선명한 은하수 사진을 찍기 위한 스태킹 방법에 대해..

안녕하세요..
은하수 시즌이 돌아왔는지 요즘 은하수 사진이 많이 보이네요.
초보들을 위해 스택킹에 대해서 개념 정도 설명해 볼까 합니다.
일단, 선명한 별 사진을 찍기 위해 가장 먼저 신경써야 하는 부분은 초점인데..
초점은 크게 어렵지 않다고 생각해 건너 뛰겠습니다.
그 다음은 셔터스피드인데..
인터넷에 찾아보면 쉽게 사용할 수 있는 계산법중에 500룰이란게 있는데..
이게 요즘같은 고화소 바디들엔 적용할수가 없습니다.
실제로 500룰로 계산해보면..
14mm의 경우 30초가량 나오는데.. 막상 30초로 찍어보면 별이 흐른 모습을 보게 되죠..
500룰은 1000만 화소 이하 바디들을 사용하던 시절에서 쓸 수 있는 계산법이며...
요즘같은 고화소 바디가 주를 이룬 상황에서는 npf룰 이라는 다른 계산법을 사용해야 합니다만..
이건 계산 방식이 복잡하고, 자신이 가지고 있는 바디의 센서 픽셀 사이즈까지도 알아야 하기 때문에..
어플을 사용하시는걸 추천해 드립니다.
세계적으로 가장 많이 사용하는 어플은 PhotoPills 란 어플로..
유료어플이지만 사진 찍으시는 분들에겐 도움되는 기능이 많으니..
개인적으로는 추천해드리는 어플 입니다.. (안드로이드, 아이폰 모두 있습니다.)

스샷에서 보시는것처럼..
Z9에 14mm 2.8 렌즈를 마운트 한 경우..
500룰에서는 36초라고 나오지만..
NPF룰에서는 7초 정도 밖에 안나올 정도로..
오차가 많이 나기 때문에.. 500룰은 이제 잊으시고 npf룰을 사용하시기 바랍니다.
npf 룰로 계산해보시면 아시겠지만..
은하수를 찍기에 노출시간이 생각보다 많이 부족해 보입니다.
그럼 노출시간을 늘리기 위해서 두가지 방법을 사용할 수 있는데..
하나는 적도의를 사용하는 것이고, 다른 하나는 여러장을 찍어 스택킹을 통해 토탈 노출시간을 늘리는 방법 입니다.
7초짜리 10장 찍어서 스택킹 하면, 토탈 노출 시간은 70초가 되는거나 마찬가지이니까요..
적도의는 일단 가격적인 부분도 있고 챙겨 다녀야 할 장비가 늘어난다는 점에서 일단 제외하고..
스택킹에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
기본적으로 스택킹은 같은 피사체를 여러장을 찍어..
스택킹 프로그램을 통해 합치는 과정에서 필요한 디테일 정보는 더 끌어 올리고..
필요 없는 노이즈나 이물질에 대한 정보는 없애는 과정을 말 합니다.
포토샵도 스택킹 기능을 지원하긴 하나..
은하수 같은 별 사진에 사용하기엔 성능이 많이 떨어지는 편이기 때문에..
별 사진용 스택킹 프로그램을 보통 따로 사용하게 됩니다.
윈도우 사용자는 DeepSkyStacker (줄여서 DSS) 라는 프로그램이 무료이기 때문에 가장 많이 사용하는 프로그램이며..
맥 사용자의 경우 Siril 이라는 프로그램이 마찬가지로 무료이기 때문에 가장 많이 사용하는 프로그램 입니다.
사용법이 굉장히 어렵고 가격도 굉장히 비싸지만 그만큼 강력한 성능을 발휘하는 프로그램으로 Pixinsight 라는 프로그램도 있습니다.
230유로 라는 비싼 가격이지만 나사에서도 스택킹 과정에서 일부 사용하는 프로그램으로..
그 성능이나 퀄리티 면에서는 굉장히 우수한 프로그램 입니다.
혹시 Pixinsight에 관심 있으신 분들은 사용법이 어렵고 가격이 비싼 만큼..
바로 구매하지 마시고, free trial 버젼을 먼저 사용해보시길 추천해 드립니다.
기능제한 없이 45일간 무제한 사용이 가능하니 꼭 먼저 사용해 보시기 바랍니다.
위에서 말씀드린, 별 사진 전용 스택킹 프로그램들은..
기본적으로 밤하늘에 대한 데이터베이스를 다 내장하고 있기 때문에..
여러장의 사진에서 피사체의 위치가 정확하지 않아도..
해당 사진에서 보이는 밝은 별들이 어떤 별인지 자동으로 인식해..
그 별들을 기준으로 사진의 프레임을 늘리고 줄이고 돌리는 작업을 다 해주기 때문에..
촬영 단계에서 프레임 자체에 대해서 크게 신경쓰지 않고 대략적으로만 맞춰 주어도 됩니다.
물론 각 사진파일 마다 별들의 위치가 너무 많이 다를 경우..
스택킹 후 크롭되는 양이 그만큼 더 많아지기 때문에..
전혀 신경을 안써도 되는 정도는 아닙니다.
이렇게 스택킹 하는 과정에서 듣게 되는 용어중에..
calibration frames 이라는 용어를 듣게 되는데..
이 calibration frames은 노이즈를 줄이는데 굉장히 중요한 역할을 하게 됩니다.
calibration frames은 3가지로 나눌 수 있는데..
dark frames, bias frames, flat frames 입니다.
일단 calibration frames을 찍는 이유는..
스택킹 과정을 거치게 되면, 노이즈는 물론 센서나 렌즈에 있는 먼지나 이물질도 스택킹을 통해..
더 잘 보이게 되기 때문에..
카메라가 가지고 있는 노이즈 패턴이나, 센서 혹은 렌즈에 있는 이물질을..
스택킹 과정에서 빼주기 위해서 촬영을 해놓는 것 입니다.
우선..
dark frames를 촬영하는 방법은..
은하수나 별 사진을 찍은 노출설정을 그대로 두고 랜즈 앞캡만 덮어 씌워 빛이 들어가지 않도록 하고..
최소 10장 이상 촬영을 하시면 됩니다.
온도에 민감하기 때문에, 은하수를 촬영하던 장소에서 같은 시간대에 촬영하여야 하며..
조리개, 셔터스피드, ISO 등 노출 설정을 모두 그대로 두고 촬영하여야 합니다.
dark frames는 촬영 당시 장노출 상황에서 생기는 노이즈 패턴을 읽어서..
스택킹에 사용할 은하수 사진들에서 일괄적으로 빼주게 되면..
그만큼 더 퀄리티 높은 사진을 얻을 수 있게 되는 것 입니다.
bias frames는.. dark frames를 촬영한 상태에서..
셔터스피드만 가장 빠르게 올린 후 마찬가지로 최소 10장 이상 촬영하시면 됩니다.
1/4000가 가장 빠른 셔터스피드인 카메라는 1/4000초로 하시면 되고..
1/8000가 가장 빠른 셔터스피드인 카메라는 1/8000초로 하시면 됩니다.
상식적으로 생각해보면..
어두운 밤에 렌즈 캡까지 씌운 상태에서 셔터스피드까지 가장 빠르게 해서 사진을 찍는다...
과연 찍히는게 있을까??? 란 생각이 들 수 있는데..
그렇게 하기 위해서 이런 방식으로 사진을 찍는 것 입니다.
아무것도 찍히지 않는 상태에서 파일에 저장되는 건 센서가 가지고 있는 자체 노이즈 패턴 입니다.
이건 같은 모델의 카메라라고 하더라도 센서마다 모두 다르게 나오기 때문에..
센서가 가지고 있는 고유의 노이즈 패턴이라고 보시면 됩니다.
dark frames으로 장노출 노이즈를 제외 시켜 주고..
bias frames으로 센서 자체 노이즈 패턴을 제외 시켜 주면..
더 퀄리티 높은 결과물이 나올 수 있겠지요..
마지막 flat frames는..
준비물이 필요한데, 렌즈 앞을 덮을 수 있을 정도 크기의 흰색의 밝은 LED 패널이나 그 비슷한 효과를 낼 수 있는 무언가가 있어야 합니다.
제 경우, 아이패드에 완전히 흰 이미지를 하나 저장해 놓고..
밝기를 가장 높게 올린 후..
흰색 티셔츠 하나를 렌즈 후드에 평평하게 펴서 덮은 후..
그 위에 아이패드를 올려 놓는 방법을 사용했었는데..
별 사진 자주 찍으시는 분들은 아예 렌즈 후드 사이즈에 맞게 LED 패널을 넣어서 동그랗게 제작해서 다니시는 분도 보았고..
어쨌뜬 같은 효과를 낼 수 있는 방법이면 크게 상관 없습니다.
촬영법은 bias frames를 촬영할 상태에서..
촬영모드를 A 모드로 바꾸시면 조리개와 ISO는 그대로 있고, 셔터스피드만 적절하게 바뀌실 겁니다..
그럼 그 상태로 마찬가지로 10장 이상 촬영하시면 됩니다.
이렇게 촬영하시면, 렌즈나 센서에 있는 먼지나 이물질이 밝은 배경에 촬영이 되기 때문에 잘 보이게 됩니다.
마찬가지로 이 정보들을 모아서 제거를 해주게 되는 것 입니다.
스태킹 프로그램 사용 방법 자체는..
pixinsight를 제외하곤 크게 어렵지 않습니다..
기본적으로 은하수 사진 파일들을 한곳에 불러들이고..
dark 파일들, bias 파일들, flat 파일들을 각각 해당 영역에 불러들인 뒤..
스택킹을 시키면, 프로그램이 자동으로 필요한 정보들과 빼야될 정보들을 판단해서..
합쳐주게 됩니다.
개인이든 천체관측소든 우주에 허블 망원경이든 기본적인 방법 자체는 모두 이 방법으로 동일 합니다.
그 방식에 이런 저런 다른 알고리즘을 사용하는 차이가 있지만..
기본적인 개념 자체는 이렇게 되니 참고 하시기 바랍니다.
글로만 설명할려니.. 한계가 있는데..
다음에 기회가 되면..
스샷이나 샘플 사진들 추가해서 더 자세히 써보도록 하겠습니다.