「露光対決! 300秒 vs 600秒」について

  • このトピックには6件の返信、1人の参加者があり、最後にDoiMaachにより3ヶ月前に更新されました。
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  • #6854 返信
    DoiMaach
    ゲスト

    連投大変恐縮ですが、もしよろしければご意見伺わせて下さい。

    300秒 vs 600秒のような、1フレームの露出を十分に取った場合の比較では、総露出時間が同じであればほぼ同じ結果が得られるというのは、もとても納得しました。

    ただ、例えば30秒 vs 600秒などのように、カラーCMOSカメラを使って極端に露出不足の状態で撮影した画像をスタックしたものと比較すると、経験上、総露出時間が同じでも短時間露出のものが輝度情報に比べて色情報がかなり弱くなるという印象です。

    このような経験はございますでしょうか?

    原因を推測して、なんとなく天体情報の階調数が極端に少ない事が影響しているのかとも思いましたが、もし経験がおありでしたら、思い当たる原因はございますでしょうか?

    単に私がこういった撮影に使っているカメラの特性によるものかもしれませんが。

    #6859 返信
    Masahiko Niwa/丹羽雅彦
    キーマスター

    盛り上げてくださってありがとうございます〜。

    可能性としてはリードノイズの存在があります。

    ショットノイズなど多くのノイズは枚数および時間によって√Nで増えていきます。Nは総露光量です。しかし輝度はN 倍にふえるので、輝度をそろえると1/√Nにノイズは減ります。これが総露光量が同じならノイズレベルは一緒ということです。

    一方でリードノイズは露光時間に関係なく一定です。リードノイズとは読み出し時のばらつきにより発生するノイズのため、露光時間が多くても少なくても、一定量になります。

    そうすると総露光量が同じでも30秒の方が読み出し回数が多い分、リードノイズを多く含むことになります。たとえば30秒100枚と600秒5枚では、スタックして輝度をそろえると30秒の方が√20だけリードノイズを余分に含みます。

    300秒、600秒の検証ではバックグラウンドに対するリードノイズは1-2%でしたのでほとんど影響ありませんでしたが、30秒と600秒のように大きく変わってくると、センサーによってはリードノイズの影響が出てくるのかと思います。

    #6878 返信
    DoiMaach
    ゲスト

    ありがとうございます。

    なるほど、リードノイズですね。
    ダークは引いていても完全に消し切れていないノイズが悪さをしているのでしょうか。

    自身でも厳密な比較を行ったわけではなく、経験上体感しているものですので、一度様々な条件で比較してみたいと思います。

    一応参考までに、以下はF12の鏡筒で撮影した、60秒露出 x 163枚スタックの画像ですが、極端に色合いが薄く、特にHα領域が全く出てない感じです。

    ちなみに、Darkの輝度Avg. 700に対して、Lightの輝度はAvg. 1200しかありません。

    処理はABE -> PCC -> STF -> HTのみです。

    フラットでゴミが取り切れておらず、お見苦しいのはお許し下さい。

     

    #6879 返信
    Masahiko Niwa/丹羽雅彦
    キーマスター

    リードノイズはDarkを引いても逆に加算されてしまうのです。

    私は長焦点の鏡筒を使ったことはなく広角で明るめの光学系なのですが、焦点距離の長いF12くらいになると暗くなるのでリードノイズの影響を受けて一コマずつの露光時間が必要になるのかもしれないですね。

    色の出方は総露光時間との相関があることは実感しています。光学系によっては一コマの時間も関係しそうです。

    ちなみにRGBごとの差分が大きいほど、色が濃くなるのでSN比が高い画像ほど色が濃く、SN比が低いとグレーになって行きます。

    もし今後の撮影で新しいことがお分かりになりましたら、お教えください!

    #6880 返信
    DoiMaach
    ゲスト

    ありがとうございます。

    はい、私も色の出方が総露光時間と関連している事を実感しています。
    まずは今のF12, 1分の条件で10時間、20時間と露出を重ねて試してみたいと思います。

    リードノイズの影響を少なくするためには、ゲインをもう少し上げた方が良いのでしょうね。

    #6883 返信
    Masahiko Niwa/丹羽雅彦
    キーマスター

    ゲインについてはリードノイズの視点からはそうだと思います。ただゲインを上げるとフルウェルキャパシティが下がるので飽和しやすくなるという課題もあり、リードノイズには不利でもゲインをあえて0で使っていらっしゃる方もいます。実験的に決めるしかないのかな、とも思います。

    私のASI294MM Proに関していうとメーカーのホームページを見るとわかるように、ゲインが120でリードノイズがガクンと下がります。これはセンサーが持つ機能で120からHCG(High Conversion Gain)モードというリードノイズが少ないモードに切り替わります。そのため私はゲイン120で使用しています。

    https://astronomy-imaging-camera.com/product/asi294mm-pro

     

    #6885 返信
    DoiMaach
    ゲスト

    ASI294MM/MCはFWが非常に大きいのが魅力ですね。
    特にASI294MMは必要に応じてBIN1モードでも使えますし。

    私が主に長焦点距離用に使っているASI183MM/MCは、ピクセルサイズが小さくFWも小さいので、ご指摘の通りゲインを上げすぎると銀河の中心部などが簡単に飛んでしまいます。

    今回のF12, 1分の条件で言えば、露光量が極端に不足していて飽和の危険性はないので、ゲインを上げた状態でも試してみたいと思います。

    短~中焦点距離用にはASI2600MCを使用していますが、この機種もHCGモードを持っていますので、M42などのような極端に輝度差の大きい対象を除いては、私もHCGモードが有効になるgain=100で撮影しています。

    色々とありがとうございます。

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