¿Múltiples copias de la misma exposición, pero aleatorizando el ruido?

Como astrofotógrafo en ciernes, encuentro que mis resultados siguen siendo en gran medida impredecibles. A veces, el procedimiento estándar de apilar múltiples exposiciones para aleatorizar el ruido y aumentar la señal funciona muy bien, y otras veces, las estrellas mismas quedan eliminadas por el proceso. Apilar las capas con precisión puede ser casi imposible cuando se dispara en latitudes celestes altas o bajas porque la imagen debe rotarse y desplazarse lateralmente. Además, el centro de rotación (un polo celeste) suele estar muy lejos de la imagen real.

Pero he aquí una idea: ¿podríamos simplemente duplicar una sola exposición, pero de alguna manera aleatorizar el ruido de una copia a la siguiente? Eso eliminaría la necesidad de apilar diferentes exposiciones.

¿Hay algún software que pueda hacer esto?

La frase "aleatorizar el ruido" no tiene mucho sentido. El ruido es aleatorio.
Relacionado y útil para esta pregunta y respuestas: ¿Qué es el ruido en una fotografía digital?
Simplemente use un mejor software de apilamiento entonces, la rotación es una característica trivial
Puede buscar el registro logarítmico polar para lidiar con la escala (que la atmósfera no es una losa plana) y la rotación (alrededor de ejes arbitrarios).
Si quieres obtener un ruido diferente, tienes que tomar otra exposición...
Qué cámara estás usando? Tal vez esté aplicando su propia reducción de ruido y confundiendo las estrellas con ruido en muchas de las exposiciones.

Respuestas (4)

Para lograr lo que estás pensando, tendrías que saber cuál era el ruido.

Si supiera cuál era el ruido, podría eliminarlo para obtener imágenes limpias.

El apilamiento de imágenes funciona para reducir el ruido porque el ruido es aleatorio, o al menos idealmente, mientras que las estrellas son ( famosamente ) constantes.

Eso significa que (una vez que haya corregido la rotación) las estrellas estarán en cada foto. Pero el ruido, al menos, los tipos de ruido que esto puede corregir, ya son fluctuaciones aleatorias... tal vez en una imagen y no en la siguiente. Entonces, cuando agrega imágenes, la señal aumenta con cada imagen y el ruido solo con algunas de ellas.

Si solo tiene una imagen, no tiene esta forma de distinguir. El apilamiento de imágenes solo funciona porque tiene múltiples exposiciones separadas.

Lo que estás preguntando generalmente se llama comer estrellas . Desde el punto de vista del algoritmo, en una astrofotografía, ¿cómo puede el software determinar qué es una señal (es decir, estrellas) frente a qué es ruido?

Un método simple sería simplemente llamar a cualquier cosa por debajo de un cierto nivel de intensidad como ruido y cortarlo por debajo de ese nivel. En esencia, eso es lo mismo que desechar el rango dinámico. Es decir, para una conversión de 12 bits, se descartan los n bits menos significativos.

Además de descartar el rango dinámico, también tiene el efecto secundario de descartar la señal real que vive entre el ruido. Lo que te queda es una imagen que tiene muchas menos estrellas de las que esperas ver: el algoritmo se comió las estrellas.

Varias cámaras hacen esto internamente en matriz, antes de la conversión analógica a digital, en un intento de mejorar su rendimiento de ruido con poca luz. Estas cámaras tienen reputación de comedores de estrellas.

Los astrofotógrafos emplean muchos trucos para mejorar sus resultados. Además del apilamiento de imágenes, puede considerar obtener o construir una montura ecuatorial de seguimiento que alinee la montura de la cámara con el eje de rotación de la Tierra. Esto reduce la dificultad de rastrear el cielo para controlar un solo eje de rotación a una velocidad constante. Esta es la razón por la que la mayoría de los telescopios utilizan una montura ecuatorial o ecuatorial alemana.

Para obtener más información sobre cómo mejorar su astrofotografía en general, consulte también:

Con respecto a los montajes de seguimiento, consulte:

Como otros han señalado, lo que describe no es posible. Si pudiera aleatorizar el ruido, significaría que ya puede detectar qué es ruido y qué no lo es. Entonces podría eliminar fácilmente el ruido y mantener solo la señal. Pero no sabe qué es el ruido y qué es realmente la señal, es por eso que las personas apilan fotos: eso en realidad "aleatoriza" el ruido, porque el ruido es aleatorio, por lo que si continúa agregando ruido + señal durante el apilamiento, el ruido se cancelará a sí mismo porque es aleatorio, mientras que la señal no aleatoria seguirá sumando, aumentando así la relación señal-ruido, lo que lleva a una imagen más agradable.

Lo que parece estar pasando es que tienes problemas con la alineación de la imagen.

Usted dice que "apilar las capas con precisión puede ser casi imposible", pero esto definitivamente no es cierto. Un buen software de apilamiento de astrofotografía debería ayudarlo con eso. Tal vez esté intentando hacerlo en un programa que no es muy adecuado. O tal vez ya esté utilizando DeepSkyStacker (más o menos el SW estándar de facto para apilar), pero está haciendo algo mal.

Si no puede averiguar cuál es el problema en este sitio, tal vez debería visitar un foro de astrofotografía, explicar su situación y proporcionar los archivos fuente, y alguien allí podrá decirle por qué no funciona.

Esa última parte estaría perfectamente relacionada con el tema aquí.
@mattdm Bueno, tal vez, pero esperaría que OP tuviera más éxito en un foro especializado. Todavía vale la pena intentarlo, probablemente.
@JohnEye tal vez, pero algunos de nuestros habituales, incluido al menos uno de nuestros mods, también son habituales en los sitios de astrofotografía. Prefiero alentar a las personas a publicar problemas o preguntas específicas aquí, en lugar de dirigirlos fuera del sitio. Es posible que no nos centremos específicamente en la astrofotografía, pero nuestras respuestas para la mayoría de las preguntas fotográficas están muy centradas en la pregunta en cuestión. (O al menos debería serlo)
@scottbb Supongo que tiene razón, he editado la respuesta para solo dirigir OP lejos de aquí si no tienen éxito aquí.