一整夜的帧,大约一分半钟
欧米茄星云,114 帧,在一台 8 核台式机上:从原始文件到成品图像只需 89 秒,上一版本为 132 秒。红色部分是让图像变好看的步骤;其余时间用于让 114 帧对齐。
- 加载、校准、评分32.7 s
- 配准9.4 s
- 对齐与叠加24.6 s
- 成品处理15.6 s
- 磁盘与准备6.8 s
加载、校准、评分
每一帧都会用你的偏置场、暗场和平场进行校正,从传感器的彩色马赛克转换为图像,并按锐度和噪声评分。明显不合格的帧会被丢弃。
配准
各帧以亚像素精度对齐,包括 Origin 这类地平式支架造成的视场缓慢旋转。
对齐与叠加
对齐后的帧在合成时剔除离群值,因此卫星轨迹、热像素和宇宙线会被去除,而不是被平均进去。
成品处理
处理背景梯度、颜色和噪声,然后将结果拉伸以便观看。保存的 FITS 文件保持线性,可用于任何后续处理。
各帧逐一处理,因此 500 帧所需的内存与 50 帧大致相同。运行期间,临时文件每帧约占用 100 MB 磁盘;内存足够时,对齐后的帧会改为保存在内存中,并始终保留 30% 的内存空闲。
看它工作,或者直接跳过设置
把应用指向一个存放帧的文件夹,说明你拍了什么(或让它自己判断),然后按“开始”。每个设置都有一行说明,其余的由默认值根据你的目标来选择。以下是叠加下文对比中所用向日葵星系帧时的真实界面。刚开始处理 Celestron Origin 图像?分步指南从望远镜保存的会话文件夹开始讲起。




与 Siril 和 DeepSkyStacker 的对比
相同的帧,相同的偏置场、暗场和平场,同一台机器,各工具均使用接近默认的设置。三个 Celestron Origin 会话:欧米茄星云(114 × 30 s)、向日葵星系(158 × 20 s)和玉夫座星系(532 × 10 s)。
| 会话 | 仅叠加 | OriginStack,成品图像 | 峰值内存 | 星点宽度 |
|---|---|---|---|---|
| 欧米茄,114 帧 | 68 s / 86 s | 90 s | 10.6 / 6.5 GB | 4.40 / 4.56 px |
| 向日葵,158 帧 | 84 s / 106 s | 107 s | 12.8 / 7.8 GB | 3.52 / 3.60 px |
| 玉夫座,532 帧 | 169 s / 195 s | 184 s | 9.2 / 11.2 GB | 2.69 / 3.01 px |
同一批恒星的星点宽度(越小越锐利)
欧米茄
向日葵
玉夫座
数据说明了什么
锐度:三个会话都比 Siril 更锐利。在同一批恒星上,OriginStack 在欧米茄上窄 4%(4.40 对 4.56 px),在向日葵上窄 1.5%,在玉夫座上窄 10%。这得益于两项改动:理想图像叠加(默认开启),按每帧的锐度、透明度和噪声对每个细节尺度加权(Zackay & Ofek,2017);以及修复了一个热像素步骤,它此前会在每一帧中压平大多数亮星的峰值 — 对于欠采样的星点,在只比较像素与其邻居的检验看来,星点中心与热像素完全一样。它使用的帧也更多:114、158 和 532 帧,而 Siril 使用了 111、157 和 525 帧。
噪声:锐度匹配后比 Siril 更低。更锐利的叠加结果单像素噪声更高,因此公平的比较是把 OriginStack 的每个通道模糊到星点宽度与 Siril 完全相同。此时其红/绿/蓝噪声在欧米茄上为 Siril 的 0.81、0.88、0.89 倍,在向日葵上为 1.00、0.75、0.93(其红色星点本来就与 Siril 一样宽),在玉夫座上为 0.97、0.92、0.89。不做匹配、按单像素比较,则分别为 0.92、1.05、1.06;1.00、0.84、0.97;以及 1.16、1.08、1.28 — 星点越锐利,这个数字越高。
速度:三个会话都比 Siril 更快。在同一台机器上先后运行,到得出叠加结果为止:欧米茄 68 s 对 Siril 的 86 s,向日葵 84 对 106 s,玉夫座 169 对 195 s。OriginStack 仍然做了 Siril 不做的逐帧工作 — 对每一帧进行质量评分、白平衡和星点检测 — 并在配准和叠加中把时间赢了回来。一天之中,两个工具在相同运行之间的耗时变化可达三分之一(仅 Siril 在欧米茄上就耗时 55 到 86 s),因此请在同一行内比较。成品图像还需另外 14 到 23 s。
内存与磁盘。OriginStack 为每个物理核心运行一个工作进程,内存足够时将对齐后的帧保存在内存中:玉夫座上为 9.2 GB,Siril 为 11.2 GB;在两个较短的会话上为 10.6 和 12.8 GB,此时所有数据都放进了内存(Siril 为 6.5 和 7.8 GB)。临时磁盘占用在两个较短的会话上更低(11 和 15 GB,对 17 和 23 GB),在玉夫座上更高(63 对 57 GB)。
DeepSkyStacker 在欧米茄上耗时 14 分 8 秒,星点比另外两者都更柔和,并且在默认设置下留下了热像素条纹和几张配准错误的帧。
OriginStack 的优势在于叠加之后:它在同一次运行中无需设置即可完成成品图像,用诊断解释这一晚的情况,在你自己的电脑上解算天区位置,如有需要可完全离线运行,并完成其他工具留给你做的其余工作。就单纯的叠加而言,它现在在三个会话上都比 Siril 更锐利,锐度匹配后噪声更低,并且三个会话都更快。三个会话都已于 2026-10-02 用此版本重新测量;DeepSkyStacker 的数据来自较早的一次运行,未重复测量。这些数字以前曾被更正过:本页的一个早期版本由于测量时选星的方式而夸大了锐度,另一个版本把一项实为平滑的噪声改善归功于宇宙线检测。来自同一台相机的三个会话样本量很小,两个工具也都使用接近默认的设置。tools/bench_vs_siril.py 可以在你自己的帧上重复这一切。
以及与望远镜自带叠加的对比
每个 Celestron Origin 会话文件夹中还保存着望远镜自己的结果 FinalStackedMaster.tiff。四个会话,三者使用相同的亮场:黑眼星系(81 × 20 s)、向日葵星系(158 × 20 s)、蟹状星云(133 帧)和武仙座球状星团(56 帧)。OriginStack 使用默认设置,Siril 使用上述设置。
| 会话 | 对比 Origin:星点宽度 | 对比 Origin:噪声 | 对比 Siril:星点宽度 | 对比 Siril:噪声 |
|---|---|---|---|---|
| 黑眼,81 帧 | 8.15 / 8.38 px | 1.00 / 1.04 / 1.06 | 8.21 / 8.26 px | 0.94 / 1.09 / 0.97 |
| 向日葵,158 帧 | 3.54 / 4.25 px | 0.96 / 0.93 / 0.95 | 3.50 / 3.58 px | 1.02 / 1.03 / 1.02 |
| 蟹状星云,133 帧 | 2.54 / 3.50 px | 1.00 / 0.92 / 0.95 | 2.54 / 2.77 px | 1.04 / 0.99 / 1.01 |
| 武仙座,56 帧 | 5.67 / 5.98 px | 0.99 / 0.96 / 1.01 | 5.68 / 5.74 px | 1.00 / 1.04 / 1.01 |
相对 OriginStack 的星点宽度,基于同一批恒星(越小越锐利)
黑眼星系
向日葵星系
蟹状星云
武仙座球状星团
数据说明了什么
锐度:每个会话的排序都相同。OriginStack 第一,Siril 第二,Origin 第三。望远镜自带的叠加是三者中最柔和的:其星点在黑眼星系上比 OriginStack 宽 4%,向日葵上宽 17%,蟹状星云上宽 27%,武仙座球状星团上宽 5%,其中大部分差距在蓝色通道。Siril 与 OriginStack 接近,宽 1% 到 8%。
噪声:不相上下。在星点尺度上测量 — 也就是决定你能看到多暗的恒星的噪声 — 三者在每个通道上相差都在几个百分点以内。OriginStack 额外的锐度没有以噪声为代价。
Origin 开箱即用做得更好的地方:它保存的图像已经去除了天空梯度。OriginStack 在成品处理步骤中去除梯度;这里 Siril 的叠加结果则没有去除。
它发现了 OriginStack 的两个缺陷。将成品图像并排比较时发现,小而暗的目标上天空有斑点,饱和恒星上有蓝色圆盘。两者都已修复,上面的数字是修复后重新测量的。

测量方法:Origin 的 TIFF 是线性的,但带有很大的基底偏移,因此最亮的星核会被截断;每个叠加结果都以每个颜色通道一个增益(在图像线性的区域测得)换算到 OriginStack 的亮度尺度上,并排除被截断的恒星。噪声比依赖于这一增益,因此请按正负 5% 到 10% 理解。来自同一台望远镜的四个会话样本量很小。tools/bench_vs_origin.py 可以在你自己的帧上重复这一测量。
作品展示
全部来自 Celestron Origin 的原始帧,由 OriginStack 叠加和处理,拍摄于实测为 波特尔 7-9 级 的天空下(严重光污染,后院/屋顶,并非暗夜地点)。每张图像的测量值和方法见 README。





安装
Windows 安装程序
适用于 Windows 10 和 11 的免费叠加软件。从最新版本下载安装文件并运行。它只为当前用户安装,会添加开始菜单项和卸载程序,无需 Python。
更喜欢 zip 包?请先使用“全部解压缩”,再从解压后的文件夹中运行 OriginStack.exe。直接在 zip 内运行会失败。
macOS 应用
从最新版本下载适合你的 Mac 的 zip:Apple 芯片(M1 及更新,需要 macOS 14 或更高版本)选择 macos-arm64,Intel Mac 选择 macos-x86_64。打开 zip 并将 OriginStack 拖入“应用程序”。无需 Python。
应用尚未经过 Apple 签名,因此 macOS 会阻止首次启动。按住 Control 点按 OriginStack 并选择“打开”,然后再次选择“打开”;在 macOS 15 及更高版本上,先尝试打开一次,然后在“系统设置”>“隐私与安全性”中选择“仍要打开”。也可以在“终端”中清除下载标记:
xattr -dr com.apple.quarantine /Applications/OriginStack.app
Mac 版本的实际使用经验少于 Windows 版本。
Linux 软件包
从OriginStack-<version>-linux-x64.tar.gz,最新版本页面下载解压后运行安装程序。它只为当前用户安装,会添加应用程序菜单项,无需 Python 或 root 权限。
tar xzf OriginStack-*-linux-x64.tar.gz cd OriginStack-*-linux-x64 ./install.sh
需要 glibc 2.35 或更新版本(Ubuntu 22.04、Debian 12、Fedora 36 及更高版本),实际使用经验少于 Windows 版本。运行 ./install.sh --uninstall 即可卸载。
从源代码安装
适用于 Windows、Linux(已测试)或 macOS(未测试):
git clone https://github.com/hd152/originstack cd originstack pip install -r requirements.txt python desktop_app.py
命令行可以完成同样的工作:python originstack.py -d lights/ -o stacked.fits。可选的 Rust 扩展可加速繁重的步骤,没有它时会回退到纯 NumPy。
它还能做什么
使用偏置场、暗场和平场进行校准,去除热像素和卫星轨迹,σ 裁剪及其他剔除离群值的叠加方法,可选的 Drizzle,背景和梯度去除,降噪和去卷积,星图解算,颜色校准,测光,以及彗星模式。如果你正在为 Celestron Origin 及其他单次曝光彩色(OSC)天文摄影数据寻找 DeepSkyStacker 或 Siril 的免费替代品,它正是为此而生。
支持的格式
Celestron Origin 原始文件(每个会话文件夹中的 FITS 帧及其 info.json),以及彩色相机的 FITS、相机 RAW(Canon、Nikon、Sony 等,需要 rawpy)、TIFF 和 XISF 帧。行星摄影支持 SER 视频。同一文件夹中可以随意混用各种格式。
想要完全离线?传入 --offline,或在应用中勾选,OriginStack 就不会发出任何网络请求。

