Каковы причины не брать сверхдлинные выдержки (часы) в астрофотографии?

Question

Я занимаюсь исследованием астрофотографии.

В большинстве уроков рекомендуется делать несколько снимков, а затем складывать их.

Это заставляет меня задуматься: если камера работает в системе слежения, почему бы не оставить затвор открытым как можно дольше?

Answer 1

@ Майкл Кларк и @ Итай дали хорошие ответы. Еще несколько мыслей с точки зрения энтузиаста-любителя:

• Технология отслеживания не идеальна, а иногда лучше работать в рамках практических ограничений доступного отслеживания, а не выдвигать ее слишком далеко

• Очень длительные выдержки могут плохо сочетаться с высоким уровнем светового загрязнения. Существует баланс, позволяющий поймать как можно больше целевых фотонов, не переусердствовав нежелательных

• Управление рисками: если у вас есть только одна длительная экспозиция, она может быть легко разрушена вспышкой внешнего света. Многократные, более короткие экспозиции означают, что вы можете просто выбросить плохие кадры

Answer 2

Основным преимуществом стекирования является усреднение рандомизированного распределения пуассоновского «дробового шума», которое может быть проблемой для изображений при слабом освещении, таких как астрофотография. Другим преимуществом стекирования является использование специальных монохромных датчиков изображения, в то время как чередующиеся цветные (или связанные со специализированной астрономией) фильтры по всему датчику для каждой экспозиции и последующее их объединение в пост.

Answer 3

Во-первых, мы можем сейчас.

Фотосъемка с лампой действительно может снимать экспозиции от нескольких минут до нескольких часов, в зависимости от камеры. При использовании пленочной камеры астрофотография выполняется с очень длинными выдержками, и у этих камер нет ограничения по времени, поскольку им не требуется питание для работы.

Цифровая камера может использоваться таким же образом, но большинство беззеркальных ламп ограничивают экспозицию до 30 минут или часов, что делает невозможным съемку с более длинной экспозицией, поэтому выбора нет.

Большинство зеркальных фотокамер может выдерживать экспозицию более часа, поэтому они могут сделать очень длинную экспозицию, чтобы получить окончательное изображение за один снимок. Однако использование нескольких снимков может быть выгодным. Самое главное, что максимальная яркость каждого пикселя практически расширена. В одном кадре, как только фотосайт будет насыщен, он будет передержан. При наличии нескольких снимков возможно, что насыщение не произойдет, что обеспечит программному обеспечению большую точность данных для работы. Чрезмерно упрощенное, каждое удвоение кадров дает вам дополнительную точность и приблизительный динамический диапазон. Так что сделайте всего 4 снимка, и вы получите еще 2 ступени динамического диапазона по сравнению с одной экспозицией.

Многократные экспозиции имеют эффект усреднения шума. Это даст вам более чистые изображения для работы, но к каждому изображению может быть применено программное шумоподавление, которое более эффективно, чем обработка более длинной и более шумной экспозиции.

Достаточно трудно измерить экспозицию при очень длинной экспозиции, но если у вас много изображений, у вас есть возможность не использовать весь стек или управлять программным обеспечением смешивания, чтобы избежать передержки, особенно если вы включили в композицию какой-то передний план .

Два недостатка многократного захвата изображения незначительны. Одна из них заключается в том, что позже будет больше работы, так как стопка изображений должна передаваться и обрабатываться компьютером, а не одним изображением. Другая причина в том, что могут быть небольшие промежутки, если вы делаете звездные следы, в то время как камера делает интервалы между снимками (обязательно отключайте функцию подавления шума при длинных затворах, если вы не хотите огромных промежутков), что может зависеть от ряда факторов конкретная камера.

Answer 4

Цифровые датчики нагреваются при длительных выдержках; Я выдержал всего 6 минут, демонстрируя очень заметные искажения цвета в углах кадра. Запускайте чип непрерывно в течение нескольких часов без специального охлаждения, и в результате вы получите бесполезный беспорядок.

Answer 5

Прочитав другие ответы здесь и на прошлой неделе объявляя о событии супер-кроваво-голубой луны, я решил попробовать эксперимент. Я снимал луну во время одного из кратковременных облаков, когда я не был ни на работе, ни во сне. Я снимал с рук, так как это был всего лишь эксперимент. Моя камера, Olympus E-520 (выпущена в 2008 году), заведомо шумная, и объектив 70–300 мм довольно обычного качества, когда она выдвинута до предела, но размер датчика в четыре трети делает это поле обзора эквивалентным 600 мм.

Я сделал несколько снимков при F9.0 1/40 с iso800 300mm стабилизация изображения включена.

Я выбрал около 5 и попытался использовать Darktable, Gimp, Siril и Hugin для обработки файлов. Изображение, показанное здесь, имеет единственную цветную рамку без обработки шума и составное изображение, состоящее из 5 одинаковых снимков, выровненных и смешанных, затем преобразованных в черно-белые и немного заостренных. Вы можете видеть в углах черно-белого изображения, где выровненные изображения не перекрываются, показывая эффект, который дополнительные слои оказывают на шум.

Независимо от того, усреднял ли я слои в Gimp (хотя выравнивание и вращение слоев было почти невозможно) или использовал Хугин или Сирил, шум на фоне заметно уменьшился.

Answer 6

Кроме того, выполнение длительных выдержек оставляет вам возможности программного обеспечения, встроенного в камеру. Взяв много изображений и постобработав их впоследствии, вы можете использовать программное обеспечение с различными возможностями и приоритетами, которые могут улучшить качество изображения.

Answer 7

Очень длинная экспозиция эквивалентна усреднению нескольких кратких экспозиций. Когда вы делаете несколько коротких экспозиций, у вас всегда есть возможность сделать среднее, чтобы имитировать длинную экспозицию, если хотите. Но он также делает доступными многие другие варианты (помимо усреднения).