在天文攝影中，除了相機、鏡頭光路中所產生的數值不正確外，還有一個最重要的問題：接收光線、量測光子本身就是有一定的隨機值，如果理想上曝光1分鐘應該收到10顆光子，實際上每次曝光可能得到9顆、10顆、11顆、12顆…都有可能! 這些隨機值就導致照片看起來有雜訊。

(經過基本影像校正的火鳥星雲，乍看之下似乎很平滑，經過亮度拉伸之後可看到許多雜訊)

(上圖的亮度拉伸結果)

怎麼辦呢? 那就是多量測幾次取平均! 量測越多次，這些隨機的雜訊就會被平均掉，從而得到一個統計上最正確的數值，這就是影像疊合的目的。

隨著疊合的影像張數越多，隨機雜訊越少，照片看起來就越乾淨，一些微弱的細節就能夠顯現出來，在理論上，曝光10分鐘的照片應該與10張曝光1分鐘的照片具有相同的細節(實際上有更多的因素所以並不會完全一樣)，因此不一定要拍一張很長曝光的照片，可以拍很多張短曝光的照片進行疊合，只要總曝光時間越久就越好!