露出・SNR計算機 — 天体写真サブ露出 | AstronomyCalc

ボートルクラスとカメラノイズパラメーターに基づいてフレームSNR、スタックSNR、最適サブ露出時間を計算します。天体写真の撮影計画に欠かせないツールです。

露出・SNR計算機の使い方

カメラの読み出しノイズと暗電流(メーカーのセンサーチャート参照)を入力し、ボートルクラスを選択して、目標信号、単一露出時間、撮影予定フレーム数を設定します。

1フレームのSNRは、信号を全ノイズ源の平方根で割った値です。ノイズ源は信号・空背景・暗電流(露出時間でスケール)と読み出しノイズの二乗です。NフレームをスタックするとそのフレームSNRが√N倍になります。

最適サブ露出は空ノイズが読み出しノイズを上回る点を示します。ボートル1の空(背景0.1 e⁻/s)で読み出しノイズ3.5 e⁻のカメラなら約123秒が目安で、明るい空ではこれが短くなります。

FAQ

最適サブ露出時間とは何ですか?

空背景ノイズがカメラの読み出しノイズを上回る露出時間で、両値から計算されます。それ以上のサブ露出は衛星軌跡やガイドエラーのリスクを追加するだけで、スタック結果にほとんど影響を与えません。

ボートルクラスは露出にどう影響しますか?

計算機は各クラスを空背景フラックスにマッピングします。ボートル1が0.1 e⁻/s/pixelから始まり、ボートル9は100 e⁻/s/pixelです。明るい空ほどノイズが早く蓄積し、フレームSNRが低下して最適サブ露出が短くなります。

1フレームのSNRはどのように計算されますか?

全ノイズ源の平方根で割った総信号です。ノイズ源は目標信号・空背景・暗電流(各々露出時間でスケール)と読み出しノイズの二乗の合計です。空制限フレームでは露出時間を2倍にするとSNRが約√2倍になります。

50フレームをスタックするとなぜ大きく改善しますか?

スタックSNRは1フレームSNRにフレーム数の平方根を掛けた値で、50フレームは1フレームの7倍以上のSNRを実現します。これはノイズに支配された1枚と滑らかな最終画像の差になることが多いです。