Tiếng ồn là một thực tế của cuộc sống khi chụp ảnh thiên văn, ngoại trừ việc xếp chồng những bức ảnh bầu trời sâu thẳm được chụp trên giá treo theo dõi (nhiều hơn trong một khoảnh khắc).
Ảnh của bạn thực sự có độ nhiễu rất thấp, trong sơ đồ rộng của trường rộng, ảnh chụp thiên văn một khung hình mà tôi đã thấy ... nhưng nó cũng thiếu độ bão hòa. Tôi nghĩ rằng nó thực sự liên quan đến vấn đề sở thích, nhưng cuối cùng, bằng cách này hay cách khác, bạn sẽ nhận được lượng nhiễu tương đương trong các bức ảnh của mình bất kể cài đặt ISO. Nếu bạn muốn đạt được cùng một lượng bão hòa, bạn phải làm một trong hai điều. Bạn sẽ cần phải sử dụng cài đặt ISO cao hơn (ISO 3200, thậm chí có thể cao tới 6400) hoặc bạn sẽ phải tăng cường phơi sáng trong bài. Phần lớn nhiễu trong chụp ảnh thiên văn là từ nhiễu bắn photon, do đó, sử dụng ISO cao hơn cũng giống như tăng cường phơi sáng sau quá trình từ quan điểm nhiễu.
Trong ảnh ví dụ của bạn, bạn có một khung hình rộng, khung hình đơn. Giới hạn của bạn trong một khung hình duy nhất vì tiền cảnh, trừ khi bạn sử dụng các mánh khóe phức tạp hơn, nơi bạn chụp nhiều khung hình, cắt bầu trời và xếp các khung hình đó để cải thiện độ bão hòa của bầu trời. Chắc chắn là có thể ... cũng rất nhiều công việc. Giống như bạn, tôi thích những bức ảnh thiên văn bao gồm một số cảnh quan ở phía trước, vì vậy, đáng để thử một số cách sắp xếp một phần thủ công để cải thiện SNR của bạn.
Nhiệt chắc chắn là tác nhân gây ra tiếng ồn trong thời gian phơi sáng lâu. Tôi không chắc rằng 40 giây đủ dài để tạo ra nhiều nhiệt đến mức nhiễu nhiệt trở thành một yếu tố quan trọng hơn so với nhiễu bắn photon. Các máy ảnh DSLR cũ đã từng có bong bóng nhiệt do quá nóng các thành phần gần chết ... khi chụp các khung tối, bạn có thể thấy rõ các vùng ở các góc hoặc dọc theo các cạnh của khung có nhiều nhiễu hơn. Tôi chưa bao giờ thấy sự xuất hiện như vậy với 7D của mình và có những lúc tôi đã chụp phơi sáng dài 40-50 giây ở mức 16mm.
Có nhiều cách để giảm các nguồn nhiễu không photon khác nhau. Khung tối và khung Bias là hai. Việc sử dụng các khung tối và thiên vị thường chỉ thực sự cần thiết khi thực hiện nhiều lần phơi sáng với một công cụ như Deep Sky Stacker . Nói chung, "Giảm nhiễu phơi sáng lâu" trong máy ảnh thực sự chỉ là lấy một khung tối bị trừ đi khỏi khung sáng trước khi nó được lưu vào thẻ nhớ. Một khung tối duy nhất sẽ giúp giảm một số nhiễu đọc, nhưng không nhiều bằng khung tối đa phơi sáng được xếp chồng đúng cách như được giải thích trên trang web của DSS tại đây .
Cần lưu ý rằng điều quan trọng nhất trong chụp ảnh thiên văn là SNR, hoặc tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm. SNR trên mỗi khung hình của bạn càng cao, kết quả càng tốt ... xếp chồng lên nhau. Bạn có thể mất 120 khung hình 5 giây hoặc 5 khung hình 120 giây ... năm khung hình 120 giây luôn mang lại kết quả tốt hơn. Bạn thậm chí có thể mất 500 khung hình 5 giây và 5 khung hình 120 giây vẫn sẽ tạo ra kết quả phong phú hơn, vì SNR trên mỗi khung hình cao hơn nhiều. Mỗi khung chứa thông tin phong phú hơn, đầy đủ hơn mà bạn khó có thể sao chép hoàn toàn bằng cách xếp các mức phơi sáng ngắn hơn nhiều.
Cách tốt nhất tiếp theo để cải thiện SNR là di chuyển đến máy ảnh có pixel lớn hơn. SNR trên mỗi pixel cao hơn với các pixel lớn hơn, do đó, trên cơ sở mỗi pixel, kết quả của bạn sẽ tốt hơn và ở cài đặt ISO cao hơn so với máy ảnh có pixel nhỏ hơn. Nếu chúng ta so sánh 1D X và 7D (cả hai cảm biến 18mp), thì các pixel lớn hơn của 1D X sẽ thu được nhiều ánh sáng hơn 2,6 lần. Bạn đang sử dụng 6D, đây là một chiếc máy ảnh rất tốt để chụp ảnh thiên văn nhờ vào các pixel lớn và hiệu suất ISO cao tuyệt vời. Từ quan điểm SNR thuần túy (dựa trên dữ liệu của Sensorgen.info), 1D X ở ISO 3200 hỗ trợ ~ 3x độ bão hòa trên mỗi pixel, 6D ở ISO 3200 hỗ trợ ~ gấp đôi độ bão hòa trên mỗi pixel, như bất kỳ một trong 18mp APS-C của Canon cảm biến.
Vì bạn đã sử dụng máy ảnh tốt nhất mà bạn có thể có được từ Canon cho mục đích chụp ảnh thiên văn, điều duy nhất bạn thực sự có thể làm là tăng tốc độ ISO lên. Ở cài đặt ISO thấp hơn, có nhiều nhiễu đọc hơn. Riêng với Canon, bạn càng tăng ISO, mức độ đóng góp của nhiễu đọc càng thấp, đến mức ở cài đặt ISO cao nhất, độ nhiễu đọc có thể chỉ ở mức 1,3e- pixel (thấp hơn mức tối thiểu bằng phẳng ~ 3e - cho Sony Exmor được tìm thấy trong D800.)
Do đó, vì tăng cường xử lý hậu phơi sáng cũng giống như tăng ISO khi độ nhiễu đọc quá thấp, để cải thiện độ bão hòa của bầu trời và độ sáng của các ngôi sao, hãy sử dụng cài đặt ISO cao hơn. Bạn nói bạn sử dụng ISO 800-1600. Hãy thử ISO 3200, 6400 ... thậm chí là 8000. Ý tưởng chung là giảm điểm trắng của bạn để máy ảnh sử dụng thiết bị điện tử của nó để tăng tín hiệu càng nhiều càng tốt trước khi đọc, để giảm thiểu tác động của nhiễu đọc. Cần lưu ý rằng việc tăng cường phơi sáng của ảnh chụp ISO 800 trong bài sao cho giống với phơi sáng của ISO 6400 có thể gây ra nhiễu THÊM, vì nhiễu đọc ở ISO 800 nhiều hơn gấp đôi ở cài đặt ISO thấp hơn (5.1e - so với 2.0e- theo Sensorgen.info.)
Để làm cho mọi thứ rõ ràng hơn một chút, tôi đã lập sơ đồ một kịch bản chụp ảnh thiên văn giả định. Kịch bản này giả sử phơi sáng 30 giây ở f / 4, được thực hiện một lần cho mỗi cài đặt ISO từ 100 đến 12800, sử dụng Canon 5D III. Giả định là phơi sáng 30 giây f / 4 ở ISO 12800 dẫn đến các pixel (sao) sáng nhất đạt đến "điểm bão hòa" (nói cách khác, các ngôi sao sáng nhất xuất hiện màu trắng tinh khiết, như bất kỳ pixel đỏ, lục và lam nào những ngôi sao đạt mức sạc tối đa). Độ phơi sáng chính xác tương tự ở tất cả các cài đặt ISO khác sẽ dẫn đến phơi sáng dưới điểm bão hòa. Ngoài ra, sự khác biệt giữa nhiễu đọc và nhiễu bắn photon được thể hiện.
Trong sơ đồ bên dưới, trục X tuyến tính đại diện cho từng cài đặt ISO và trục Y logarit biểu thị mức điện tích tính bằng electron (e-). Các đường màu đỏ và xanh lục được vẽ cho từng cài đặt ISO, với màu đỏ biểu thị nhiễu đọc và màu xanh lá cây biểu thị điểm bão hòa . Phạm vi động có hiệu quả là tỷ lệ giữa điểm bão hòa và nhiễu đọc (màu xanh lá cây trên màu đỏ). Đối với ISO 100, điểm bão hòa cũng là mức sạc photodiode tối đa theo nghĩa đen (FWC, hoặc công suất đầy đủ). Các thanh màu xanh biểu thị tín hiệu và phần tối hơn của thanh màu xanh biểu thị nhiễu nội tại trong tín hiệu đó (nhiễu bắn photon, là căn bậc hai của tín hiệu.)
Giả sử phơi sáng 30 giây f / 4 đạt độ bão hòa tối đa ở ISO 12800, điện tích của tín hiệu đó là 520e- (theo Sensorgen.info). Do đó, giả sử mức phơi sáng chính xác được sử dụng cho tất cả các cài đặt ISO khác ... tín hiệu, cũng như nhiễu photon, sẽ là SẮC . (Sạc trong photodiode là sản phẩm của ánh sáng theo thời gian ... bị ảnh hưởng bởi khẩu độ CHỈ và tốc độ màn trập.) Điều thay đổi khi chúng ta giảm ISO là nhiễu đọc bắt đầu tăng. Do thang đo là logarit, các cài đặt ISO 800 đến 12800 có rất ít sự khác biệt về nhiễu đọc (đặc biệt là 1600 đến 12800). Khi chúng ta đạt ISO 400, nhiễu đọc bắt đầu tăng đến điểm có tỷ lệ tín hiệu tổng thể lớn hơn nhiễu photon.
Sự khác biệt chính giữa chụp ở ISO 12800 và chụp ở ISO 400, là điểm bão hòa (các thanh màu xanh lá cây). Ở ISO 12800, độ nhiễu đọc thấp và tín hiệu bão hòa, do đó bạn sẽ có một eo biển hình ảnh sáng, đầy màu sắc từ camera. Ở ISO 400, tín hiệu là một phần nhỏ (520e-) của điểm bão hòa (18273e-), và điều này sẽ đòi hỏi một sự tăng cường đáng kể đối với phơi sáng trong bài để trông giống như ảnh chụp ISO 12800. Nếu một người chụp ở ISO 400 và phơi sáng chính xác trong bài, thì nhiễu tổng thể tạo thành một yếu tố quan trọng của tín hiệu. Tầng nhiễu đọc, bên dưới không có thông tin hữu ích một cách hiệu quả, gần như cao bằng nhiễu bắn photon. Việc tăng cường tiếp xúc sau quá trình như vậy sẽ dẫn đến mức độ dải màu và nhiễu màu cao, có khả năng xảy ra ngay qua các âm trung.
Đối với một ví dụ cực đoan, nếu một người chụp ở ISO 100, đọc nhiễu sẽ trở thành tác nhân chính gây nhiễu (trong ví dụ cụ thể này ... hãy nhớ, ở ISO 100, hình ảnh bị thiếu sáng nghiêm trọng so với điểm bão hòa.) Tăng cường phơi sáng ISO 100 trong trường hợp này (để mô phỏng những gì ảnh ISO 12800 tạo ra, sẽ phải là SIX STOP BOOST ) sẽ dẫn đến nhiễu dải và nhiễu màu đáng kể. Sơ đồ sau đây cho thấy mức độ nhiễu, cả đọc và bắn photon, được khuếch đại bằng cách sửa độ phơi sáng trong bài cho ISO 100 - 6400, để phù hợp với phơi sáng ISO 12800:
Hãy nhớ rằng thang đo ở đây là logarit, do đó, lượng nhiễu cho mỗi cài đặt ISO thấp hơn liên tiếp sẽ cao hơn theo cấp số nhân sau khi hiệu chỉnh phơi sáng trong bài.