об апертуре и длит. выдержках

[Mihail Sedyh]

В данном случае, думаю, стоит остановиться на 30мин. выдержках.
(а может и 20мин. попробовать).

Вполне возможно. Только из представленных снимков этот вывод никак не следует.

Вывод следует исходя из дефицита времени и сравнения структуры шумов. На 60мин. снимке помимо увеличения амплитуды шума наблюдается также уменьшение его пространственной частоты. В результате для одинакого соотношения С/Ш надо сложить в 2-3раза большее количество кадров. В то же время сложение кадров также повышает проницание, пусть и не в той же степени, что и повышение выдержки, но зато с одновременным понижением шума.
Примем, что 60мин кадр имеет вдвое больше шумов (шум пропорционален выдержке, хотя подозреваю, что он растет быстрее) и в 1,7раза большее проницание (чисто импирическая цифра для ровного счета (3х30мин=1х60мин по проницанию). Меньшее чисто, например 1,4, сразу полностью лишает длительные выдержки смысла, а на большее представленные картинки не тянут.). А также, что проницание и шумы при сложении уменьшаются пропорционально степени 1/2 от количества кадров. Тогда за 5, например, сессий по 6 часов получим 30 кадров по 60 мин или 60 кадров по 30 мин. (Издержки на темновые кадры в расчет не берем).
Тогда шум суммы 30 60мин кадров уменьшиться в 5,48 раза, а 60 30мин уменьшиться в 7,75 раза (по сравнению с соответствующими одиночными). Аналогично проницание увеличиться на те же значения.
Теперь приведем эти значения для суммы 30 мин выдержек к одиночному 60 мин кадру. Проницание увеличиться в 7,75/1,7=4,56раза, а шумы уменьшаться в 7,75*2^2=31 раз.
Итого, сумма 60 30 мин кадров будет иметь на (5,48-4,56)/5,48=17% меньшее проницание и в 31/5,48=5,6 раз меньше шумов, чем сумма 30 60мин кадров.  Данные соотношения (17% и 5,6раза) сохраняться при любом пропорциональном изменении количества кадров, однако приемлемый абсолютный уровень шумов достигается в случае коротких выдержек намного быстрее.  
Т.е. если задать, что минимально приемлемым является уровень шумов втрое меньший, чем на одиночном 30мин. кадре, то нам надо сложить либо 9 30мин. кадров (4,5 часа экспозиции), либо 36 60мин. кадров (36 часов экспозиции), конечно проницание во втором случае будет намного(в 3,5раза) выше.
Понятно, что такая куча допущений и предположений может действовать только в довольно узком диапазоне параметров, но мне кажется, представленные кадры в него попадают.
Все ИМХО.

[Garmisch]

Выделелил дискуссию о технике сьемки с вычитанием континуума в отдельную тему: https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,35871.0.html

[Mihail Sedyh]

А Луна в На не светит по религиозным соображениям? 

Дело не в спектральном составе источника засветки, а в том, как (в спектральном смысле) эту засветку рассеивает атмосфера. Где-то мне попадался спектр рассеяния атмосферой, так там как раз в районе На сильный провал на уровне 5-10% от того, что рассеивается например на 500 и 800нм (кстати сильное рассеивание в ИК меня удивило).... Так что можно считать, что в На засветка от Луны в 10 раз меньше....

[Павел Бахтинов]

В то же время сложение кадров также повышает проницание, пусть и не в той же степени, что и повышение выдержки, но зато с одновременным понижением шума.

Фразу не совсем понял (и последовавшую за ней арифметику тоже). Впечатление такое, будто проницание и SNR рассматриваются как независимые величины, а они ведь неразрывно связаны. Что подразумевалось здесь под понятием "проницание" (в количественном смысле)?

Примем, что 60мин кадр имеет вдвое больше шумов (шум пропорционален выдержке, хотя подозреваю, что он растет быстрее)

Вообще-то, наоборот, у линейного фотоприемника сигнал пропорционален выдержке, а шум (случайная составляющая помехи) должен бы здесь отличаться в 1.4 раза или чуть меньше.

В теории, шумовые компоненты, зависимые от выдержки (термический шум темнового тока, фотонный шум засветки...) растут пропорционально корню квадратному из выдержки. Если бы существовали только они, мы не получали бы никакого выигрыша от повышения длительности субэкспозиции (при равной суммарной экспозиции), поскольку характер зависимости SNR от выдержки и от числа кадров был бы одинаков. Но существуют и компоненты шума, независимые от выдержки (шум считывания), их совместное действие с другими шумами и делает возможным указанный выигрыш. Эффект особенно заметен в области малых выдержек, когда доля шума считывания велика, а по мере роста выдержки он постепенно сходит на нет. Начиная с некоторого значения выдержки, дальнейшее удлинение субэкспозиции становится неэффективным, т.к. рост SNR почти прекращается (все это - для фиксированной суммарной экспозиции). Это значение (в хороших условиях съемки обычно составляющее порядка десятков минут) может сдвигаться в сторону меньших выдержек в случае добавления шумов, пропорциональных корню из выдержки (при росте засветки, повышении температуры).
В то же время, в рамках данной модели, при увеличении выдержки выше "предельного" значения, снижения SNR не происходит, прекращается лишь его рост.

Пропорционально выдержке могут расти не случайные шумы, а детерминированные помехи (например, регулярная составляющая того же темнового тока). Но они, именно в силу их детерминированности, должны подавляться калибровкой. В ряде случаев (в частности, это характерно для цифрозеркалок с CMOS-сенсорами) после калибровки остается относительно небольшая неподавленная помеха, не вполне случайная, но недостаточно стабильная во времени. "Доесть" эти остатки помогает сложение субэкспозиций с использованием сигма-клиппинга (для чего необходимо иметь не менее 4-х кадров, снятых со смещением - dithering).

Теперь от теории вернемся к представленным снимкам. Они со странностями - там не только шум не соответствует теории, там и уровень сигнала (яркость деталей галактики) отличается не вдвое (а всего в 1.3 раза). В результате отношение сигнал/шум на 60-минутном снимке значительно хуже, чем на 30-минутном, чего попросту не может быть при неизменных условиях съемки. Можно, конечно, думать, что открыто новое физическое явление, не описываемое имеющимися теориями , но я бы для начала предположил более простые возможные причины:
- снимки сделаны в существенно разных условиях (температура, засветка, прозрачность атмосферы...);
- калибровка выполнена неправильно;
- при подготовке картинки для форума (переводе в jpeg) допущено нелинейное преобразование;
- все перечисленное вместе или в каких-то сочетаниях.

Поэтому я бы поостерегся делать из этих снимков (в том виде, как они были представлены) выводы об оптимальных выдержках, да и использовать их для каких-либо количественных расчетов вообще.