- 같은 대상을 여러 장 따로 노출해 촬영합니다.
- 필요하면 다크, 플랫, 바이어스, 다크 플랫 같은 보정 프레임을 추가합니다.
- 스태킹 프로그램이 같은 별이 같은 픽셀에 오도록 프레임을 정렬합니다.
- 합성 방식에 따라 프레임마다 같은 픽셀을 합친 뒤, 결과를 스트레치하고 마무리합니다.
1. 여러 장이 한 장보다 나은 이유
모든 노출에는 두 가지가 담깁니다. 하나는 하늘에서 실제로 도달한 빛인 신호이고, 다른 하나는 센서와 빛 자체가 더하는 무작위 잡음인 노이즈입니다. 신호는 프레임마다 같지만, 노이즈는 매번 다릅니다.
조건이 맞는 프레임을 평균하면 반복되는 신호는 그대로 유지되고 무작위 성분은 서로 일부 상쇄됩니다. 노이즈는 대략 프레임 수의 제곱근에 비례해 줄어들기 때문에, 4장이면 한 장보다 노이즈가 약 절반, 16장이면 약 4분의 1이 됩니다. 그래서 스태킹은 희미한 대상에서 가장 효과가 크고, 프레임을 한 장 더할 때마다 얻는 이득은 조금씩 작아집니다.
2. 정렬: 별을 다시 같은 자리에 놓기
노출과 노출 사이에 하늘은 돌고, 마운트는 조금씩 밀리고, 휴대폰은 살짝 움직입니다. 프레임을 합치려면 먼저 정렬해야 합니다. 각 프레임에서 같은 별을 찾고, 그 별들이 겹치도록 이미지를 이동하거나 회전하는 것이죠.
- 별 검출: 모든 프레임에서 별을 찾습니다.
- 패턴 매칭: 각 프레임과 기준 프레임 사이에서 별의 배치를 맞춰 봅니다.
- 변환: 각 프레임의 별이 기준 위치에 오도록 이미지를 변환합니다. 서브픽셀 정렬 덕분에 별이 살짝 번지지 않고 동그랗게 유지됩니다.
- 품질 평가: 흔들림, 구름, 일치하는 별이 너무 적은 프레임은 표시되거나 제외될 수 있습니다.
정렬은 별을 기준으로 하므로, 나무 능선이나 건물처럼 하늘과 함께 움직이지 않는 것은 프레임마다 어긋납니다. 그래서 풍경 전경이 있는 광시야 사진은 하늘과 땅을 따로 처리해야 하는 경우가 많습니다.
3. 합성 방식: 각 픽셀을 합치는 방법
천체사진 스태킹 프로그램이라고 하면 대부분 이 단계를 떠올립니다. 프레임이 정렬되면 프로그램은 모든 프레임에서 같은 픽셀을 보고 어떤 값을 남길지 정합니다. 방식에 따라 인공위성 궤적, 비행기 불빛, 바람에 흔들린 프레임 같은 튀는 값을 다루는 방법이 달라집니다. 대부분의 스태킹 프로그램에서 볼 수 있는 방식은 다음과 같습니다.
- 평균
- 모든 프레임의 평균값입니다. 모든 프레임이 좋을 때 가장 깨끗한 결과를 내며, 다른 방식과 비교할 때 가장 좋은 기준점입니다.
- 중앙값
- 가운데 값입니다. 한 번씩 튀는 밝거나 어두운 값을 무시하지만, 깨끗한 평균보다 노이즈가 조금 더 남습니다.
- 카파-시그마
- 나머지 값에서 정해진 표준편차 이상 벗어난 값을 걸러내고 남은 값을 평균합니다. 노이즈 감소 효과를 대부분 지키면서 궤적을 지울 때 흔히 쓰는 방식입니다.
- 최댓값
- 가장 밝은 값을 남깁니다. 노이즈 감소용이 아닙니다. 별 궤적 사진은 정렬 없이 합성한 프레임에 이 방식을 씁니다.
- 엔트로피 가중 평균
- 이미지의 각 영역에서 디테일을 더 많이 담은 프레임에 가중치를 더 줍니다. 프레임 품질이 들쭉날쭉할 때 도움이 될 수 있습니다.
- 자동 적응 가중 평균
- 각 프레임이 다른 프레임과 얼마나 일치하는지에 따라 가중치를 조절해, 약한 프레임의 비중을 낮춥니다.
모든 장면에 가장 좋은 방식은 없습니다. Astro Stacker에서는 방식이 아니라 모드를 고르고, 방식은 앱이 알아서 설정합니다.
- 빠르게는 모든 프레임에 평균을 써서 결과를 빨리 보여 줍니다.
- 기본값인 고품질은 카파-시그마 클리핑을 쓰고, 가장 약한 10%의 프레임을 제외합니다.
- 최대 디테일도 카파-시그마를 쓰지만 더 느리고 정밀하게 정렬하며, 가장 약한 20%를 제외합니다.
각 모드를 언제 쓰면 좋은지는 합성 모드 가이드에서 설명합니다.
4. 보정 프레임: 하늘이 아니라 센서를 바로잡기
어떤 결함은 모든 라이트 프레임에 반복해서 나타나므로, 스태킹하면 별과 함께 더 강해집니다. 보정 프레임은 이런 결함을 측정해 프레임을 합치기 전에 제거할 수 있게 해 줍니다.
- 다크는 센서를 가린 채 같은 노출과 온도로 찍습니다. 열 신호와 핫 픽셀을 보정합니다.
- 플랫은 고르게 밝은 면을 찍은 프레임으로, 비네팅과 먼지 그림자를 보정합니다.
- 바이어스 프레임은 가능한 가장 짧은 노출로, 센서의 판독 오프셋을 기록합니다.
- 다크 플랫은 플랫의 노출에 맞춘 다크로, 플랫 자체를 보정하는 데 씁니다.
첫 합성에서는 보정이 선택 사항이며, 보정은 Astro Stacker Pro 기능입니다. 라이트 프레임과 조건이 맞지 않는 보정 프레임은 득보다 실이 클 수 있으니, 보정한 결과를 라이트 프레임만 합성한 결과와 비교해 보세요.
5. 몇 장을 스태킹해야 할까요?
한 세션에서 한 대상을 일정한 조건으로 선명하게 찍을 수 있는 만큼 찍어서 시작하세요. 노이즈는 프레임 수의 제곱근에 비례해 줄어들기 때문에 10장에서 40장으로 늘리면 차이가 뚜렷하지만, 100장에서 130장으로 늘리면 차이를 알아보기 어렵습니다. 어느 지점을 넘으면 프레임을 더하는 것보다 더 어두운 하늘, 더 정확한 초점, 더 긴 개별 노출이 더 도움이 됩니다.
양만큼 질도 중요합니다. 흔들리거나 구름 낀 프레임 몇 장이 결과를 흐리게 만들 수 있으니, 장수를 채우려고 남기지 말고 빼세요. 무료 플랜은 한 번에 라이트 프레임을 최대 10장까지 합성하고, Pro는 이 제한이 없습니다.
6. 스태킹으로 할 수 없는 것
- 없는 디테일 되살리기
- 희미한 구조가 모든 프레임에서 노이즈에 묻혀 있고 초점까지 흐리다면, 프레임을 더해도 효과는 더디게 나타납니다. 정확한 초점과 어두운 하늘이 더 큰 도움이 됩니다.
- 추적 불량만 따로 고치기
- 정렬은 프레임 사이의 밀림을 바로잡을 뿐, 한 노출 안에서 생긴 별 흐름은 고치지 못합니다.
- 광공해 없애기
- 하늘의 빛 번짐도 신호이므로 함께 쌓입니다. 합성 후 그러데이션 제거가 도움이 되지만, 가장 효과적인 것은 더 어두운 장소입니다.
- 마무리 대신하기
- 합성한 직후의 결과는 대개 어둡고 밋밋해 보입니다. Astro Stacker의 자동 스트레치 같은 스트레치를 적용해야 희미한 신호가 드러납니다.
iPhone과 iPad에서도 같은 파이프라인
Astro Stacker는 가져오기, 정렬, 보정, 합성, 마무리, 내보내기까지 이 파이프라인 전체를 iPhone과 iPad 기기에서 실행합니다. Pro는 무료 플랜의 프레임 제한을 없애고 RAW, FITS, 보정을 추가합니다. 기능 페이지에서 각 단계를 차례로 소개합니다.
시작할 준비가 되셨나요? iPhone 스태킹 가이드나 iPad FITS 가이드를 따라 해 보거나, DeepSkyStacker·Sequator 사용자를 위한 솔직한 비교를 읽어 보세요.