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软件合并像素(Bin)的做法

工具与硬件2022.06

合并像素(Binning,简称 Bin)是天文摄影中常用的手法。这篇聚焦在一个实务问题:与其在拍摄当下让相机做 Bin,不如把图像存下来后,在电脑软件里完成——效果通常更好。这里各以 PixInsight 与 Astro Pixel Processor 举一个最简单的做法。

先提醒一件事:不同品牌的 Bin 默认值不一样

ZWO 与 QHY 是目前业余天文摄影中两大常见的制冷相机品牌。有趣的是,即使两台相机用的是同一颗 CMOS 芯片,使用特性却可能不同——其中一项就是 Bin(合并像素)的默认行为。ZWO 与 QHY 的 Bin 默认值原来是不一样的。

正因为机身端的行为各家有差异,我更倾向把 Bin 这件事留到后期时、在电脑软件里统一处理。这样不但结果可控,算法选择也更多。(关于 ZWO 与 QHY Bin 差异的细节与位深度的原理,另有专篇说明。)

做法一:在 PixInsight 用 IntegerResample

在 PI 中,使用 IntegerResample 这个 Process:

  • factor 设为 2、选择 downsample;
  • mode 选 average(平均)。

这样得到的结果,会与 CMOS 相机端“平均值 Bin”的结果完全相同。换句话说,你在电脑里就能重现机身 Bin 的平均效果,而且是用完整数据去运算。

在 PixInsight 中以 IntegerResample 进行软件 Bin 的设置

做法二:在 APP 用 INTEGRATE scale

在 Astro Pixel Processor 中,做法是在“6) INTEGRATE”页面,把 INTEGRATE scale 设为 0.5

需要注意的是,这个结果应该会比较类似于 PI 中使用插值(interpolation)的 resample process 的结果,而不完全等同于前面 IntegerResample 的平均做法。两者的差别在于重采样时的算法不同,实际使用时可以依需求选择。

在 APP 的 INTEGRATE 页面将 scale 设为 0.5 的设置

小结

合并像素本身不难,关键是“在哪里做”。相机端做 Bin 主要是为了缩小文件或提高帧率;但如果目的是提升信噪比、保留完整数据,那么把图像存下来后在 PixInsight 或 APP 里用软件完成,会是更稳妥的选择。