Когда речь идет о фотосъемке и укладке в ночном небе, реальной замены SNR (сигнал / шум) не существует. Вы можете практически улучшить SNR, наложив сотни очень коротких экспозиций (например, составляя 720 10-секундных экспозиций), но результат никогда не будет таким же, как если бы вы складывали, скажем, сорок 3-минутных экспозиций. Сочетание 30-секундных экспозиций лучше и может дать вам то, что вы ищете, однако, чем дольше вы можете избежать экспозиции, тем лучше в долгосрочной перспективе.
Для снимков со звездным следом вы хотите выставлять дольше. Вы можете составить несколько миллиардов коротких 30-секундных экспозиций, предполагая, что 30-секундная экспозиция действительно приводит к следам. При укладке на звездные трассы, по крайней мере, лучшая выдержка в течение нескольких минут, так как вы получите несколько приличных трасс. Под более широкими углами (то есть 16 мм) вы можете выставить на 45 секунд или даже немного дольше БЕЗ какого-либо заметного трейлинга (вы просто получите несколько слегка вытянутых звездочек). Более длинные фокусные расстояния уменьшат минимальную экспозицию, необходимую для начала видимого трейлинга.
Укладка и сила сигнала
Когда дело касается стекирования, чем сильнее фактический сигнал изображения в каждом, тем лучше. Есть несколько причин для этого. Во-первых, считываемый шум от электроники камеры становится более высоким коэффициентом короткой экспозиции, чем длительная экспозиция. Экспонируйте дольше, и вы увеличиваете отношение сигнала изображения к показателю шума. Сам сигнал изображения по-прежнему имеет шум, называемый шумом фотонного выстрела, однако опять-таки ... более длительная экспозиция также уменьшит его.
Затем вам нужно выставить достаточно долго, чтобы сигнал был достаточно сильным, чтобы обеспечить хорошую точность цветопередачи. Хорошая цветопередача достигается в среднем тоне ... от самых высоких теней до самых ярких. Наилучшая точность цветопередачи наблюдается в средних полутонах, около 18% серого. (Технически говоря, цифровой датчик является линейным, но даже транзисторы имеют кривую отклика, и широкий диапазон между верхними тенями и нижними бликами обеспечивает лучший отклик.) Более глубокие нюансы цвета от туманности и тому подобного обычно вообще никогда не появляются если фактическое SNR каждого из ваших кадров, которые будут сложены, не будет достаточно сильным, чтобы отобразить хотя бы часть из них. При более коротких выдержках слабый цвет обычно теряется из-за шума, и никакое количество стеков никогда не восстановит его.
Наконец, для полного разрешения более мелких, более темных нюансов, таких как пыль и темно-красные нити, часто присутствующие в туманности, или более мелких деталей в галактиках, вам необходим достаточно полный сигнал, чтобы покрыть всю область неба, которой вы являетесь. отображение с хотя бы некоторым сигналом для каждого пикселя в нижних средних тонах. Наложение большого количества очень коротких экспозиций может привести к получению изображения, которое охватывает весь объект, но ему не хватает полноты, поскольку каждый кадр имеет более разреженную выборку, и в котором весь сигнал, вероятно, ниже этого нижнего среза среднего тона. При более длинных выдержках, которые дают более высокое отношение сигнал / шум, образуются кадры с более полной дискретизацией, поэтому при наложении все более темные нюансы становятся сильнее.
Шум
Шум фотонного выстрела следует распределению Пуассона, которое следует за стандартным отклонением, которое является квадратным корнем от силы сигнала. В качестве гипотетического примера, если вы выставите в течение двух минут при ISO 800 на 5D III, чтобы получить почти насыщенный результат, максимальная сила сигнала будет около 9000e-, в то время как шум фотонного выстрела будет ~ 95e-. Если вы возьмете двенадцать 10-секундных экспозиций при ISO 6400, уровень сигнала будет 900e-, а шум выстрела будет ~ 30e-. Чтобы выразить это в более очевидных терминах, шум с двухминутной экспозицией составляет 1/95 от силы сигнала, тогда как шум с десятисекундной экспозицией составляет 1/30 от силы сигнала. Если предположить, что никаких других проблем не возникнет, составление десятисекундных экспозиций должно дать результат, почти идентичный двухминутной экспозиции.
Однако есть и другие проблемы. Шум при считывании также представляет собой больший процент сигнала с выдержкой в 10 секунд. Таким образом, цветовой шум и другие артефакты, вызванные электронным считыванием сигнала изображения, будут выше при десятисекундных выдержках. Предполагая, что вы берете необходимые темные и смещенные кадры для использования со наложением, многие из них могут быть устранены, но не полностью (наложение может пойти так далеко, чтобы удалить шум из редких, зашумленных изображений). Тепло, которое является еще одним фактором, создающим теневые шумы, не будет существенно отличаться при более длинной последовательности более коротких экспозиций по сравнению с более короткой последовательностью более длительной экспозиции при условии непрерывной съемки.
Точность цветопередачи при десятисекундной съемке ISO 6400 будет не такой хорошей, как при 120-секундной съемке ISO 800 Камера, подобная 5D III, имеет полный объем скважины более 67000e-. При ISO 800 максимальный уровень сигнала составляет 9055e-, а при ISO 6400 - 1079e-. Оба ниже уровня идеального среднего тона, однако 9055 на порядок лучше, чем 1079.
Звездные тропы
Я знаю, что вы явно спрашивали о фотографии звездных следов. Точность цветопередачи не будет здесь главной проблемой, и при этом не захватывает те глубокие, слабые цвета и темные детали, такие как пыль. Однако, чтобы складывать изображения для получения одной из тех фотографий звездных следов, где звезды окружают небо, вам нужно выставить их достаточно долго, чтобы фактически создать следы ... даже если они короткие.
При более широких углах, таких как 14 мм и 16 мм, вы можете экспонировать дольше 30 секунд и вообще не получать никаких следов. При 20 и 24 мм вы должны начать видеть следы звезд примерно через 30 секунд, при условии, что вы используете датчик APS-C с меньшими пикселями. Вы могли бы начать видеть звездные следы с датчиком FF на 24 мм и только 30-секундной выдержкой. На 35 мм вы должны получить короткие трассы с 30-секундной экспозицией ... однако 35 мм действительно начинает сужать поле, поэтому вы должны убедиться, что это то, что вы хотите.
Чтобы получить приличные трассы, я рекомендую выставляться более минуты. Вам не нужно экспонировать в течение всего двухчасового периода за один выстрел, но экспозиция в течение двух или трех минут должна дать вам несколько хороших следов, которые при сложении будут давать хороший непрерывный след дуги. Затем вы можете делать столько кадров, сколько вам нужно, чтобы получить желаемую длину следа. Земля вращается примерно на 15 ° в час, поэтому двухчасовая последовательность выложенных друг на друга снимков следов даст около 30 ° дуги на ваших следах.