画像処理

2分でできる!天体写真のフラット画像の作り方【ソフトビニングフラット補正】

天体写真のフラット画像の作り方(ソフトビニングフラット補正編)

photoshopでフラット補正(周辺減光補正)をするのは簡単でいいなぁと思ってたのですが、別にフォトショップが無くても元画像から2分で天体写真のフラット画像を作る方法があった。

画像処理ソフトで元画像を複製して、その複製画像を10×10にソフトビニング(画質サイズを1/10)する。

その後星雲が薄くなるまでミニマムフィルターを掛け、更にガウスぼかしを掛け、画像を元の画像サイズに戻すと言う方法です。

この方法で処理するとミニマムフィルターもガウスぼかしもサクサク終わるし、星像が一気に消えるし、周辺減光もうまく補正できるし、超ラクチンです。

しばらくはこの方法でフラット補正をしようと思います。

これはあくまで簡易フラット補正ですけど、天体写真には結構使えそうな感じです

このソフトビニングフラット補正は少しの応用で地上が写っている星景写真にも使えます。

天体写真の画像処理が楽になりますよ。

通常の天体写真のフラット補正

まずは通常の天体のみ写っている写真をソフトビニングフラット補正してみます。

動画で見られる場合は下記からどうぞ。

動画ではM27(亜鈴状星雲)M45(すばる・プレアデス星団)をフラット補正しています。

とりあえず周辺が減光した天体写真を1枚開いて下さい。

今回はこの周辺減光したM27(亜鈴状星雲)(14枚コンポジット済み画像)をステライメージ8でフラット補正しようと思います。

※強調処理など画像処理する前に行って下さい。

※フードカブリ、センサーカブリ、フィルター枠のカブリなどの黒カブリがあると当然うまくいきませんので、黒カブリがある場合は四隅を少しカットしてから行って下さいね。特に広角レンズの前にフィルターを付けても、フィルターの少しの枠が影響して四隅が黒カブリする事があります。

周辺減光しているフラット補正をしていないM27(ステライメージ8のキャプチャー画像)

ちょっとわかりにくいのでこのままレベル補正で強調してみます。

周辺減光しているM27をレベル補正で強調した画像(ステライメージ8のキャプチャー)

フラット補正なしで強調するとご覧のように周辺減光しています。

では、ここからソフトビニングを使ってフラット補正していきますが、強調した画像は元に戻してから画像処理していきます。

①天体写真を複製します。

上のメニューバーの「画像」→「複製」で画像を複製します。

複製した画像はそのままカラーの状態で以後画像処理して下さい。

若しくは、RGB分解してからそれぞれモノクロで下記の作業をしてRGB合成して下さい。

メニューバーの「画像」から「複製」で元画像を複製します。(ステライメージ8)

②複製画像をソフトビニングします

上のメニューバーの「画像」→「ソフトビニング」をクリックします。

複製した画像をメニューバーから「画像」→「ソフトビニング」をクリックします(ステライメージ8)

するとソフトビニングの設定画面が表示されるので、とりあえず「X:10」「Y:10」とし、「自動レベル調整」にチェックを入れます。

ソフトビニングの設定画面でXに10、Yに10と入力し、自動レベル調整にチェックを入れる(ステライメージ8)

「画像」→「画像解像度」を見てもらうと画像サイズが1/10になっています。

また拡大してもらうと画像解像度が落ちて若干ぼやけています。

ソフトビニングをして拡大してみると画像解像度が落ちてぼやけています(ステライメージ8)

ソフトビニング後にトーンカーブで星雲の明るい部分だけ明るさを少し落とす

次にソフトビニングが終わったらトーンカーブで星雲の明るい部分の明るさを少し落とします。

メニューバーの「階調」→「トーンカーブ調整」をクリックります。

メニューバーの「階調」から「トーンカーブ調整」をクリックします。

トーンカーブの設定画面で、斜めになっているラインの背景側(左下側)~情報側(右上側)までポイントを複数打ちます

この時、下記の画像の「重要」と書かれたポイントが非常に重要です。

このポイントを打つ場所で星雲のどの明るさまで落とすかが決まってきます

トーンカーブの設定画面で、斜めになっているラインの背景側(左下側)~情報側(右上側)までポイントを複数打ちます

ポイントが打てたらハイトーン側だけ下記のように更にポイントを打ちながら明るさを落としていきます。

こうすることで、背景はそのままに星と星雲の明るい部分だけ明るさを暗くすることができます。

背景はそのままにトーンカーブで星と星雲の明るい部分だけ明るさを暗くする

トーンカーブ後にミニマムフィルターを星雲が見えなくなる程度まで掛ける

次にミニマムフィルターを掛けます。

メニューバーの「フィルタ」→「ミニマム/マキシマム」をクリックします。

ミニマム/マキシマムフィルターを開きます(ステライメージ8)

ミニマム/マキシマムフィルターの設定画面が表示されますので、「ミニマム」に☑を入れ、半径を「10」程度にします。

ミニマムフィルター(1回目)を半径10で処理すると星像は消え、星雲だけ若干残っています。(ステライメージ8)

するとかなりの速度で処理が進み、星像がほぼ消え、星雲だけ少し残ります

なるべく星雲を消した方が良い結果が得られるので、今回はもう一度ミニマムフィルターを掛けます。

ミニマムフィルター(2回目)を半径10で行うと、星雲も殆ど消えました。

2回目のミニマムフィルターで星も星雲も消えました。

星雲が薄っすら残る程度でしたら問題ないと思います。

次にガウスぼかしを掛けます。

ミニマムフィルター後にガウスぼかしを行う

ミニマムフィルター後にガウスぼかしを掛けます。

メニューバーの「フィルタ」→「ぼかし」をクリックします。

ミニマムフィルターを掛けた複製画像を「画像」→「ぼかし」をクリックします(ステライメージ8)

ぼかし設定の画面が表示されるので、種類を「ガウス」にして半径を最大の「25」と入力して「OK」をクリックします。

※ガウスぼかしは大きくし過ぎてもフラットの形がイビツになるかと思います。

「25」位が無難だと思いますが、ご自身の写真によって、まずは「25」前後で変えてみて下さい。また、「25」を2~3回位掛けても良いかと思います。

ミニマムフィルターを掛けたフラット画像にガウスぼかしを半径25で掛ける(ステライメージ8)

上の画像では周辺減光がわかりにくいと思いますので、レベル補正で強調して見易くしてみます。

レベル補正で強調してみたフラット画像です。周辺減光がうまく表示されています。(ステライメージ8)

うまくフラット画像ができているのがわかると思います。

この強調は今見易くしているだけですので以後元に戻して画像処理して下さい。

元画像とフラット画像のサイズを合わせる

このフラット画像は現在元画像の1/10となっています。

このままだと元画像と画像サイズが合わない為にフラット補正ができません。

なので元画像と同じサイズにサイズアップします。

まずは元画像のサイズを確認します。

元画像を前に出してメニューバーの「画像」→「画像解像度」をクリックします。

メニューバーの「画像」→「画像解像度」をクリックして元画像の画像サイズを確認します(ステライメージ8)

画像サイズ設定画面が表示されますので、元画像の画像サイズを覚えます。

画像解像度の設定画面で元画像の画像最右を覚える(ステライメージ8)

次にフラット画像のサイズをアップします。

フラット画像を前に出し、先程と同じく「画像」→「画像解像度」をクリックします。

フラット画像のサイズ表示欄に元画像の数値を入力します。

その際、画像解像度設定画面の「縦横比」の欄が「固定」になっていると、幅を変えると自動的に高さも変わりますので、もしサイズが合わなければ「固定」から「自由」に変更して下さい。

フラット画像のサイズを変更しますが、画像解像度画面の「縦横比」を「固定」から「自由」に変更します(ステライメージ8)

フラット画像のサイズ欄に元画像のサイズを入力してください。

画像解像度設定画面で「縦横比」を「自由」にして、元画像のサイズを入力してフラット画像のサイズを変更する(ステライメージ8)

フラット補正をする

出来上がったフラット画像を利用して、元画像をフラット補正します。

まずはフラット画像を名前を付けて保存し、フラット画像だけ閉じて頂いても結構です。

今回はステライメージなので「fits形式」で保存します。

「ファイル」→「名前を付けて保存」からフラット画像を保存する(ステライメージ8)

メニューバーの「画像」→「ダーク/フラット補正」を選びます。

メニューバーから「画像」→「ダーク/フラット補正」を選ぶ(ステライメージ8)

「ダーク/フラット補正」の設定画面が表示されますので、「フラット補正」だけに☑を入れて、先程作成したフラット画像を読み込み、プレビューに☑を入れて補正状況を確認します。

フラット補正の項目から作成したフラット画像を読み込み、プレビューする(ステライメージ8)

元画像を使用しているので基本的にデフォルトで合いますが、必要ならばプレビューで確認しながら「ダーク/フラット補正」の設定画面の下部にある「ガンマ」と「オフセット」の数値を変え、必要に応じて補正量を調整して下さい。

「ガンマ=1」「オスセット=0%」がデフォルトです。

※フードカブリ、センサーカブリ、フィルター枠のカブリなどの黒カブリがあると当然うまくいきませんので、黒カブリがある場合は四隅を少しカットしてから行って下さいね。特に広角レンズの前にフィルターを付けても、フィルターの少しの枠が影響して四隅が黒カブリする事があります。

「OK」を押してフラット補正を完了させます。

ガンマとオフセット量を調整します。デフォルトは「ガンマ=1」、「オフセット=0%」です(ステライメージ8)

フラット補正後に周辺減光レベルが真っ直ぐに補正されました。

ソフトビニングフラット補正により綺麗に周辺減光が補正されたM27

フラット補正した画像をレベル補正とトーンカーブで強調処理してみます。

左がフラット補正前、右がフラット補正後です。

左がフラット補正前、右がフラット補正後の強調処理した画像です。

左がフラット補正前で右がフラット補正後のM27の拡大比較画像です。

ソフトビニングフラット補正後のM27の単体画像です。

ソフトビニング後、ミニマムフィルターを掛けてからガウスぼかしをしてフラット補正してレベル補正したM27の画像です。

周辺減光が補正されました。

光害カブリも良くなっているかな?

それと、元画像をRGB分解してそれぞれソフトビニングフラット補正をしてRGB合成してみましたが、特に僕的には違いはわかりませんでした。

なので、今回のように元画像をカラーのままソフトビニングしてフラット補正すればいいかなと思ってます。

では、一眼カメラで撮影した星景写真のソフトビニングフラット補正に続きます

星景写真のフラット補正

星景写真でソフトビニングフラット補正をする場合は、二値マスク(白黒マスク)を2種類作成して処理していきます。

動画で見られる方は下記からどうぞ。

※最近内容を更新しました。

では、天の川の星景写真でソフトビニングフラットをしてみようと思います。

※フードカブリ、センサーカブリ、フィルター枠のカブリなどの黒カブリがあると当然うまくいきませんので、黒カブリがある場合は四隅を少しカットしてから行って下さいね。特に広角レンズの前にフィルターを付けても、フィルターの少しの枠が影響して四隅が黒カブリする事があります。

下記は左が天の川の星景写真の元画像で、右がこれをソフトビニングしたフラット画像です。

星景写真のソフトビニングフラットのbeforeとafterです。

カブリ補正

メニューバーの「ツール」→「周辺減光/カブリ補正」をクリックします。

設定ダイアログが表示されますので、「補正の種類」を「カブリ」に設定します。

上側の「カブリの最大変化方向」は今回中央のままで行います。

下側の「レベル値」を調整してカブリを補正して「OK」をクリックして下さい。

左右のカブリ補正を行う。

次に縦側のカブリ補正をします。

再び「ツール」→「周辺減光/カブリ補正」をクリック。

上側の「カブリの最大変化方向」を縦にします。

下側の「レベル値」を調整してカブリを補正して「OK」をクリックして下さい。

※縦方向のカブリ補正は完璧にせずに地平線側(地上側)をやや明るくしている方が出来栄えが自然だと思います。

縦方向のカブリ補正をする

1つ目の二値化(白黒マスク)を作成

次に1つ目のマスクを作成していきます。

元画像を複製して、複製した画像を10×10ソフトビニングをします。

元画像の星景写真を複製して10×10ソフトビニングする

ソフトビニングした画像を更に複製し、複製したソフトビニング画像をモノクロ化します。

ソフトビニングした星景写真を複製してモノクロ化する

次にモノクロ化したソフトビニング画像をレベル補正で切り詰めて二値化(白黒分離)します。

モノクロ画像をレベル補正で切り詰めて二値化(白黒分離)する

次にメニューバーの「諧調」→「反転」で白黒反転させます。

レベル補正で切り詰めた画像を白黒反転させる

左右上部がまだ処理できていないので、黒くしたい部分をクリックしながら選択範囲で囲みます。

この時、隅から隅まできちんと選択範囲で囲んで下さい

黒くしたい部分を選択範囲で囲みます。

次にトーンカーブで選択範囲の明るさを落として下さい。

すると左右の白かったところが黒く塗り潰されます。

トーンカーブで選択範囲の明るさを落とす

一見選択範囲が真っ黒に塗り潰されたように見えますが、まだ完全ではないので更に塗り潰します。

次はメニューバーの「諧調」→「明るさ/コントラスト」で選択範囲の明るさを落とします。

明るさ/コントラスト調整を使って、明るさを落として選択範囲を完全に真っ黒に塗り潰します。

次に白の部分を若干大きくしたいので、メニューバーの「フィルタ」→「ミニマム/マキシマム」を開いて、「マキシマム」を選択して今回は「5」としてみます。

すると白い地上景色部分が少し大きくなります。

※これは後程マスクした時にマスクの掛かる範囲を少し大きくしておかないとうまくいかないのでやっています。

マキシマムフィルターで白い地上景色部分を少し大きくする

これで1つ目のマスクが完成しました。

地上景色を白く塗り潰してからミニマムフィルター

この1つ目のマスクを元画像に適応させます。

ソフトビニングフラット画像を前に出し、メニューバーの「選択範囲」→「選択マスク設定」で作成したマスクを指定して適応させます。

ソフトビニング画像に作成した1つ目のマスクを適応させる

次にメニューバーの「諧調」→「明るさ/コントラスト」で明るさを最大に上げて地上景色を白くします。

3~4回繰り返して地上景色を完全に明るく白くして下さい。く

1つ目のマスクを適応させたまま、地上景色部分だけ明るさを上げて白くする。

次にマスクの適応を反転

させてトーンカーブで星空部分だけのハイトーンの明るさを落とします

メニューバーの「選択範囲」→「選択マスクを反転」でマスクを反転。

その後、メニューバーの「諧調」→「トーンカーブ調整」背景はそのままにハイトーンの星や星雲の明るさを落として下さい。

マスクを反転させ、トーンカーブを使って背景はそのままに星空部分の星や星雲だけ明るさを下げます。

これでミニマムフィルターをする準備ができました。

メニューバーの「フィルタ」→「ミニマム/マキシマム」で「ミニマム」を選択。

星景写真は広角なので今回はミニマムフィルターを「5」として処理してみました。

すると、星空部分はボヤけて地上の白い部分は少し下がります

これが重要です!

ミニマムフィルターを掛ける事で、星空部分はボヤけて地上景色部分は少し下がります。

マスクの適応を外し、1つ目のマスクはもう使わないので削除して下さい。

では、次にガウスぼかしを掛ける訳ですが、これもマスク処理した後に行います。

また新しい2つ目のマスクを作成します。

2つ目の二値化(白黒マスク)を作成

ミニマムフィルターを掛けたソフトビニング画像を複製してモノクロ化します。

ミニマムフィルターを掛けたソフトビニング画像を複製してモノクロ化します。

モノクロ化したソフトビニング画像をレベル調整で二値化(白黒分離)します。

地上景色は明るいので、レベル調整の最小値レベルを右にすれば星空部分は黒くなります。

モノクロ化したソフトビニング画像をレベル調整で二値化(白黒分離)します。

これで2つ目のマスクができました。

地上景色を星空部分と同じ位の明るさにしてからガウスぼかし

このマスクをミニマムフィルターを掛けたソフトビニング画像に適応させます。

ミニマムフィルターを掛けたソフトビニング画像を前に出し、メニューバーの「選択範囲」→「選択マスク設定」から作成した2つ目のマスクを適応させます。

ミニマムフィルターを掛けたソフトビニング画像に作成した2つ目のマスクを適応させます。

次にトーンカーブで地上の明るさを暗くして、星空部分の明るさと大体同じ位にします。

これ重要です!

トーンカーブで地上の明るさを暗くして、星空部分と同じ位の明るさにします。

マスクの適応を外して、2つ目のマスクも削除して結構です。

後は普通のソフトビニングフラット補正と同じく、ガウスぼかしを「25」で掛けて元画像を同じサイズに戻して下さい

完成した星景写真のフラット画像

完成したフラット画像がこちらです。

完成した星景写真のフラット画像です。

出来上がったフラット画像をレベル調整で強調してみた画像が次の画像です。

出来上がった星景写真のフラット画像を強調してみました。

星景写真のフラット補正before&after

では、強調した画像は元に戻してフラット補正をしてみます。

出来上がったフラット画像を名前を付けて保存し、メニューバーの「画像」→「ダーク/フラット補正」で作成したフラット画像を選択して下さい。

「ガンマ」と「オフセット」は必要があれば調整して下さい。

星景写真のフラット前とフラット後はこんな感じです。

星景写真のソフトビニングフラットのbeforeとafterです。

だいぶ良くなったと思います。

これで普通の天体写真から星景写真まで簡易フラット補正ができるようになりました。

新星景写真の場合は先に合成してからフラット補正をして画像処理していけば良いかと思います。

ステライメージだけで行う新星景写真についてはまた別途記事を作成しようと思います。

補足

今回はコンポジットした後の画像でフラット画像を作って補正しています。

通常は先にフラット補正してからコンポジットするものだと思うので、先に1枚物のフラット画像を作ってから、バッジ処理や自動コンポジットなどで全部にフラット補正を掛けた後にコンポジットした方が良いかも?と思います。

またその辺もテストしてみます。

P.S後日テストしてみましたが、何故かコンポジット後にソフトビニングフラット補正をした方がカブリも取れて良かったです。

とにかくこれは簡易フラット補正なので副作用があるかもしれません。

ただ、僕がフラットフレームを撮影するのが下手だからだと思いますが、本来のフラットフレームを撮影した方法でやるよりもこのソフトビニングフラット補正の方が綺麗にフラット補正ができました。

以上がソフトビニングを利用した天体写真のフラット画像の作り方と補正方法です。

フラット画像は別途撮影して補正した方法が主流ですが、

  • なかなかフラット画像をうまく撮影できない場合
  • 過去の写真をフラットしたい
  • フラットフレームを撮影する時間がない

などに役に立つかもしれません。

このフラット補正は2分で出来ます!

慣れたら1分で出来そうです!

なので、僕のように本来のフラット補正がうまくいかない間は、このソフトビニングフラット補正でフラット画像を作って画像処理をすると楽だと思います。

とにかくphotoshopが無くてもフラット補正できてホッとしています。

フォトショ欲しいんだけどなぁ。。。

ただ、ステライメージ買って良かった~!

ステライメージ8

僕は地上固定+星空追尾の星景写真から天体望遠鏡で撮影した天体写真まで全てステライメージ8で画像処理しています。

ってか、このソフトビニングを使ったフラット補正方法は、ステライメージじゃなくてもソフトビニングとミニマムフィルター的な事ができるソフトがあればできるって事でしょうけど、そういうフリーソフトはあるんでしょうか?

まぁステライメージが一番楽ちんですねどね。

天体写真の画像処理が楽になると楽しい!

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コメント

  1. aibou aibou より:

    このソフトビニングでフラット補正する方法の原理が僕もイマイチわかってません!?
    たまたまステライメージで試行錯誤してできたのですが、とりあえず見た感じ今までやってたフラットエイドを使ったフラット補正やグラデーションマスクのフラット補正とかより結果が良かった気がしたので良しとしてるのですが、何か問題があるのかこれから考えてみます。
    こういう原理に詳しい人は是非ご意見下さい。

  2. aibou aibou より:

    この記事今日の深夜に書いて1日で何回も書き直しちゃいました。
    書いた当初見て頂いた方申し訳ございません。
    一応これで記事が落ち着いたかと思います。
    また検証したら追記すると思いますが・・・

  3. aibou aibou より:

    何度も修正して、動画も修正再アップ失礼しました。。。(−_−;)

  4. アル より:

    素晴らしいです!
    試してみたところ、笑ってしまうほど効果がありました(笑)
    ありがとうございます。

  5. aibou aibou より:

    アルさんへ
    そうでしょ!
    普通にフラットフレーム撮影してもうまくいかないけど、これならフラットが合いますよね!
    これならライトフレーム撮影に集中できます(^▽^)/

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