SharpCap Pro Live Stack初体验

年前阅读到一篇关于使用Lucky Shot方法来拍摄深空目标的文章。拍摄的思路是利用CMOS芯片高增益下低读出噪声的特点，进行多次高增益短曝光。软件后台建立一个32bit的图片堆栈，将拍到的短曝光照片扣除校准帧，对齐后，叠加到堆栈中形成最终信噪比理想的图像。

根据原贴及SharpCap帮助文档中对这种方法的介绍，这种拍摄方法的主要优点如下：
1. 可以对抗宁视度的影响（短曝光照片受到宁视度影响较小）；
2. 可以有效控制照片质量（SharpCap提供FWHM和Brightness Filter两种过滤器）自动过滤低质量的曝光，如突然飘来的云，流星，飞机，宁视度变化等影响能降低到最小。短曝光丢掉一些帧也不会很心痛。
3. 可以使用廉价器材拍出高质量的深空图片（短曝光+高增益，读出噪声和暗电流都比较低，即使不使用冷冻相机，也可以达到较高的信噪比）。4. 可以用小满井的相机拍出高动态范围的相片（32bit图片堆栈，即使使用16bit井深的CMOS，也能叠加2^16张而不用担心过曝）。
5. 图片自动对齐纠偏，可以不需要导星（持强烈怀疑态度，反正我是导星了的）。

如此有吸引力的功能，作为萌新的我如何能不心动。能让奢侈的178不再只是一只导星相机，卖不出去的QHY5IIL也再次发光发热，岂不是一件美事。于是过年期间我用了两个晚上来尝试使用这个方法进行拍摄。

如何进行live stack进行拍摄SharpCap中有详尽的说明，就不具体描述。仅就本次使用中发现的值得注意和吐槽的点唠叨一下：

• SharpCap提供了两种照片叠加的算法，一个叫Default Stacking，这个方法就是前面介绍的叠加方式，SharpCap在后台创建一个32bit的Fit文件堆栈，每一张符合条件的曝光在扣减校准帧后加到堆栈中。另外一个算法是深空摄影中熟悉的Sigma Clipped也就是用标准误排异，这个算法付费才可以使用，放在这里也是相当的诡异。Sigma Clipped算法将曝光进行像素排异后，对所有的贞取平均值形成最终的图像。大家注意，因为最终的图像是取平均值而来，所以使用这个算法叠加就没有小满井拍出高动态范围的事儿了。然后为了提高动态范围，您就得增加曝光时长，降低增益。。。所有的Lucky Shot的优点都将随之而去。所以这功能居然还收费，真的是醉了。。。当然，如果您不想做后期，就用Live Stack长曝光，自动叠片直接出图，那这功能也许就很赞了（SharpCap叠加的可调整项目很少，叠加是不优化的，慎用）。
• 贴心的SharpCap工程师们提供了在live stack过程中控制导星及Dither的功能来提高照片质量；另外，咱还可以设置每累计一定曝光时长就保存一次当前叠加的图片并重置叠加。这样会得到一系列类似于单张曝光的图片，以便后期进行更高级的叠加。实际使用中，两个贴心的功能放到一起，就变成了磨人的小妖精。。。Dither的时间间隔和保存曝光的时间间隔无法配合起来使用，也就是说，Dither会在单次曝光累计的过程中发生0-n次；对于使用Default Stacking的图片来说会导致固定噪点分散到多个像素上；最终的成片上不仅留下了噪声，而且连成片。。。
  

唠叨这么多，来看看最终的成片：
Day1，两个目标，M63和M98，由于风很大，M63直接没法出图了。M98拍了3个小时也仅仅获得了1个小时的累计曝光。采用 Sigma Clipped叠加方式。10s单张曝光，178增益拉满（51），每8分钟保存一张独立图片。由于178在51这个增益上动态范围已经很小了，最终成图基本就跟单张一样，处理空间很小。



Day2，3个目标，M63、M64和ngc2403。有了前一天晚上的教训，改用了Default Stacking的方式，并且放宽了FWHM过滤器的限制，以获得更高的拍摄效率。额，最后的结果也就都挺惨的，星点基本不圆。但着实感觉到了大井深给后期带来的处理便利。10s单张曝光，178增益40（Default Stacking的方式是做加法，会看到图片逐渐变亮），每10分钟保存一张图片。







从图像质量上来看，只能说是很辣眼睛了。一方面由于初次使用这种拍摄技巧，肯定还有很多细节可以研究改进，另一方面，拍摄的两个晚上也确实有一些风，为了让最后能出一些图像，放宽了过滤条件导致星点一塌糊涂。由于没有使用178长曝光方法拍摄的结果进行对比，所以没法得出这个方法与常规的长曝光的优劣比较的结论。只算一次有意思的尝试。如果你所在的地方宁视度不好，天上不时飘过云彩或者只有行星/导星相机，是可以尝试使用这个方法拍摄的。

看起来有研究的价值，不过目前出力确实辣眼睛

楼主星点不圆会不会是光轴问题

Wab 发表于 2021-2-25 08:33
楼主星点不圆会不会是光轴问题

光轴倒是有认真校准并且做了星点测试。单张看起来还好。主要原因还是风大吧，为了能有足够的信噪比，把过滤放得太宽了。Default Stacking这个算法没有排异，只是单纯把值加上去，拖线的片子也都叠进去了。