Quando se trata de fotografia e empilhamento no céu noturno, não há substituto real para o SNR real (relação sinal / ruído). Você pode melhorar virtualmente o SNR empilhando centenas de exposições muito curtas (como empilhar 720 exposições de 10 segundos), mas o resultado nunca será o mesmo de uma pilha, digamos quarenta exposições de 3 minutos. Empilhar várias exposições de 30 segundos é melhor e pode oferecer o que você está procurando; no entanto, quanto mais tempo você conseguir se expor, melhor a longo prazo.
Para fotos com trilhas em estrela, você deseja expor por mais tempo. Você pode empilhar um zilhão de exposições de 30 segundos mais curtas, assumindo que uma exposição de 30 segundos realmente produz trilhas. Ao empilhar para trilhas em estrela, expor por alguns minutos, pelo menos, provavelmente é melhor, pois você realmente terá algumas trilhas decentes. Em ângulos mais amplos (ou seja, 16 mm), você pode expor por 45 segundos ou até um pouco mais SEM rastro perceptível (apenas algumas estrelas ligeiramente oblongas). Distâncias focais mais longas reduziriam a exposição mínima necessária para começar a produzir rastro visível.
Empilhamento e intensidade do sinal
Quando se trata de empilhamento, quanto mais forte for o sinal da imagem real, melhor. Existem algumas razões para isso. Primeiro, o ruído de leitura dos componentes eletrônicos da câmera se torna uma proporção mais alta de uma exposição curta do que uma exposição mais longa. Exponha por mais tempo e você aumenta o sinal da imagem para ler a taxa de ruído. O sinal da imagem em si ainda tem ruído, chamado de ruído de foto-fóton, no entanto, novamente ... uma exposição mais longa reduzirá isso também.
Em seguida, é necessário expor o tempo suficiente para que o sinal seja forte o suficiente para produzir boa fidelidade das cores. A boa fidelidade das cores ocorre na faixa midtonal ... desde as sombras mais altas até logo abaixo dos destaques. A melhor fidelidade de cores ocorre nos tons médios centrais, um curto intervalo em torno de 18% de cinza. (Tecnicamente falando, um sensor digital é linear, mas mesmo os transistores têm uma curva de resposta, e o amplo intervalo entre as sombras superiores e os destaques inferiores oferece a melhor resposta). a menos que o SNR real de cada um dos seus quadros que serão empilhados seja forte o suficiente para renderizar pelo menos parte dele. Com exposições mais curtas, as cores fracas geralmente são perdidas devido ao ruído e nenhuma quantidade de empilhamento as recuperará.
Por fim, para resolver completamente nuances mais finas e escuras de detalhes, como poeira e os filamentos vermelhos profundos frequentemente presentes na nebulosa, ou detalhes mais finos nas galáxias, você precisa de um sinal suficientemente completo para cobrir toda a área do céu em que estiver imaginando. pelo menos algum sinal para cada pixel nos tons médios inferiores. Empilhar muitas exposições muito curtas pode resultar em uma imagem que abranja todo o assunto, mas que não possui completude, pois cada quadro é mais escassamente amostrado e na qual todo o sinal provavelmente está abaixo desse ponto de corte de meio-tom mais baixo. As exposições mais longas que produzem um SNR mais alto produzem quadros com amostras mais completas, de modo que, quando empilhados, todas as nuances mais escuras de detalhes se tornam mais fortes.
Ruído
O ruído do tiro de fóton segue uma distribuição de Poisson, que segue um desvio padrão que é a raiz quadrada da força do sinal. Como um exemplo hipotético, se você expuser por dois minutos a ISO 800 em um 5D III para obter um resultado quase saturado, a intensidade máxima do sinal seria de cerca de 9.000 - e o ruído do fóton seria de ~ 95 -. Se você tirar doze exposições de 10 segundos na ISO 6400, a intensidade do sinal é de 900 e o ruído da tomada será de ~ 30 e. Em termos mais óbvios, o ruído com uma exposição de dois minutos é 1/95 da força do sinal, enquanto que o ruído com exposições de dez segundos é 1/30 da força do sinal. Supondo que não haja outros problemas, empilhar as exposições de dez segundos deve produzir um resultado quase idêntico à exposição de dois minutos.
Existem outras questões, no entanto. O ruído de leitura também é uma porcentagem maior do sinal com exposições de dez segundos. Como tal, o ruído de cores e outros artefatos causados pela leitura eletrônica do sinal da imagem serão maiores com as exposições de dez segundos. Supondo que você use os quadros escuros e tendenciosos necessários para serem usados no empilhamento, muito disso pode ser eliminado, mas não totalmente (o empilhamento só pode ir tão longe para remover o ruído de imagens esparsas e com ruído). O calor, que é outro contribuinte para o ruído das sombras, não será significativamente diferente com uma sequência mais longa de exposições mais curtas do que uma sequência mais curta de exposições mais longas, assumindo o disparo contínuo.
A fidelidade de cores com uma foto ISO 6400 de dez segundos não será tão boa quanto com uma foto ISO 800 de 120 segundos. Uma câmera como a 5D III tem uma capacidade total de poço de mais de 67.000 -. Na ISO 800, a força máxima do sinal é 9055e- e na ISO 6400 é 1079e-. Ambos estão abaixo desse nível ideal de meio-tom, no entanto, 9055 é uma ordem de magnitude melhor que 1079.
Star Trails
Eu sei que você perguntou explicitamente sobre a fotografia de trilhas de estrelas. A fidelidade das cores não será uma preocupação primordial aqui, nem tampouco capturar cores profundas e fracas e elementos de detalhes escuros, como poeira. No entanto, para empilhar imagens para produzir uma dessas fotos de trilhas com estrelas onde as estrelas circundam o céu, você precisa expor o tempo suficiente para produzir trilhas ... mesmo que sejam curtas.
Em ângulos mais amplos, como 14 mm e 16 mm, você pode expor por mais de 30 segundos e não obter nenhuma trilha. Em 20 mm e 24 mm, você deve começar a ver trilhas em estrela por cerca de 30 segundos, supondo que você esteja usando um sensor APS-C com pixels menores. Você pode começar a ver trilhas com estrelas com um sensor FF a 24 mm e apenas uma exposição de 30 segundos. Em 35 mm, você deve obter trilhas curtas com exposições de 30 segundos ... no entanto, 35 mm realmente estão começando a restringir o campo, portanto, verifique se é isso que deseja.
Para obter trilhas decentes, recomendo expor por mais de um minuto. Você não precisa expor por duas horas inteiras em um único tiro, mas expor por cerca de dois ou três minutos deve fornecer algumas trilhas agradáveis que, quando empilhadas, produzirão uma boa trilha de arco contínuo. Em seguida, você pode empilhar quantas fotos precisar para obter o comprimento desejado. A Terra gira cerca de 15 ° por hora, portanto, uma sequência de duas horas de fotos de trilhas empilhadas produzirá cerca de um arco de 30 ° em suas trilhas.