많은 단 노출의 연속 파열과 천체 사진의 몇 번의 긴 노출?

천체 사진 촬영을 다루는 많은 출처를 읽을 때 종종 여러 번 노출하여 한 번의 노출이 아니라 여러 번 노출하라는 조언을 봅니다. 종종 주어진 이유는 노출 시간이 길수록 센서의 열 축적으로 인해 더 많은 픽셀 이 발생하기 때문에 더 많은 노이즈가 발생하기 때문 입니다. 그러나 프레임 사이에 냉각 시간 이 거의없는 한 번의 짧은 노출을 반복하면 일련의 과정에서 센서의 전반적인 열 축적을 줄이는 데 거의 도움이되지 않는 것 같습니다. 샷 노이즈 라고도하는 랜덤 노이즈 와 관련하여 여러 프레임을 사용하면 이점을 얻을 수 있지만동일한 총 시간 동안 더 적은 수의 더 긴 프레임을 사용하는 것보다 더 짧은 수의 더 많은 프레임을 사용하면 어떤 이점이 있습니까? 그렇다면 열과 관련된 이점이 있습니까?

예를 들어, 스타 트레일을 만들기 위해 밤하늘을 2 시간 동안 노출 시키려면 240 개의 30 초 노출을 결합했을 때보 다 24 분 5 분 노출을 결합하면 노이즈에 상당한 차이가 있습니까? 그렇다면 그 이익 중 하나가 열과 관련이 있습니까? 아니면 더 많은 샷 노이즈를 평균화 한 결과 일까요?

야간 하늘 사진 및 스태킹과 관련하여 실제 SNR (Signal to Noise Ratio)을 대체 할 수는 없습니다. 720 개의 10 초 노출을 쌓아 올리는 것과 같이 수백 개의 매우 짧은 노출을 쌓아서 SNR을 실질적으로 향상시킬 수는 있지만, 결과는 3 분 노출 40 번을 쌓는 것과는 전혀 다릅니다. 30 초 노출을 많이 쌓는 것이 더 좋으며 찾고있는 것을 얻을 수도 있지만 노출로 더 멀어 질수록 장기적으로 더 좋습니다.

스타 트레일 샷의 경우 더 오래 노출하려고합니다. 30 초 노출이 실제로 트레일을 생성한다고 가정하면 30 초 노출이 짧은 gazillion을 쌓을 수 있습니다. 스타 트레일을 쌓을 때 적어도 몇 분 동안 노출하는 것이 좋습니다. 실제로 적절한 트레일을 얻을 수 있기 때문입니다. 더 넓은 각도 (예 : 16mm)에서는 눈에 띄는 흔적없이 45 초 또는 조금 더 길게 노출 할 수 있습니다 (약간의 약간의 별이 나옵니다). 초점 거리가 길면 눈에 보이는 트레일을 생성하는 데 필요한 최소 노출이 줄어 듭니다.

스태킹 및 신호 강도

스태킹의 경우 실제 이미지 신호가 강할수록 좋습니다. 여기에는 몇 가지 이유가 있습니다. 먼저, 카메라의 전자 장치로부터의 읽기 노이즈는 긴 노출보다 짧은 노출의 비율이 높아집니다. 더 길게 노출하면 이미지 신호 대 읽기 노이즈 비율이 증가합니다. 이미지 신호 자체에는 여전히 광자 샷 노이즈라고하는 노이즈가 있지만 노출이 길수록 노출도 줄어 듭니다.

다음으로 신호가 양호한 색 충실도를 생성 할 수있을만큼 충분히 강하게 노출되어야합니다. 좋은 색조는 중간 색조 범위에서 발생합니다. 가장 높은 그림자부터 밝은 영역 바로 아래까지. 최상의 색 충실도는 약 18 % 회색의 짧은 범위 인 핵심 중간 톤에서 발생합니다. (기술적으로 디지털 센서는 선형이지만 트랜지스터조차도 반응 곡선을 가지고 있으며, 상부 그림자와 하부 하이라이트 사이의 넓은 범위가 최상의 응답을 제공합니다.) 성운 등의 색의 뉘앙스는 일반적으로 전혀 나타나지 않습니다. 스택 될 각 프레임의 실제 SNR이 프레임 중 적어도 일부를 렌더링하기에 충분히 강하지 않는 한. 노출이 짧을수록 희미한 색상이 노이즈로 손실되며 쌓아 올리는 양이 전혀 없습니다.

마지막으로, 먼지와 성운에 종종 나타나는 진한 빨간색 필라멘트 또는 은하에있는 미세한 세부 묘사와 같이 더 미세하고 어두운 뉘앙스를 완전히 해결하려면 촬영할 하늘의 전체 영역을 포괄 할 수있는 충분한 신호가 필요합니다. 더 낮은 중간 톤의 각 픽셀에 대한 적어도 일부 신호. 매우 짧은 노출을 많이 쌓으면 이미지가 전체 피사체를 포함하지만 각 프레임이 더 희소하게 샘플링되고 전체 신호가 낮은 중간 음 컷오프보다 낮을 때 완전성이 결여됩니다. 더 높은 SNR을 생성하는 긴 노출은 더 완벽하게 샘플링 된 프레임을 생성하므로 쌓을 때 모든 어두운 세부 사항이 더 강해집니다.

소음

광자 샷 노이즈는 신호 강도의 제곱근 인 표준 편차를 따르는 포아송 분포를 따릅니다. 가설적인 예로서, 거의 포화 된 결과를 얻기 위해 5D III에서 ISO 800으로 2 분 동안 노출하면 최대 신호 강도는 약 9000e-가되고 광자 샷 노이즈는 ~ 95e-가됩니다. ISO 6400에서 12 초간 10 초 노출하면 신호 강도는 900e-이고 샷 노이즈는 ~ 30e-입니다. 보다 분명한 용어로, 2 분 노출의 노이즈는 신호 강도의 1/95이며, 10 초 노출의 노이즈는 신호 강도의 1/30입니다. 다른 문제가 없다고 가정하면 10 초 노출을 쌓으면 2 분 노출과 거의 동일한 결과가 나타납니다.

그러나 다른 문제가 있습니다. 판독 노이즈는 10 초 노출로 신호의 더 큰 비율입니다. 따라서 이미지 신호의 전자 판독으로 인해 발생하는 색상 노이즈 및 기타 아티팩트는 10 초 노출로 더 높아집니다. 스태킹과 함께 사용하기 위해 필요한 어두운 및 바이어스 프레임을 사용한다고 가정하면, 그 중 많은 부분을 제거 할 수는 있지만 완전히 제거 할 수는 없습니다. 그림자 노이즈의 또 다른 원인 인 열은 연속 촬영을 가정 할 때 더 짧은 노출 순서와 더 짧은 노출 순서로 크게 다르지 않습니다.

10 초 ISO 6400 샷의 컬러 충실도는 120 초 ISO 800 샷만큼 좋지 않습니다. 5D III과 같은 카메라는 67,000e- 이상의 전체 우물 용량을 갖습니다. ISO 800에서 최대 신호 강도는 9055e-이고 ISO 6400에서는 1079e-입니다. 둘 다 이상적인 중간 톤 수준 아래에 있지만 9055는 1079보다 훨씬 뛰어납니다.

스타 트레일

나는 당신이 스타 트레일 사진에 대해 명시 적으로 물었다는 것을 알고 있습니다. 색상 충실도는 여기서 주요 관심사가되지 않으며 먼지처럼 깊고 희미한 색상과 어두운 디테일 요소를 캡처하지도 않습니다. 그러나 별이 하늘을 돌고있는 스타 트레일 사진 중 하나를 생성하도록 이미지를 쌓으려면 트레일이 짧은 경우에도 실제로 트레일을 생성 할 수있을 정도로 오래 노출해야합니다.

14mm 및 16mm와 같이 더 넓은 각도에서 30 초 이상 노출 할 수 있으며 실제로 흔적이 전혀 없습니다. 픽셀이 더 작은 APS-C 센서를 사용한다고 가정하면 20mm 및 24mm에서 30 초 정도의 스타 트레일이 보이기 시작해야합니다. 24mm의 FF 센서와 30 초의 노출만으로 스타 트레일을 볼 수 있습니다. 35mm까지는 30 초 노출로 짧은 트레일을 가져와야하지만 35mm는 실제로 필드를 좁히기 시작하므로 원하는 길이인지 확인해야합니다.

적절한 트레일을 얻으려면 1 분 이상 노출하는 것이 좋습니다. 한 번의 샷으로 전체 2 시간 동안 노출 할 필요는 없지만, 약 2-3 분 동안 노출하면 쌓아 올릴 때 멋진 연속 아크 트랙을 생성 할 수있는 멋진 트레일을 얻을 수 있습니다. 그런 다음 원하는 트레일 길이를 얻는 데 필요한만큼의 샷을 쌓을 수 있습니다. 지구는 한 시간에 약 15 ° 회전하므로 2 시간의 누적 된 트레일 샷은 트레일에서 약 30 °의 호를 생성합니다.

샷 노이즈는 들어오는 빛의 양에만 의존하므로 총 노출 시간을 제공하는 것은 짧은 노출을 평균하여 샷 노이즈 측면에서 아무것도 얻지 못하는 것과 동일합니다 (긴 노출은 효과적으로 평균화를 수행함).

실제로 다중 노출을 촬영하면 그림자에서 센서의 판독 노이즈를 증가시키는 효과가 있습니다 (최신 Sony 센서 중 하나가 Nikon, Pentax 및 Sony의 다양한 바디에 들어간 경우 판독 노이즈가 너무 낮음) 문제가되지 않습니다).

천체 사진 포럼에서 읽은 내용에서 모범 사례는 다중 노출 (노이즈 감소를 위해 어두운 프레임으로 길게 촬영)을 촬영하여 센서가 샷간에 충분히 식을 수 있도록하는 것입니다. 능동 냉각을 추가하기 위해 카메라를 수정했습니다. 주변 온도에 따라 노출 사이에 카메라를 장시간 방치하지 않으면 충분히 냉각되지 않을 수 있습니다.

긴 장거리 촬영을하면 센서가 따뜻해지고 핫스팟이 생깁니다. 따라서 많은 싱글 쇼트 샷이 더 좋습니다.

센서가 식을 수 있도록 몇 초 동안 일시 중지 할 수 있으면 더 좋습니다.