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Por qué funciona el apilado
Toda astrofoto es una lucha contra el ruido. Un solo fotograma de una nebulosa débil contiene la señal que quieres, enterrada bajo ruido aleatorio del sensor, del brillo del cielo y del calor. Apilar no inventa señal. Toma muchos fotogramas del mismo objetivo y los promedia, y como la señal es la misma en cada fotograma mientras el ruido es aleatorio, la señal suma más rápido que el ruido. El resultado es una imagen más limpia donde el detalle débil emerge de la oscuridad, y por eso casi toda imagen seria de cielo profundo que has visto es un apilado de decenas o cientos de fotogramas.
Esta calculadora muestra exactamente cuánto ayuda apilar, y dónde deja de ayudar. Escribe el número de fotogramas, la relación señal-ruido de un fotograma y la exposición por fotograma. La herramienta devuelve el factor de mejora, la señal-ruido apilada y el tiempo total de integración, más una advertencia sobre rendimientos decrecientes. La matemática es una regla limpia: la mejora es igual a la raíz cuadrada del número de fotogramas. Diez fotogramas dan unas 3,2 veces mejor señal-ruido, cien dan 10 veces y mil dan unas 32 veces.
La regla de la raíz cuadrada, explicada
Imagina cada fotograma como una medición. Promediar mediciones reduce el error aleatorio según la raíz cuadrada del número, un resultado básico de estadística, no un truco de fotografía. Si un fotograma tiene una señal-ruido de 5, entonces 4 fotogramas dan 10, 25 fotogramas dan 25 y 100 fotogramas dan 50. Los primeros fotogramas ayudan muchísimo: pasar de 1 a 4 fotogramas duplica la calidad. Pasar de 100 a 400 fotogramas también la duplica, pero cuesta diez veces más fotogramas que la primera duplicación. Esa es toda la historia del apilado en una frase, y decide cuánto tiempo debes quedarte fuera.
También muestra por qué las exposiciones cortas no son un truco. No puedes sustituir una exposición de 5 minutos con seguimiento por trescientas exposiciones de 1 segundo y esperar el mismo resultado, porque el ruido de lectura se añade una vez por fotograma, y cientos de fotogramas añaden cientos de dosis de ese ruido.
Un ejemplo práctico
Supón que un fotograma de 30 segundos de una galaxia da una señal-ruido de 5, con aspecto granuloso y débil. Apila 25 fotogramas y la relación llega a 25, cinco veces mejor, con 12,5 minutos de exposición total. Apila 100 fotogramas y llega a 50 con 50 minutos. El salto de 25 a 100 fotogramas cuadruplica tu tiempo para duplicar la calidad, lo que vale la pena para una imagen de muestra y es un derroche para una prueba rápida. Para duplicar otra vez, hasta 100, necesitarías 400 fotogramas y 200 minutos, más de tres horas en un solo objetivo. La mayoría de los astrofotógrafos paran cerca del punto donde la siguiente duplicación cuesta más noche de lo que vale la mejora.
Un error común es apilar fotogramas de objetivos distintos, o fotogramas donde el objetivo se desplazó tanto que el alineado falla. El programa de registro puede desplazar fotogramas en pequeñas cantidades, pero no puede rescatar un objetivo que vagó por el encuadre. Otro error es mezclar fotogramas con exposiciones o ISO muy distintos, lo que mezcla niveles de ruido y confunde el promedio. Y apilar no corrige errores de seguimiento: una estrella con rastro sigue con rastro en el apilado, solo que con un rastro más suave. Corrige el seguimiento primero, y luego apila.
Cómo planificar una sesión de apilado
- Decide primero el tiempo total de integración, según lo débil que sea el objetivo, y luego divídelo en fotogramas que tu montura pueda seguir con limpieza.
- Usa exposiciones bastante largas para que el brillo del cielo supere al ruido de lectura, pero bastante cortas para que las estrellas queden redondas y el centro de las estrellas brillantes no se queme.
- Desecha los fotogramas malos antes de apilar. Un fotograma borroso por viento o por una nube que pasa daña el apilado más de lo que ayuda.
- Desplaza el encuadre unos píxeles entre fotogramas, para que los píxeles calientes y el ruido fijo no se alineen.
- Guarda algunos fotogramas de reserva. Si el primer apilado decepciona, se pueden añadir más fotogramas de la misma noche después.
Preguntas frecuentes
¿Cuántos fotogramas bastan? Para una primera imagen, de 20 a 50 fotogramas suelen mostrar una mejora espectacular. Para una imagen de muestra, 100 o más es lo habitual. Más allá de unos cientos, la mayoría gana más con cielos más oscuros que con más fotogramas.
¿Apilar sirve para la Luna y los planetas? Sí, pero de otra forma. Los fotógrafos planetarios apilan miles de fotogramas de vídeo muy cortos y se quedan solo con los más nítidos, una técnica llamada imagen afortunada, porque allí el límite es la atmósfera, no el ruido del sensor.
¿Puedo apilar fotogramas de noches distintas? Sí, siempre que el objetivo, el encuadre y la exposición coincidan bastante. Muchas imágenes de cielo profundo combinan varias noches, y el tiempo total de integración de la calculadora simplemente se suma entre noches.
Usa la calculadora de arriba para planificar tu próxima sesión: escribe el número de fotogramas y la calidad de un fotograma, lee la mejora y el tiempo total con honestidad, y deja de añadir fotogramas cuando la siguiente duplicación cueste más noche de lo que vale.
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