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2018年3月 1日 (木)

天体写真とノイズ

天体写真はノイズとの戦いです。

ノイズとは、簡単に言ってしまえば「ザラザラ」です。

しかし、ここで疑問がおきます。一般の写真とか、風景写真とか、奇麗に撮れますよね。ザラザラなんて皆無です。なんで天体写真だけ「ザラザラ」が問題になるのでしょうか? 理由はいくつかあります。

1 非常に高感度で撮影する。(ISO1600とかISO3200とか)
2 非常に露出時間が長い。(1分~10分)
3 非常に強調処理する。

最近のデジカメは進歩してるので、高感度長時間露出でもそれほどノイズは目立ちません。ところが3が重要なのです。

普通にバラ星雲を露出数分で撮影するとこんな感じです。

1803011_3
ザラザラはそんな気にならないですね。でも肝心なバラ星雲が写っていません。星雲の光は非常に淡い光なのでこれくらいしか写らないのです。そこで、画像処理によって星雲の光を強調してやるのが強調処理です。そうするとこうなります。

1803012

大変身ですね。

ところが、ノイズを気にしないで、ただ強調しただけでは、こうなってしまうのです。

1803013

良く見てください。ザラザラですね。ここで初めてノイズが問題になってくるのです。

ノイズを低減する方法はいくつかありますが、一番効果が絶大なのは、「加算平均コンポジット」です。

これは同じ被写体を同条件で、何枚も何十枚も撮って、重ね合わせて平均してやるのです。下の画像を見てください。これは2枚の画像を加算平均コンポジットした場合の概念図です。

1803016
星雲の光のような「本当の光」は同じところに同じように記録されます。一方、ノイズはランダムに出るので、加算して平均すれば星の光はそのままですが、ノイズのレベルは下がっていきます。非常にたくさんの画像を加算平均コンポジットすればどんどんノイズが減っていきます。

しかし、同じ写真を何枚も撮ることから、天体写真を撮るには、非常に時間がかかることが分かります。1時間2時間は当たり前です。一対象に5時間とか10時間かける人もいます。

それでは、加算平均コンポジットにどれだけ効果があるか見てみましょう。下の画像ですが、最初の画像を多少トリミングしています。もうひとつ細工がしてあって、左半分は一枚の画像ですが、右半分は、50枚コンポジットしています。

1803014

強調してなければそれほど違いを感じません。バラ星雲が良く見えるように強調処理してみましょう。

1803015

どうですか? これほど違いが出てきます。加算平均コンポジットって、重要なのが分かってもらえると思います。

●ダーク減算は必要無し
さて、天体写真では、古くからダーク減算というノイズを軽減する手法が行われています。しかし、最近のデジカメは進歩しているので、ダーク減算に関してはしなくて良いでしょう。私自身、デジカメに関する限りダーク減算はしていません。

もちろん、やればやっただけの効果はあります。ただ、他にやるべきことはいっぱいあります。ダーク撮影に時間をかけるなら、構図やピント合わせを念入りにやった方が、よっぽど奇麗な写真に仕上げらます。

ピントも構図もフラットもちゃんと出来るようになり、まだ不満なら最後にダーク減算をやればいいでしょう。そうなったら、あなたは相当な腕前になってるはずです。

●カメラ内蔵のノイズ低減処理は有効
天体写真のノイズ低減処理は、加算平均コンポジットがほぼすべてです。ただ、入門者が1対象撮るのに数時間かけるのはどうかと思います。コンポジットは必要としてもできるだけ枚数は少なくして、いろいろな対象を撮った方が楽しいですし、上達も早いです。

そこで有効なのが、カメラが内蔵機能として持っている、「ノイズリダクション」機能です。

一般的に天体写真では「ノイズリダクション」は使いません、これを使うと、解像度が落ちたり、いろいろ弊害が出るので、天体写真で「ノイズリダクション」を使うことはしません。

しかし、解像度の低下が気になるレベルに達するのは相当な経験を積んだ後です。ですから、最初はあまり細かいことにとらわれず、たくさんの対象を撮ることが重要と思います。このブログでも最初は「ノイズリダクション」を有効にして写真を撮っていきます。

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コメント

はじめまして、初心者です、わからないこともありますがはじまったときからとても楽しみに拝見しています。

>ダーク減算は必要無し
>カメラ内蔵のノイズ低減処理は有効

なんか...良い意味で肩の力が抜けるような気がしました。
こんなの天体撮影のベテランさんから初めて聞きました。

次撮る時に試してみます。
実は撮影すればするほど全然うまくいかなくて正直面白くなかったのですが(←とはいえ悔しい)、ちょっと楽しみになってきました。がんばります。

アルゴ座さん、
はじめまして。初めて初心者さんらしい書き込みで嬉しいです。

私はこのブログでけして手を抜くのがいいとか、初心者だからそこそこの写真で十分とは思っていません。押さえるところ押さえておけば、十分奇麗な天体写真が撮れます。
それはこのブログで実証していきたいと思います。

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