Несколько копий одной и той же экспозиции, но рандомизированный шум?

Чтобы добиться того, о чем вы думаете, вам нужно знать, что это был за шум.

Если бы вы знали, что это за шум, вы могли бы просто удалить его, чтобы получить чистые изображения.

Наложение изображений работает для уменьшения шума, потому что шум является случайным — или, по крайней мере, в идеале — в то время как звезды (как известно ) постоянны.

Это означает, что (после того, как вы скорректировали вращение) звезды будут на каждой фотографии. Но шум — по крайней мере, тот шум, который это может скорректировать — это уже случайные флуктуации… может быть, на одном изображении есть, а на другом нет. Итак, при сложении изображений вместе сигнал увеличивается с каждым изображением, а шум только с некоторыми из них.

Если у вас есть только одно изображение, у вас нет такого способа различения. Наложение изображений работает только потому, что у вас есть несколько отдельных экспозиций.

То, о чем вы спрашиваете, обычно называется поеданием звезд . С точки зрения алгоритма, как программа может определить на астрофотографии, что является сигналом (то есть звездами), а что шумом?

Простым методом было бы просто назвать все, что ниже определенного уровня интенсивности, шумом, и отсечь все это ниже этого уровня. По сути, это то же самое, что отказаться от динамического диапазона. То есть для 12-битного преобразования отбрасываются младшие значащие n бит.

Помимо выбрасывания динамического диапазона, он также имеет побочный эффект выбрасывания фактического сигнала , живущего среди шума. То, что у вас осталось, — это изображение, на котором звезд гораздо меньше, чем вы ожидаете увидеть — звезды были съедены алгоритмом.

Некоторые камеры делают это внутри кристалла перед аналого-цифровым преобразованием, пытаясь улучшить свои характеристики шума при слабом освещении. Эти камеры имеют репутацию пожирателей звезд.

Астрофотографы используют множество уловок, чтобы улучшить свои результаты. В дополнение к наложению изображений вы можете подумать о приобретении или создании экваториальной монтировки слежения, которая выравнивает монтировку камеры с осью вращения Земли. Это снижает сложность отслеживания неба до управления одной осью вращения с постоянной скоростью. Вот почему в большинстве телескопов используется экваториальная или немецко-экваториальная монтировка.

Дополнительные сведения об улучшении астрофотографии в целом см. также:

• Почему я не могу заснять столько звезд, сколько вижу своими глазами, с помощью моей новой цифровой зеркальной камеры?
• Что я должен искать в камере для съемки в режиме ручной выдержки для астрофотографии?
• Астрофотография: балансировка значения ISO
• Как мне добиться большей четкости моих фотографий луны?

Относительно креплений слежения см.:

• Как работают звездные трекеры, чтобы сделать фото на 5 минут без размытия, и стоят ли они того?
• Как я могу избежать звездных следов без дорогого трекингового крепления?
• Какое оборудование мне нужно для астрофотографии?
• Какие функции следует искать в моторизованном креплении DSLR для астрофотографии?
• Какой мотор слежения использовать для недорогих широкоугольных астрофотографий?

Как указывали другие, то, что вы описываете, невозможно. Если бы вы могли рандомизировать шум, это означало бы, что вы уже можете определить, что является шумом, а что нет. Тогда вы могли бы так же легко удалить шум и оставить только сигнал. Но вы не знаете, что такое шум и что на самом деле является сигналом, поэтому люди складывают фотографии друг в друга — это на самом деле «рандомизирует» шум, потому что шум является случайным, поэтому, если вы продолжите добавлять шум + сигнал во время наложения, шум исчезнет. сам по себе, потому что он случайный, в то время как неслучайный сигнал будет просто продолжать складываться, таким образом увеличивая отношение сигнал/шум, что приводит к более приятному изображению.

Кажется, что у вас проблемы с выравниванием изображения.

Вы говорите, что «точное размещение слоев может быть почти невозможным», но это определенно неправда. Хорошее программное обеспечение для стекирования астрофотографии должно помочь вам в этом. Возможно, вы пытаетесь сделать это в программе, которая не очень подходит. Или, может быть, вы уже используете DeepSkyStacker (в значительной степени стандартное программное обеспечение де-факто для стекирования), но делаете что-то не так.

Если вы не можете понять, в чем проблема на этом сайте, возможно, вам следует посетить форум астрофотографов, объяснить свою ситуацию и предоставить исходные файлы, и кто-нибудь там сможет сказать вам, почему это не работает.