소개:Central DS

2006-06-19   //   alexken작성   //   천문  //  3 Comments

아직 wordpress설정중이라 그런지, 컴터와 wordpress 관련글로만 도배되어 있는거 같아서, 천문 관련글 하나 올린다.
centralds-g.jpg NadA 회원인 이윤님께서 드디어 회사를 하나 차리고야 말았다.
본인이 NadA 회원이시면 이글 읽지 마세요.(다 아는 내용 일테니…)
Central DS라는 이름으로 주 종목은 일반 DSLR(주로 캐논 바디)을 냉각 기능이 가능하도록 개조해서 천체 사진용 카메라로 판매하는 사업이다.

0camera3.jpg
오른쪽 옆에 컴터에나 쓰는 쿨러가 붙어 있음을 알수 있다.

천체 사진용 카메라를 왜 냉각을 하는 걸까?
안그래도 노이즈가 없다고 정평이 난 캐논 바디를???

결론만 간단히 쓰면

  • 천체사진은 대상이 워낙 어두어 보통 사진보다 긴 노출(10분~1시간)을 줘야한다.
  • 장시간 노출은 가대의 정확도, 가이드 장치 사용등 비용이 든다.
  • 단위 노출을 많이 줄수록 노이즈도 같이 증가한다.(즉 노출만 무한정 늘린다고 해결될 문제가 아니다.)
  • 디지털 촬상 소자는 -7도씩 내려갈수록 노이즈는 1/2씩 준다고 한다.
  • 즉 냉각 촬영은 같은 시간에 더 많은 정보를 기록을 가져다 준다.

과거에 나다 질문란에 합성을 왜 하는지에 대한 나의 답변이다.
즉 노이즈를 희석하기 위해서인데, 냉각이 노이즈와 밀접한 관계가 있으므로 첨부한다.

아래 캐논 사이트의 글이 도움이 될것 같습니다.
캐논의 천체사진에 관한글(日本語)
같은 초보의 눈높이에서 쉽게 설명드리면,
필름 사진은 노이즈가 상대적으로 없는 반면 상반측불궤 현상이 있어서 노출을 오래주어도 전부 기록하지 못하는 현상이 있습니다.
반면, 디지털 사진은 상반측 불궤현상이 없어서, 노출을 주는 족족 정보가 기록되지만, 노출에 비례해서 노이즈도 함께 증가하는 골치아픈 특징이 있습니다.
냉각을 하지 않는 DSLR의 경우 동호회원 분들의 경험치 데이터로는 5분정도가 최적 노출인거 같습니다.
더 이상 노출을 주면, 담기는 정보보다 노이즈의 증가가 더 큰것 같습니다.(경험치일 뿐입니다.(장소, 계절등등에 따라 틀리겠죠))
위 캐논 사이트에 의하면 ISO400+ F2.8 조합으로 필름사진 10분의 노출은 디지털사진 2~3분에 해당한다고 하네요.
그러므로 디지털 사진 5분에는 필름사진으로 20분 이상의 노출을 준 정보를 담고 있습니다. 문제는 여기에 노이즈도 함께 기록되어 있는데요.
그러므로 디지털 사진은 노이즈와의 전쟁이 시작되게 됩니다.
노이즈에는 2가지 종류가 있습니다.
일정한 패턴을 가지는 노이즈와, 패턴이 없는 노이즈….
일정한 패턴을 가진다는 의미는 모든 사진마다 같은 위치에 생기는 노이즈 들일텐데, 핫픽셀/데드픽셀/렌즈의 먼지 등등으로 생기는 노이즈들은 다크/플랫 이미지등을 찍어서 제거해줄수가 있구요.
패턴이 없이 랜덤하게 생기는 노이즈들을 제거하기위해서 많은 장수를 찍어서 합성(평균/중간값/시그마 등)을 해줍니다.
평균으로 합성하는 경우 같은 위치에 일관되게 있는 정보는 그 값을 유지하는 반면, 매 장수마다 랜덤하게 생긴 노이즈는 평균에 의해 그 값이 희석됩니다.(사라지진 않습니다/ 중간값일 경우는 사라지기도 하겠구요).
이런 작업을 통해 정보(신호)/노이즈(잡음)의 비를 높여주는 작업이 합성작업입니다.
많은 장수를 찍어서 합성한다고, 부족한 노출을 채워줄수는 없을것 같구요.
즉, 없는 정보를 살려냈다기 보다는 정보중에서 노이즈에 묻혀있는 정보를 합성을 통해서 S/N비를 높여서 정보를 드러나게 했다는 표현이 정확한 표현일 것 같습니다.