마스터 프레임 원리
한 줄 정의
섹션 제목: “한 줄 정의”마스터 프레임(Master Frame)은 카메라 센서와 광학계에서 발생하는 고정 패턴 오류를 측정한 기준 이미지입니다. 이후 촬영된 원시 데이터에서 해당 오류를 제거하는 데 사용됩니다.
필요성
섹션 제목: “필요성”촬영된 이미지에는 피사체 신호 외에도 센서와 광학계에서 항상 발생하는 고정 오류가 함께 기록됩니다. 이러한 오류는 피사체와 무관하게 동일한 패턴으로 반복되므로, 미리 측정해 두면 차감하여 제거할 수 있습니다. 이 과정을 보정(Calibration)이라 하며, 보정에 사용하는 기준 데이터를 마스터 프레임이라 합니다.
세 종류의 마스터 프레임
섹션 제목: “세 종류의 마스터 프레임”1. Bias — 센서 판독 오프셋
섹션 제목: “1. Bias — 센서 판독 오프셋”카메라는 빛이 없는 상태에서도 각 픽셀에서 일정한 오프셋(offset)과 판독 노이즈(readout noise)를 출력합니다. Bias는 이 값을 측정한 기준 이미지이며, 모든 이미지에서 동일하게 차감해야 하는 기준선 역할을 합니다.
- 측정 방법 — 렌즈 덮개를 장착한 상태에서 노출 시간 0초로 다수 촬영 후 합성
- NOVA 기본값 — 101장을 자동 촬영·합성
2. Dark — 열에 의한 다크 전류
섹션 제목: “2. Dark — 열에 의한 다크 전류”노출 시간이 길어질수록 센서 내부에서 열에 의해 다크 전류(dark current)가 누적됩니다. 누적량은 노출 시간과 센서 온도에 비례하므로, 실제 촬영과 동일한 노출 시간으로 측정한 Dark를 사용해야 정확히 보정됩니다.
- 측정 방법 — 렌즈 덮개를 장착한 상태에서 실촬영과 동일한 노출로 다수 촬영 후 합성
- NOVA 동작 — 노출 구간별로 촬영 장수를 자동 조절 (자세한 값은 Dark 노출 구간표 참고)
3. Flat — 픽셀 감도 및 광학계 비균일
섹션 제목: “3. Flat — 픽셀 감도 및 광학계 비균일”센서 픽셀 간 감도 차이, 렌즈·광학계의 비네팅(vignetting), 슬릿의 slit pattern 등이 이미지에 밝기 불균형을 유발합니다. Flat은 이러한 비균일성을 한 번에 보정하기 위한 균일화 기준 이미지입니다.
- 측정 방법 — 렌즈 덮개를 해제한 상태에서 균일한 광원을 촬영
- 내부 처리 — Bias 및 Dark 보정이 자동으로 함께 적용
적용 순서
섹션 제목: “적용 순서”마스터 프레임은 원리상 누적 관계이므로, 다음 순서로 생성 및 적용하는 것을 권장합니다.
- Bias — 가장 기본이 되는 오프셋
- Dark — Bias 위에 누적되는 열 성분
- Flat — Bias와 Dark가 제거된 상태의 감도 차이
자세한 절차는 마스터 프레임 생성 순서를 참고합니다.