数字图像处理（三）暗场和降噪

用与拍摄目标天体相同的曝光时间拍摄暗场图像，可以记录下在此时间内热噪声的积累量，当然在此幅图中还包含一个偏置的本底。

暗场图像噪声幅度与积分时间成正比。以下为不同时间下的直方图：

可以看出噪声的累积过程。注意右侧小峰的出现，说明有一部分像素具有更大的噪声，这个峰的高度比主峰低几十倍。两个峰间的低谷约在175－180ADU处。将曝光300秒的2764减去175，就可以隔离出约占总像素5％的“高噪”像素，从下图可见其分布是相当均匀的：

在曝光566秒的3237中屏蔽调掉2764中的这些高噪点后的直方图：

次峰移到了0点。说明这些高噪像素是比较固定的。

如果在观测中使用相同的曝光时间拍摄一系列天体照片，则只需要隔一段时间拍摄一张暗场。与开启相机的降噪功能相比，这可以节约宝贵的观测时间。通常这要通过自动的曝光控制来完成，以保证曝光时间的一致性。

去除热噪声就是将原始的目标图像直接减去暗场图像。由于两个原始图像中含有相同的偏置量和热噪声，因此相抵之后只剩下目标的图像。

实测的2幅照片：（IMG_1238（天体）,1239（暗场）) 曝光时间： 303秒，ISO200

上图为原始图片，下图为减去暗场的图像：

灰度图：