ZWO 与 QHY 的 Bin 差异，以及软件合并像素的原理

前一篇谈了软件合并像素（Bin）的操作做法，这篇则深入原理：为什么 ZWO 与 QHY 两家相机的 Bin 行为不同，以及为什么“在电脑上做 Bin”比“在相机上做 Bin”更不容易损失数据。

ZWO 与 QHY 的 Bin 默认值不同

以 ZWO 6200mm 与 QHY600M 为例，两者其实都使用同一颗 Sony IMX455 BSI 传感器，但 Bin 的默认行为并不一样：

1. ZWO 的合并像素只做“像素平均”。你可以用同一片亮度均匀的平场板去拍，会发现 Bin 前后亮度大抵相同——这就是平均的特征。
2. QHY 的合并像素默认则是“像素求和”（类似传统 CCD 的行为），当然也可以切换成平均。

要留意的是，QHY 若设置成求和，数值可能超过 16bit，这时需要调整读取指令、启用 32 位传输，才能把完整数据送出来。此外，ZWO 的做法无论单色或彩色相机都适用；而 QHY 的求和 Bin 只适用单色相机。

为什么在 CMOS 上要不要 Bin，跟 CCD 逻辑不同

在 CMOS 相机上，拍摄当下设置软件或固件 Bin，主要目的是减少文件大小或提高帧率。但要注意读出噪声的行为：

• CMOS Bin 之后，读出噪声会变成两倍；
• CCD Bin 之后，读出噪声反而会下降。

这是 CMOS 与 CCD 在 Bin 这件事上的根本差异，也是为什么 CMOS 时代“在相机端 Bin”的诱因不像 CCD 那么强。CMOS 的合并像素其实更适合放到后期时、在软件中完成，效果较佳。

在电脑软件上做 Bin 的好处与缺点

把 Bin 放到电脑软件里做，有几个实在的优势：

1. 同样能提升信噪比，但运算更有弹性

软件 Bin 一样能带来 2 倍的 SNR 提升，而电脑的运算效率较佳，可选的算法也比较多。

2. 不会丢弃任何数据

这是关键。所谓二进制的平均运算，并不是真的“加起来再除以 4”（以 Bin 2 为例）。四个 16 位二进制数字相加会需要 18 位（产生溢出，因为超过 16 位），而二进制的除以 4，其实就是相加后舍弃最低两位（等于把小数点左移两位）。

因此，如果 ZWO 用户直接在相机上设置 Bin，就会损失掉这部分数据；QHY 用户则需要启用 32 位传输，把完整数据送到电脑，否则溢出的部分一样会被舍去。相对地，在电脑上做 Bin，运算采用 32 位，不会丢失任何数据，能维持完整的井深与位深度。

3. 代价是要传输与保存较多数据

合并像素会牺牲分辨率，锐度会下降，但文件容量会大幅缩小。反过来说，若不在相机端 Bin，就需要传输较多数据，也要花较多空间来保存原始文件。这是选择“电脑端 Bin”时要付出的代价——先扛住较大的原始文件，换取后期时完整无损的弹性。

补充

QHY 启用 32 位传输的说明，可参考官方的使用手册。要留意的是，这项功能只有较新的几款机型（如 QHY600、QHY268、QHY411、QHY461 等）才支持。