Calculadora de Numero de Frames para Empilhar em Astrofoto

Quantos frames empilhar para um ganho de SNR desejado

Ao empilhar astrofotos, o sinal cresce proporcionalmente ao numero de frames enquanto o ruido aleatorio cresce apenas com a raiz quadrada. O resultado liquido e que a relacao sinal-ruido melhora com ganho de SNR = √N, em que N e o numero de frames empilhados. Invertendo, obtem-se quantos frames sao necessarios para um ganho desejado: N = (ganho desejado)². Para melhorar a SNR em 5× voce precisa de 5² = 25 frames; para 10×, de 100.

Como a relacao e uma raiz quadrada, os retornos diminuem rapido: passar de 25 para 100 frames quadruplica o tempo de captura so para dobrar a SNR de novo. O tempo total de integracao e N × exposicao por sub, entao um plano de 25×120 s da 50 minutos, enquanto 100×120 s passa de tres horas. Alem disso, o seeing atmosferico, o calor do sensor e erros de rastreio limitam o ganho pratico.

Aplicacoes

Use para decidir se um alvo fraco vale as horas extras: defina o ganho de SNR que deseja sobre um unico frame e leia quantos subs — e, portanto, quanto tempo total — isso exige.

FAQ

Por que dobrar os frames nao dobra a SNR? O ruido soma em quadratura, entao a melhora segue √N, nao N. E preciso quadruplicar os frames para dobrar a SNR.

Existe um ponto de retorno decrescente? Sim. Apos algumas dezenas a poucas centenas de frames, o ganho por frame adicional fica minusculo frente ao tempo extra e aos limites do seeing e do ruido termico.

Mais frames substituem exposicoes mais longas? Em parte. O empilhamento dilui o ruido aleatorio, mas sinal muito fraco ainda precisa de exposicao por sub suficiente para superar primeiro o piso de ruido de leitura.