我一直在研究夜景和星空摄影，并取得了不同程度的成功。我知道我没有理想的镜头（佳能6D机身上的佳能17-40mm f4），但是我看到用相同的齿轮可以拍出一些很棒的照片。我也有佳能50mm f1.4，这很不错，但是宽度还不够。
我通常以f4拍摄，ISO 800-1600，长时间曝光降噪开启，持续30-40秒。我发现结果很吵，而且星星不够亮。在30秒时，星星不够亮，而在40秒时，它们已经落后了。 这是我的尝试之一。
我最近看到了一些照片（此处和此处为示例），这些照片是在较短的曝光时间下拍摄的，但它们的ISO要高得多（5000-6400）
我在想，也许当我接近40秒时，传感器会发热更多，这会引起更多的噪音吗？专门针对摄影明星，较短的曝光时间和较高的ISO是更好的公式吗？
Answers:
在天文摄影中，噪音是生活中不可或缺的事实，除了在跟踪架上拍摄的堆叠的深空照片（稍候片刻）。
您的照片实际上是非常低的噪点，在我所见过的广角，单幅天文摄影镜头的宏伟方案中……但是它也缺乏饱和度。我认为这确实取决于味道，但是最终，无论采用哪种方式，无论ISO设置如何，您都会在照片中得到大致相同的噪点。如果希望达到相同的饱和度，则必须执行以下两项操作之一。您可能需要使用更高的ISO设置（ISO 3200，甚至可能高达6400），或者您将不得不提高后期曝光。天文摄影中的绝大多数噪声来自光子散粒噪声，因此从噪声的角度来看，使用更高的ISO等同于提高后处理曝光量。
在示例照片中，您具有广角单幅照片。由于前景的原因，您只能使用一个帧，除非您采取更复杂的技巧，即拍摄多个帧，切出天空并堆叠这些帧以改善天空的饱和度。当然可能...还有很多工作。和您一样，我喜欢在前景中包括一些风景的天文摄影镜头，因此值得尝试进行一些手动部分堆叠以提高SNR。
在长时间曝光期间，热量肯定是造成噪音的原因。我不确定40秒的时间是否足以产生如此多的热量，以至于热噪声是否比光子散粒噪声更重要。较旧的数码单反相机由于管芯附近组件的过热而产生热气泡……当拍摄深色框架时，您可以清楚地看到框架的拐角处或沿边缘的区域具有更大的噪音。我的7D从未见过这种情况，而且有时候我在16mm处进行40-50秒的长时间曝光。
有减少各种非光子噪声源的方法。暗框和偏置框是两个。通常只有在使用Deep Sky Stacker之类的工具进行多次曝光堆叠时，才真正需要使用暗框和斜框。一般而言，相机中的“长时间曝光降噪”实际上只是拍摄一个暗框，该暗框在被保存到存储卡之前先从亮框中减去。单个暗框将有助于减轻一些读取噪声，但不如DSS网站上所述的适当堆叠的多重曝光暗框那么大。
应该注意的是，天文摄影中最重要的是SNR，即信噪比。每帧SNR越高，堆叠或其他效果越好。您可以拍摄120个5秒帧或5个120秒帧...这五个120秒帧总是可以产生更好的结果。您甚至可以拍摄500个5秒帧，而5 120秒帧仍将产生更丰富的结果，因为每帧SNR更高。每帧都包含更丰富，更完整的信息，通过堆叠更短的曝光量，您将不可能完全复制这些信息。
改善SNR的下一个最佳方法是移至像素更大的相机。像素较大时，每个像素的SNR较高，因此与像素较小的相机相比，在像素较高的情况下，以像素为单位，您的结果应更好。如果我们要比较1D X和7D（均为18mp传感器），则1D X的较大像素将各自多收集2.6倍的光。您已经在使用6D，这是一款非常适合天文摄影的相机，这要归功于它的大像素和出色的ISO性能。从纯粹的SNR角度（基于sensorgen.info数据）来看，ISO 3200的1D X支持每像素约3倍的饱和度，ISO 3200的6D支持每像素约2倍的饱和度，就像佳能18mp APS-C的任何一种传感器。
由于您已经在使用佳能公司提供的最佳相机用于天文摄影，因此，您唯一能做的就是提高ISO感光度。在较低的ISO设置下，会出现更多的读取噪音。特别是对于佳能，提高ISO的程度越多，读取噪声的贡献就越小，以至于在最高ISO设置下，读取噪声可能仅为每像素1.3e（远低于3e的平坦最小值）。 -适用于D800中的Sony Exmor。）
因此，由于在读取噪声极低时增强曝光后处理与增强ISO相同，因此，为了提高天空的饱和度和星星的亮度，请使用较高的ISO设置。您说您使用的是ISO 800-1600。尝试使用ISO 3200、6400 ...甚至是8000。一般的想法是减少白点，以便相机在读取之前尽可能利用电子设备来增强信号，以最大程度地减少读取噪声的影响。应该注意的是，提高后期ISO 800拍摄的曝光使其类似于ISO 6400的曝光，可能会产生更多的噪点，因为在较低的ISO设置下，ISO 800的读取噪点是两倍（5.1e）。 -vs. 2.0e-（根据sensorgen.info）。
为了使情况更清楚一点，我绘制了一个假设的天文摄影场景。这种情况假设使用佳能5D III在f / 4上进行30秒曝光，对于从100到12800的每个ISO设置执行一次曝光。假设在ISO 12800下30s f / 4曝光会导致最亮的像素（星）达到“饱和点”（换句话说，最亮的星出来的是纯白色，因为任何红色，绿色和蓝色的像素这些星星达到最高电量）。在所有其他ISO设置下完全相同的曝光将导致曝光低于饱和点。此外，还演示了读取噪声和光子散粒噪声之间的差异。
在下图中，线性X轴表示每个ISO设置，对数Y轴表示电子（e-）中的电荷水平。为每个ISO设置绘制红线和绿线，红色表示读取噪声，绿色表示饱和点。动态范围实际上是饱和点和读取噪声之间的比率（绿色对红色）。对于ISO 100，饱和点也是字面上的最大光电二极管电荷水平（FWC或满阱容量）。蓝色条形表示信号，蓝色条形的较暗部分表示该信号中的固有噪声（光子散粒噪声，它是信号的平方根）。
假设30s f / 4曝光达到ISO 12800的最大饱和度，则该信号的电荷为520e-（根据sensorgen.info）。因此，假设对所有其他ISO设置使用完全相同的曝光，则信号以及光子噪声将是IDENTICAL。（光电二极管中的电荷是光随时间变化的产物……这仅受光圈和快门速度的影响。）随着ISO值的降低，读取噪声开始上升。由于标度是对数的，因此ISO设置800到12800的读取噪声差异很小（尤其是1600到12800）。一旦达到ISO 400，读取噪声就会开始上升，以至于总信号的比率比光子噪声大。
以ISO 12800拍摄和以ISO 400拍摄之间的主要区别是饱和点（绿色条）。在ISO 12800下，读取噪声较低，并且信号饱和，因此您将在相机外获得明亮，彩色的图像。在ISO 400下，信号仅是饱和点（18273e-）的一小部分（520e-），这将需要大幅提高后期曝光以使其与ISO 12800拍摄效果相同。如果确实以ISO 400拍摄并在后期校正曝光，则总体噪声是信号的重要因素。读取本底噪声（其下实际上不存在有用信息）几乎与光子散粒噪声一样高。这样的后处理曝光增强将导致高度的条纹和色彩噪声，很可能一直贯穿中间色调。
举一个极端的例子，如果要以ISO 100拍摄，则读取噪声成为噪声的主要来源（在此特定示例中……请记住，在ISO 100下，图像相对于饱和点严重曝光不足。）在这种情况下提高ISO 100曝光度（为了模拟ISO 12800镜头所产生的图像，必须为SIX STOP BOOST），会导致明显的条纹和色彩噪声。下图演示了如何通过校正ISO 100-6400的后期曝光量来放大读取噪声和光子发射噪声，以匹配ISO 12800曝光量：
请记住，这里的标度是对数的，因此后期曝光校正后，每个连续较低的ISO设置的噪声量都呈指数级增加。
我什至不会尝试取代jrista的内容丰富且写得很好的答案。他涵盖了相机的成像管道的物理基础非常好。我想添加一个观察结果，它可以使我们进一步了解恒星与噪声之间的关系。
如果从地球表面看，宇宙中所有的恒星都一样明亮，那么夜空将是纯白色。稍等片刻，让它沉入水中。即使使用最窄的可用视场，天空中也几乎没有点，您可以将高灵敏度望远镜（例如哈勃望远镜）指向不会显示光源的地方。 。天空中最引人注目的“黑暗”区域是星云，它阻挡了背后的大多数恒星和星系的光线。
确实，您可以做一些事情来提高SNR，从而使您可以以这样一种方式来开发图像，即与周围较暗的天空相比，星星更亮。但是，当您执行此操作时，在进行此类调整之前，您还可以提高调光恒星的亮度，使之比噪声更亮，并且还可以将甚至根本不可见的调光恒星的水平提高到现在产生的信号量与图像中的噪声相同。不管SNR值有多好，总会有一些恒星的亮度与噪声相同。就从地球看到的亮度而言，最明亮的恒星是最稀有的，而最暗的恒星是夜空中最多的。因此，在某些方面，在图像捕获过程中增加SNR，然后增加后期曝光，可以使图像看起来更嘈杂！不是因为图像中有更多噪点。没有。但由于这些非常星光黯淡您在黑暗的背景中拉出似乎是噪音。
我认为单曝光图像的秘密在于后期处理。可以肯定的是，在拍摄图像时，请遵循jrista的回答，最大程度地提高SNR。但也可以在后处理中尝试以下操作：一旦按照所需的方式获得了最亮的星星，就将所有低于某个亮度值的星星一直拉到黑色。降低色彩饱和度也将有助于处理色度噪声，这是我在非常好的示例图像中看到的主要原因。
关于获得更多光的优点与热噪声的缺点之间的交叉点，我没有任何数据，但是通过拍摄多次短时间曝光并将它们堆叠在软件中，您可以兼得两者的优点。
有一些专为天文摄影而设计的程序，它们也可以将图像对齐成一堆，从而具有避免星迹的额外优势。看一看Deep Sky Stacker。