パソコンの高速化とPixInsightのPCC

PixInsightを使ううちに、どうも処理が遅いと感じるようになりました。考えてみると、画像処理に使うデスクトップはCPUがCore i3 2120（第二世代）でした。もう８年近く使っていますが、Windows 7からWindows 10まで安定して動作していましたので、アップグレードの必要性が感じられなかったのです。しかしここが潮時です。交換することにしました。

以前にPixInsight（PI）のPhotometricColorcalibration（PCC）を実行すると、奇妙な色になることについて書きました。特に画像品質が良くない場合や、DeepSkyStacker（DSS）でコンポジットした画像は、青色になることが多く、PIでの処理を諦めていました。しかし、調べてみると設定がいい加減だったことがわかりました。

CPU・マザー・メモリの交換

これまではCPU・マザー・メモリで３万円という基準を設け、格安のパソコンをいくつも作ってきました。しかし今回はちょっと奮発して、４万円で組んでみることにしました。選んだのは次のパーツです。

         CPU : Core i5 8400（第八世代）

         マザー : GIGIGABYTE H370 HD3ATX

         メモリ : CORSAIR DDR4-2666MHz 8GBx2枚

CPUスコアは、あるサイトによればi3 2120が3891、i5 8400が11700とのことですので、ちょうど3倍になります。メモリはそれほど速くはならず、HDDは同じですので、全体としてはここまではいかないかと思います。

PIの速度測定

交換前のCore i3 2120で、特に時間がかかる次の処理について測定しました。

①　StarNet++による星雲マスク作成（Stride=64）

         19:10.06 （1150秒）
②  51枚のBiasファイル（EOS CR2）のIntegration

         11:04.03 (664秒)

③　20枚のライト画像のBPPによるコンポジット（Bias, Dark, Flatはマスター）

         09:54.07（594秒）

交換後の速度は次のようになりました。いずれも速さが２倍を超えていて、これでPIに掛かる時間を大幅に短縮できます。

①　06:47.17 （407秒）= 　　2.83倍
②　05:19.84 （320秒） =      2.10倍

③　04:21.51 （262秒） =      2.27倍        

StarNet++はほとんどの処理がCPUに依存すると思われるため、CPUスコアの差である3倍に近い値になっています。一方、ファイルアクセスが多い②と③はそれほど速度が上がっていません。なお、StarNet++のStrideを128にすると、2分ほどで終了しますので、通常は128で良いのではないかと思います。

HDDから半導体デバイスへ

HDDを使わなければ速度が上がるはずですので、作業領域を指定できる、上の②のコンポジットで検査してみました。最初に作業領域をCドライブのSSDにし、次にRamdiskを作ってそこに割り当てたものを測定しました。この作業に必要な容量は約８GBでした。

②-1 作業領域：SSD（20枚のライト画像のBPPによるコンポジット）

         04:02.55（243秒）         =       2.44倍

②-2 作業領域：Ramdisk（20枚のライト画像のBPPによるコンポジット）

         03:58.85（239秒）         =       2.45倍

いずれも、HDDより10％近く速くなっています。SSDとRamdiskの差は大きくはないものの、Ramdiskが確実に速くなりそうです。またSSDを毎回８GBも作業領域として使うのは、精神衛生上よくありませんので、メモリを増設してRamdiskを作るという方法が良さそうです。

Ramdiskを作るために、フリーソフトのImDiskを使いました。英語版ですが、操作がわかりやすく使いやすそうですし、動作も安定しているようです。

速度アップの恩恵

パソコンのアップグレードをして良かったことは他にもあります。Wordのスクロール速度の向上です。100ページ超の文書で、マウスではなく矢印キー（実際にはショートカットキーを使っていますが）でスクロールすることがよくあります。これまでは、カクンカクンとしていたのですが、スーッと動くようになりました。昔のテキストエディタのようです。

ただ残念なのは、かな漢字変換のATOKが使えなくなったことです。制限の台数を超えたためだと思われます。この際これも替えることにしました。単語登録情報はときどきファイルに出力していましたので、あまり問題はありません。MS-IMEとGoogle日本語入力を比較し、後者にすることにしました。ショートカットキーの割当がATOKと同じであり、全く違和感がありません。

PIの PhotometricColorcalibration（PCC）の色

以前に、DeepSkyStacker（DSS)でコンポジットした画像を、PhotometricColorcalibration（PCC）で、カラーキャリブレーションすると、妙な色になったと書きました。特に青い色が強くなり、カラーバランスを揃えると次のようになりました。

このときの、PCCのパラメーターは、Image Parametersは正しく設定したものの、それ以外はデフォルトのままでした。

 この現象をPIのフォーラムで検索すると、同じようなスレッドがありました。スレ主は、White referenceが合っていないのではないかという質問をしていました。しかし、それに対するPIのスタッフの返答を見ると、デフォルトのAverage Spiral Galaxyで「全ての」天体写真がカラーキャリブレーションできるというものでした。さらに、PIのサイトでPCCの使い方をよく見るようにというものでした。

PIの PCCのパラメーター

さっそくPIのサイトを見ると、次のような指示がありました。そういえば、蒼月城さんのビデオでも、同じようなことをされていたのを思い出しました。

①　Photometry ParametersのSaturation Thresholdの値を、飽和している場所より低くする

②　Background NeutralizationのUpper Limitの値を、バックグラウンドより大きくする

上の二つを変更して次のように設定しました。Upper Limitの値が大きいのは、画像の品質が悪く、バックグラウンドが十分に暗くなっていないためです。

これで、カラーキャリブレーションをすると次のようになります。カラーバランスを合わせていても、妙な色にはなりません。

ライト画像が少ないのと、フラット画像が合っていないため、ひどいものになっていますが、カラーキャリブレーションの問題は解決しました。どんな画像でもPCCが使えれば、ものによってはDSSやFlatAide Proなども使うことが可能になります。

これから

Ramdiskでシステム全体の高速化も図れるし、メモリも安いので８GBｘ２を注文しました。PIの作業領域だけでなく、Windowsのtempファイルや、Chromeのキャッシュなどもここに割り当てようと思います。

ImDiskは、Windowsが立ち上がってから動き出すので、ページファイルを割り当てることはできないとのことです。しかし、メインメモリを20GB程度にしておけば、メモリスワップは私の使い方では起きそうもありませんので、問題はありません。また、スワップが起きなくてもページファイルが使われ、パフォーマンスが落ちるという記事もありましたので、ページングは無効にしようと思います。

高速化したこともあり、PixInsightを気軽に動かせるようになりました。どんな問題も、ネットで検索すれば解決のヒントが見つかります。それらの解決法をPixInsightで何度も試すことができます。これからは適当にやらないで、少しずつ課題を解決しながら、着実に上達していければと思っています。

※追記（2020/2/3)

ページングを無効にしたら、PixInsightで５０枚のバイアスをインテグレートしているときにエラーが起きました。タスクマネージャーでメモリのパフォーマンスを調べると、あっという間に３２GBを使い切っていました。ページングは有効にするよう戻しました。