[Flashback]星景疊合攝影方法兩種 / DSS疊RAW 的設定參考

Improving Signal-to-Noise Ratio of StarLandscape Image via Stacking, two ways

銀河，天蠍座段已沈入大屯山

當我們要強調星景中的銀河或其他深空天體，我們可以增加曝光時間，曝光時間越長，影像的訊號噪訊比便越高，影像中的天體便會更為清晰。曝光多張然後疊合成一張便是一種增加總曝光時間的方式。例如在像陽明山這樣的郊山，若要銀河清晰，建議要至少疊三分鐘以上，這樣顏色與清晰度上，就不會遜於在高山曝30秒的銀河。當然總曝光時間越久越好（建議10~15分鐘）。（需要具備基本的疊圖影像處理能力）


稍微整理ㄧ下兩種星景疊圖的方法，裡面談及的內容在前面的文章都找得到。另有朋友希望有英文說明，所以我也加了點我的台式英文。（汗）

這篇要聊的便是在單張星景的基礎上進一步利用疊圖來增加總曝光時間，以增進天體的訊號/噪訊比值 (SNR, Signal-to-noise ratio)，讓影像中的銀河或深空天體看起來更清晰的星景攝影與影像處理法。更多例子請參考本網誌其他文章。

1.
例如拍攝廣角的銀河，除非拍正在頭頂的銀河，不然銀河總是連著地景，要疊圖便必須如下圖(pic.1)一樣，等於是拍攝多張的星景（間隔時間盡量縮短），然後疊在一起，最後再把一張地景疊回去（通常是第一張或最後一張，取地景水平位置在最高的那張，去蓋住疊好的圖檔中模糊的地景，這部分會需要用到遮罩的處理法，因為我們只是要把地景的部分疊回去。遮罩常使用漸層或者去背兩種方式來製作）。這是第一種的拍攝與疊圖法。範例見大屯山銀河

但這種星景疊法有個問題，因為多張疊起來後地景的移動（疊的圖總跨時越久，模糊的地景佔去的空間就會越多），必定會犧牲一部分的天空。

pic.1

（圖左,left ）單張星景, 60sec single shot starlandscape。（圖右,right）拍攝多張疊合後銀河變得清晰 ,60sec x 12 stacked 。



In this article,  I’m not talking about the one-shot image ,but rather to make a starlandscape via stacking to get better S/N ratio of a nebula or galaxy image . Especially at the suburbs like 陽明山, the minimum total exposure time to stack the milky way should be more than three minutes , this should give a colorful and clear-definition image as good as a 30 secs exposure time of milky way in a dark place like 合歡山.
the following is my personal experience about how to make a starlandscape vis stacking.
unless the milky way (or other Deep Sky Objects) which you try to shoot is on the zenith at that time, or the milky way is always a landscape like pic.1. under this situation you can only shot several starlandscape photos and stack them in the post processing. but because we will align the stars in the stacking process, the landscape will be blurred (the more total exposure time we stack , the more blurred part in the stacked photo). , so we need to overlap the burred landscape in the stacked image with a single shot further , we usually use the first or last shot in this series image (depending on the milky way/ DSO was rising or setting )to overlap the landscape part.
with regard to this method we will certainly lose part of the sky in the post process .

使用去背遮罩，留下疊合後的星空，以清晰的地景取代模糊的地景。



2.

疊圖一小時並經過星雲恆星分離與混合處理後再疊回地景

當拍攝天體需要較長曝光時間，例如拍獵戶座一帶星雲星景時（獵戶座星雲、馬頭星雲、巴納德環等等）若要清晰至少要疊三十分鐘至一小時，用前面的方法顯然在疊圖後天空會被地景蓋掉一大半。所以建議使用下面介紹的第二種方式。

要補充說明的是，我們這裡所提到的疊圖的銀河（及其他星雲）星景不是隨便後製胡亂找個地景貼上，而是如照片所示，天體確實曾在某一刻是與地景在那樣的位置上。換句話說，我們的目的是在那樣的基礎上利用疊圖把天體的訊號增強。

in my opinion, the total exposure time of Orion and its nebulas should be at least 30mins to 1hr at a suburban sky like 陽明山. obviously the first method mentioned above is not suitable for this case(we will lose most of the sky in the processing). the second method is as follows(pic.2):

pic2. 天鵝座 Cygnus

第二種方式，天體星雲的部分另外拍，如此例(pic.2)天鵝座附近的銀河，總共疊圖約一小時的曝光。因為星雲的部分另外拍，所以時間就沒有限制要在哪一天拍，要花幾個月甚至幾年來完成星雲的部分也沒問題，總之在它位於仰角較高的地方拍即可，就不會有地景的干擾。

除了準備星雲外，要另外拍一張星景（或數張）為基準，因為疊好的星雲到最後要對齊這張星景上面的星點，所以在拍攝這張基準的星景時，就要選擇好時間與地點，要拍出最後的構圖，可以有好幾種構圖，但要確認天體已經在你要的那個構圖位置上，也就是它確實存在那一刻，如此來拍單張星景照片，如此例左上，我們已隱約可見北美洲星雲。簡而言之，構圖不是虛構的。範例見小觀音山天鵝座。

in this method, 

the nebula part and the landscape(also a starlandscape) will be imaged separately.

for example , pic.2, the cygnus region of milky way is a 1hr stacked image(top-right). we stacked this nebula image with a single-shot starlandscape image(top-left) further to finish the work(bottom-right).

there is no time limit and no deadline for imaging the nebula part , you can finish it in days ,months and even years as long as you like.

but no matter what method is used, the landscape one should be imaged at the right time to get the composition you want . the stars and the nebulas were really there at that moment , that position in sky. just like the single-shot starlanscape image in pic.2

we align the images by matching stars , in another word, the composition is not fiction.

用來疊合的天體曝光，視焦距與曝光時間，可用固定攝影或追蹤攝影。


銀河疊合的方式:

可利用DeepSkyStacker 疊銀河，使用方式跟疊一般深空天體影像雷同。
但若使用廣角鏡頭，依據焦距、鏡頭周圍影像變形的程度，單張曝光時間、疊圖總時間等種種因素，可能會遇到疊出來的圖中央清晰周圍卻有放射狀拖線的情況。或者地景的部分使得DSS的星點辨識出現問題。若有以上情況發生建議可改用影像編輯軟體來手動疊圖。

DeepSkyStacker 疊RAW檔的設定

DSS疊圖的方法散見本網誌文章，這裡僅記錄我到目前為止使用RAW檔（Pentax PEF）直接疊圖時，顏色不會被洗掉的設定。跟之前疊tiff檔得到的顏色差不多。

I've just tried to stack raw (PEF) files via DSS

K5(mod.) ,FA43, 60s x60 frames

I think this setting is as good as stacking tiff files, so far

DSS settings:

RAW Files : use camera white balance (manual WB)  or AUTO WB

Bayer Matrix Trans.: Bilinear

Light: no background calibration

Result: no align RGB

Stacking Method: Average

Processing Tab: Saturation +15

save as 16bit Tif (apply settings to the saved picture)

（關於偏壓、暗電流、平場檔等請參考此篇，這裡只做單純疊圖處理。）

首先要注意到DSS左下的 RAW/FITS 設定 白平衡方式會改變 RAW檔讀入/轉檔的結果，套用結果後預覽視窗就會立刻顯示差異。如果使用者在當初拍攝時使用手動白平衡，建議在這裡勾選使用相機白平衡。

使用拍攝時的相機白平衡設定。（use camera white balance）

疊圖的設定我個人是建議不要讓DSS做背景色的調整，稍後疊圖後再自己在影像軟體處理色彩。這裡設定為不校正背景色，以及不對齊RGB。

若使用者拍攝時沒有自設手動白平衡，建議可勾選使用DSS的自動白平衡。預覽區可看到讀入的檔案已經經過自動白平衡調整。(Auto white balance)

在疊完後可以在DSS中調整色彩或稍後再調整亦可，最後將飽和度設為 +15，存為16 bit tiff，存檔時請選擇套用設定。

這裡分別是RAW設定使用相機白平衡與DSS自動白平衡，並將其他參數設為相同設定（見前面的設定）疊圖後稍微調整RGB曲線並將飽和度+15，套用設定後的存檔。

這兩種白平衡設定經過調整後都可以得到相近的色彩。

ps.
No white balance 

這是不勾選白平衡設定的RAW讀入結果，暫時不用這個選項，目前用此設定疊出來的顏色並不明顯也不容易調整。