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画像処理技術と方法

画像処理はアナログの時代から行われていましたが、デジタルが全盛になり、画像処理はより身近になりました。 私たちが使っている液晶テレビやデジカメにとって、デジタル画像処理技術は欠くことのできない技術です。

また、今ではスマートフォンで撮影した写真をアプリで加工して、 フェイスブックにアップロードする、といったことも簡単にできるようになりましたが、 これも画像処理の一つです。 ここでは、天体写真を綺麗に仕上げるために必要な画像処理技術についてご紹介します。


デジタルカメラと天体写真

天体写真 冷却CCDカメラやデジタル一眼レフカメラの登場は、天体写真の世界に大きな革命をもたらしました。 それまで天文台でしか撮影できなかった小さな銀河のディテールまでも、アマチュアの望遠鏡で撮影できるようになったのです。

また、天体写真の撮影も簡単になりました。 以前は何十分も露出しなければならなかった暗い天体が、十分ほどの短時間で画面に映し出せるようになったのです。 デジタル機材は、天体写真撮影の普及という点でも貢献しています。

その一方で、デジタル機材になったことで画像処理が必須となりました。 銀塩フィルム時代は、撮影後、ラボに現像に出せばポジとしてプリントに仕上がります。 しかし、デジタル一眼レフカメラや冷却CCDカメラで撮った画像は、そのままではカラーバランスなどが崩れていて、 すぐに印刷することができません。 そこで、撮影者自身が撮影画像を一枚の写真プリントに仕上げるまでの処理を行う必要が出てきました。


デジタル画像処理は難しくない

アナログ時代の画像処理と言えば、現像液の選別に現像時間、ペーパーの選択、焼き付け方法と経験と勘が頼りのものばかりでした。 また途中で処理に失敗してしまうと、せっかくの撮影フィルムを台無しにしてしまう怖さを持っていました。

それに比べると、デジタル画像はハンドリングが良く、パソコンに撮影データーを移せばすぐに画像処理に移ることができ、 元画像を保存しておけば、何度でも前工程に戻って画像の加工を試みることもできます。

また、同じような処理を複数の画像に適用するようプログラムすれば、 出力されるデーターも同じように仕上がります。 この辺りは、毎回勘と経験に頼っていたアナログ時代との大きな差でしょう。 デジタル画像処理は、一般化しやすいため、画像処理の方法も人から人へ説明しやすくなりました。


画像処理方法の紹介

このページでは、難しい理論は抜きにして「とりあえず星を撮ってプリントしてみよう」ということを目標に、 画像処理の方法を紹介しています。 天体写真の画像処理の基本的な内容については、左メニューの画像処理の基礎というページで説明しています。 初めて天体写真の画像処理を試みる方は、まずこちらをご覧下さい。

冷却CCDカメラを使った画像処理については、実践編のモノクロ天体撮影、並びにLRGBカラー撮影のページで説明しています。 冷却CCDカメラの画像処理は複雑ですが、内容についてはなるべく分かりやすく、 ユーモアを交えて書いていますので、気楽にご覧いただければ幸いです。 なお、こちらのページでは、撮影機材の選定から撮影方法についても触れていますので、 デジタル一眼レフカメラユーザーの方にも参考になる部分があると思います。

画像処理はまず慣れることが第一です。 画像処理の流れが分かってきて、天体写真の処理にある程度慣れてから「なぜそうなるのか?」と考えていけば、 よりよい処理方法を生み出せるのではないでしょうか。 最初から欲張ってしまうと大変です。気長に楽しんでいきましょう。


Photoshopを用いた画像処理

Photoshopはピクセル画像を扱うソフトウェアです。 Photoshopの対角に当たるソフトにイラストレーターがありますが、こちらはベクトル画像を扱うドロー系のソフトウェアです。

写真はピクセルの集まりで構成されているため、その画像処理にはイラストレーターではなく、 フォトショップを用います。 画像処理では、ぼかしやフィルタなどの処理を行いますが、このような処理ができるのは、 ピクセルごとに演算処理が行えるためです。 私たちが画像処理を行っているとき、ソフトウェアはピクセルごとの値を処理しているわけです。

Photoshopは自由度が高いので様々な処理が行えますが、その分敷居が高く、わかりづらい点があると思います。 そこで、天体写真の画像処理時によく使用する、マスクの作成方法などをPhotoshopのマスク作成のページにまとめています。 このページで紹介しているPhotoshopは古いバージョンですが、最新バージョンでも同じように使えるテクニックです。


作者の好みと画像処理

デジタル天体写真の面白いところは、同じ元画像を使っても、作者によって仕上がりが全く異なることです。 色鮮やかな仕上がりが好きな人なら、高彩度で華やかな写真に仕上げたいと思うでしょうし、 銀塩写真のような落ち着いた仕上がりが好む人なら、ナチュラルな写真になることでしょう。 作者の好みが仕上がりに大きく影響するのも、デジタル天体写真ならではだと思います。

インターネットが全世界で普及して、日本だけでなく海外の天文ファンの作品も気軽に閲覧できるようになりました。 海外の天体写真ファンの作品を見るのは、とても良い刺激になります。 そのような刺激を受けて、天体写真の新しい表現も広がっていくように思います。 是非、いろいろな作品に触れて、ご自身ならではの素敵な天体写真を生み出してください。