じにフラット補正ができました。

ワンショットフラット補正後のM8(干潟星雲)です。フラット補正されていますがゴミの痕が残っていますね。

ワンショットフラット補正後のM8(干潟星雲)

センサーゴミの痕が気になりますね。

画像処理でセンサーゴミの痕も消すとこんな感じ。

センサーゴミの痕の処理も終わったワンショットフラット補正ができたM8(干潟星雲)です。

センサーゴミの痕の処理も終わったワンショットフラット補正ができたM8(干潟星雲)

最後にビフォーアフターを見てみましょう。

こんな感じです。

左がワンショットフラット補正前、右が補正後のビフォーアフターのM8(干潟星雲)です。

【左】ワンショットフラット補正前【左】ワンショットフラット補正後

後は画像処理が進んでガンガン強調していくと周辺の微妙な減光ズレが見えてくることがあるので、その都度RGBのフラットマスクを使って修正すれば良いです。

修正する場合はカラー画像にRGBのそれぞれのワンショットフラット画像を適応させて、明るさを調整する時に適応させたRGBいずれかのチャンネルを選んで明るさを調整する感じです。

カラーの天体写真をRGBそれぞれのチャンネルをワンショットフラットマスクで周辺減光をいつでも調整できます。

画像処理中いつでもフラットマスクで周辺減光を調整できる

僕もちょくちょく画像処理中に修正しながら使っています。

それと今回フラット補正をしていて気が付いたのですが、フラットフレームってRGBの山の形が違うんですよね。

こんな感じ。

フラットフレームをレベル補正でグラフを見て見ると、RGBそれぞれの山の形が違いますね。

フラットフレームもRGBの山の形がそれぞれ違う

だからフラットフレームもRGBして明るさ調整フラットをしています。

カラーのフラットフレームをモノクロ化して処理したいところですけど、やっぱりRGB分解してそれぞれ処理する方が合うと思います。

動画はこちら

ワンショットフラット補正の動画も作成しておきましたのでご覧下さい。

【動画】フラットフレーム1枚1秒!天体写真のワンショットフラット補正での簡易フラット

天体写真ナビ

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