Perbedaan Bin antara ZWO dan QHY, serta prinsip binning piksel lewat perangkat lunak
Artikel sebelumnya membahas langkah-langkah praktis binning piksel (Bin) lewat perangkat lunak; artikel ini menyelami prinsipnya: mengapa perilaku Bin pada kamera dua produsen, ZWO dan QHY, berbeda, dan mengapa “melakukan Bin di komputer” lebih kecil kemungkinannya kehilangan data daripada “melakukan Bin di kamera”.
Nilai bawaan Bin pada ZWO dan QHY berbeda
Ambil contoh ZWO 6200mm dan QHY600M: keduanya sebenarnya memakai sensor Sony IMX455 BSI yang sama, tetapi perilaku bawaan Bin-nya tidak sama:
- Binning piksel pada ZWO hanya melakukan “perataan piksel”. Anda dapat memotret panel flat berpencahayaan merata yang sama, dan akan mendapati kecerahannya kurang lebih sama sebelum dan sesudah Bin — inilah ciri khas perataan.
- Binning piksel pada QHY secara bawaan adalah “penjumlahan piksel” (mirip perilaku CCD tradisional), tentu saja dapat pula dialihkan ke perataan.
Yang perlu diperhatikan, jika QHY diatur ke penjumlahan, nilainya bisa melampaui 16bit; dalam hal ini Anda perlu menyesuaikan perintah pembacaan dan mengaktifkan transfer 32 bit agar data lengkap dapat dikirim keluar. Selain itu, cara ZWO berlaku baik untuk kamera monokrom maupun kamera berwarna, sedangkan Bin penjumlahan pada QHY hanya berlaku untuk kamera monokrom.
Mengapa soal perlu tidaknya Bin pada CMOS berbeda logikanya dengan CCD
Pada kamera CMOS, mengatur Bin lewat perangkat lunak atau firmware pada saat pemotretan terutama bertujuan mengecilkan ukuran berkas atau menaikkan frame rate. Namun perilaku read noise (noise pembacaan) perlu diperhatikan:
- CMOS: setelah Bin, read noise menjadi dua kali lipat;
- CCD: setelah Bin, read noise justru turun.
Inilah perbedaan mendasar antara CMOS dan CCD dalam urusan Bin, sekaligus alasan mengapa pada era CMOS dorongan untuk “melakukan Bin di sisi kamera” tidak sekuat pada era CCD. Binning piksel pada CMOS sebenarnya lebih cocok dikerjakan belakangan, di dalam perangkat lunak saat pascapemrosesan, dan hasilnya pun lebih baik.
Kelebihan dan kekurangan melakukan Bin di perangkat lunak komputer
Memindahkan Bin ke perangkat lunak komputer memberi beberapa keunggulan yang nyata:
1. Sama-sama meningkatkan rasio sinyal terhadap noise (S/N), tetapi komputasinya lebih fleksibel
Bin lewat perangkat lunak juga membawa peningkatan SNR sebesar 2 kali, sementara efisiensi komputasi komputer lebih baik dan algoritme yang dapat dipilih pun lebih banyak.
2. Tidak ada data yang dibuang
Inilah kuncinya. Yang disebut perataan dalam biner sebenarnya bukan benar-benar “dijumlahkan lalu dibagi 4” (dengan contoh Bin 2). Menjumlahkan empat bilangan biner 16 bit membutuhkan 18 bit (terjadi overflow, karena melampaui 16 bit), sedangkan pembagian dengan 4 dalam biner sebenarnya adalah menjumlahkan lalu membuang dua bit terendah (setara dengan menggeser koma dua tempat ke kiri).
Karena itu, jika pengguna ZWO langsung mengatur Bin di kamera, bagian data ini akan hilang; pengguna QHY perlu mengaktifkan transfer 32 bit agar data lengkap terkirim ke komputer, kalau tidak, bagian yang overflow akan sama-sama dibuang. Sebaliknya, melakukan Bin di komputer memakai komputasi 32 bit, tidak kehilangan data apa pun, dan dapat mempertahankan kedalaman sumur (full well) serta kedalaman bit secara utuh.
3. Harga yang harus dibayar: mentransfer dan menyimpan lebih banyak data
Binning piksel mengorbankan resolusi dan ketajaman akan turun, tetapi ukuran berkas menyusut drastis. Sebaliknya, jika Bin tidak dilakukan di sisi kamera, lebih banyak data yang harus ditransfer dan lebih banyak pula ruang yang terpakai untuk menyimpan berkas asli. Inilah harga yang dibayar ketika memilih “Bin di sisi komputer” — memikul dulu berkas asli yang lebih besar, demi keleluasaan yang utuh tanpa kehilangan apa pun saat pascapemrosesan.
Tambahan
Penjelasan tentang mengaktifkan transfer 32 bit pada QHY dapat dilihat pada manual pengguna resmi. Yang perlu diperhatikan, fitur ini hanya didukung oleh beberapa model yang lebih baru (seperti QHY600, QHY268, QHY411, QHY461, dan sebagainya).