1。画像あたりの長い露出時間（かすかな詳細のキャプチャ）：
* なぜ長い暴露？ かすかな天文学的なオブジェクト（星雲、銀河など）は、ほとんど光を放出しません。 より長い露出により、カメラセンサーがより多くの光子を収集することができ、短い露出では見えないこれらのかすかな詳細が明らかになります。一般的なアイデアは、「より多くの光=より詳細で、より良い信号対雑音比」です。
* 課題：
* 地球の回転： 地球は常に回転しています。 補償がなければ、星はポイントの代わりにストリークとして表示されます。これはスタートレーリングです。
* ノイズ： カメラセンサーからの電子ノイズは、時間の経過とともに蓄積します。これは、画像に不要なアーティファクトとして現れます。
* 軽い汚染： 都市からの人工光（光汚染）は、被験者からのかすかな光をすぐに圧倒する可能性があるため、最大の使用可能な暴露時間を大幅に制限します。
* 大気乱流（見る）： 雰囲気は絶えず動いているため、星がきらめきます（そして長い曝露でぼやけています）。
* 課題を克服するためのテクニック（単一の長い露出の場合）：
* 赤道マウント： これらの電動マウントは、最も重要な機器です。 彼らは、カメラを同じ速度で移動することにより、地球の回転に対抗し、ターゲットを中心に保ち、星を特定します。 極地のアライメント（地球の回転軸でマウントを正確に整列する）は、適切な追跡に不可欠です。
* ガイド： 赤道マウントが良好であっても、完璧な追跡はほとんど不可能です。 オートガイダーは、独立したガイドスコープとカメラを使用して、ガイドスターを監視します。 AutoGuiderソフトウェアは、ガイドスターの位置を分析し、マウントに修正を送信して、ターゲットを完全に保ちます。 これは、非常に長い個別の曝露に不可欠です。
* 冷却： 多くの天体写真カメラには、冷却システムが組み込まれています。 センサーの温度を下げると熱ノイズが低下し、ノイズが少ない露出が長くなります。
* ダークフレーム： これらは、レンズキャップをオンにして撮影した画像、同じ露出時間、ISO、および温度がライトフレームとして撮影された画像です。センサーの固有のノイズパターンをキャプチャします。処理中にライトフレームから差し引かれて、ノイズを除去します。
* 軽い汚染フィルター： これらのフィルターは、人工光源（ナトリウムおよび水銀蒸気ランプ）によって一般的に放出される特定の波長の光を選択的にブロックし、深海オブジェクトのコントラストを改善します。狭帯域フィルターは、特定の元素（水素α、酸素III、硫黄II）によって放出される非常に特異的な光の波長のみを通過し、天体写真撮影者が非常に光汚染された領域でも画像化できるようにします。
* 暗いサイト： 都市の照明から遠く離れた暗い場所に移動すると、軽い汚染が大幅に減少し、より長い露出とより良いコントラストが可能になります。
* ラッキーイメージング（非常に深い空にはまれですが関連性があります）： 非常に短い露出（ミリ秒から秒）を取得し、その後、大気の乱流の効果を最小限に抑えるために、最も鋭いもののみを積み重ねます。深海よりも惑星のイメージングの方が一般的です。
2。長い総統合時間（多くの画像の積み重ね）：
* なぜスタッキング？ 個別の露出が長い場合でも、信号（ターゲットからの光）は、ノイズに比べて非常に弱い場合があります。スタッキング（平均）多くの画像は、信号対雑音比を大幅に改善します。 信号は画像の数と直線的に加算されますが、ノイズは画像数の平方根とともに増加します。したがって、より多くの画像は、よりクリーンでより詳細な最終画像を意味します。
* プロセス：
1。習得： 赤道マウントとガイド（必要に応じて）を使用して、ターゲットの多くの個別の露出（ライトフレーム）をキャプチャします。個々のフレームの露出時間は、条件、マウントの精度、および軽質汚染レベルを見ることに基づいて選択されます。共通の範囲は、フレームあたり30秒から10分です。 一部の天体写真家は、数百または数千の個別の暴露を取得します。
2。キャリブレーション： キャプチャキャリブレーションフレーム（ダーク、フラット、バイアスフレーム）。
* ダークフレーム： レンズキャップをオンにして撮影した画像、同じ露出時間、ISO、および温度がライトフレームとして撮影されました。 熱ノイズを除去するために使用されます。
* フラットフレーム： 均一に照らされた表面の画像（たとえば、均等に照らされた画面で照らされた白いTシャツ）。 センサー上の格納（画像のエッジに向かって暗くする）とダストスポットを修正するために使用されます。
* バイアスフレーム： レンズキャップをオンにした非常に短い露出（最速のシャッター速度）。 読み取りノイズ（カメラの電子機器によって導入されたノイズ）をキャプチャするために使用されます。
3。登録（アライメント）： 専門の天体写真ソフトウェア（Pixinsight、DeepskyStacker、Sirilなど）を使用して、すべてのライトフレームを互いに調整し、ポインティングのわずかなバリエーションを補います。 これは、積み重ねられた画像がぼやけているため、積み重ねに重要です。
4。統合（スタッキング）： その後、このソフトウェアは、ダーク、フラット、バイアスフレームで較正した後、アライメントしたライトフレームを積み重ねます。 ソフトウェアは、すべてのフレームにわたってピクセル値を平均します。 異常値の拒絶アルゴリズムは、平均とは大きく異なるピクセルを除去するためによく使用されます（たとえば、宇宙線や衛星トレイルにより）。
5。後処理： 次に、積み重ねられた画像をさらに処理して、詳細を強化し、カラーバランスを調整し、ノイズを削除します。 これには、ヒストグラムを伸ばす（かすかな詳細を明らかにするため）、デコンボリューション（画像を研ぎ澄ます）、ノイズリダクションなどの手法が含まれます。
* 統合時間の例：
*明るい星雲の基本的な画像は、合計統合時間の1〜2時間を使用する場合があります。
*銀河または星雲は、10〜20時間の総統合時間以上を必要とする場合があります。
*非常にかすかで挑戦的な目標は、数百時間の総統合時間を必要とする場合があり、複数の夜または複数年にわたって広がることもあります。
重要な機器の考慮事項：
* 赤道マウント： 長期曝露天体写真の基礎。 精度と安定性が重要です。
* カメラ： 専用の天体写真カメラ（DSLRまたは専用のCCD/CMOSカメラ）は、標準カメラよりも優れたノイズパフォーマンスと冷却機能を提供するため、よく使用されます。
* 望遠鏡またはレンズ： 選択はターゲットに依存します。 広いフィールドレンズは大きな星雲に適していますが、銀河と小さなオブジェクトには、焦点距離が長い望遠鏡が必要です。 光学品質が非常に重要です。
* ガイダー： 正確な追跡のために、独立したガイドスコープとカメラと自動化ソフトウェア。
* フィルター： 光汚染と戦い、特定の光の波長を強化する。
* ソフトウェア： 画像の獲得、キャリブレーション、登録、スタッキング、および後処理のため。
* コンピューター： 大量の画像データを処理するには、強力なコンピューターが必要です。
要約すると、天体写真で「非常に長い撮影」には、画像あたりの長い曝露時間（慎重な追跡、冷却、フィルタリングによって達成）と長い合計統合時間（多くの画像の積み重ねによって達成）の両方が含まれます。宇宙の美しさを見事な細部に明らかにすることができる、やりがいのあるがやりがいのあるプロセスです。