소프트웨어 픽셀 비닝(Bin)의 방법

픽셀 비닝(Binning, 줄여서 Bin)은 천체 사진에서 자주 쓰는 기법입니다. 이 글에서는 한 가지 실무적인 문제에 초점을 맞춥니다. 촬영 당시에 카메라에게 Bin을 시키기보다는, 이미지를 저장해 둔 뒤 컴퓨터 소프트웨어에서 마무리하는 편이—대개 그쪽이 결과가 더 좋습니다. 여기서는 PixInsight와 Astro Pixel Processor 각각에서 가장 간단한 방법을 하나씩 들어 보겠습니다.

먼저 한 가지 주의: 브랜드가 다르면 Bin 기본값도 다르다

ZWO와 QHY는 현재 아마추어 천체 사진에서 흔히 보이는 냉각 카메라의 양대 브랜드입니다. 흥미롭게도, 두 카메라가 같은 CMOS 칩을 쓰더라도 사용 특성은 다를 수 있는데—그중 하나가 바로 Bin(픽셀 비닝)의 기본 동작입니다. ZWO와 QHY의 Bin 기본값은 원래 서로 달랐습니다.

바로 카메라 본체 쪽 동작이 회사마다 다르기 때문에, 저는 Bin이라는 일을 후반 작업 단계까지 남겨 두어 컴퓨터 소프트웨어에서 일괄 처리하는 편을 더 선호합니다. 이렇게 하면 결과를 제어할 수 있을 뿐 아니라, 알고리즘 선택지도 더 많아집니다. (ZWO와 QHY의 Bin 차이의 세부와 비트 깊이의 원리에 대해서는, 따로 전용 글이 있습니다.)

방법 하나: PixInsight에서 IntegerResample 사용하기

PI에서는 IntegerResample이라는 Process를 씁니다.

• factor를 2로 설정하고 downsample을 선택합니다.
• mode는 average(평균)를 선택합니다.

이렇게 얻은 결과는 CMOS 카메라 쪽의 ‘평균값 Bin’ 결과와 완전히 같아집니다. 다시 말해, 카메라의 Bin 평균 효과를 컴퓨터에서 재현할 수 있으며, 게다가 완전한 데이터를 써서 연산하는 것입니다.

방법 둘: APP에서 INTEGRATE scale 사용하기

Astro Pixel Processor에서는 ‘6) INTEGRATE’ 페이지에서 INTEGRATE scale을 0.5로 설정합니다.

주의할 점은, 이 결과는 앞서의 IntegerResample의 평균 방식과 완전히 동등한 것은 아니고, 오히려 PI에서 보간(interpolation)을 쓰는 resample 프로세스의 결과에 가까울 것이라는 점입니다. 둘의 차이는 리샘플링 시의 알고리즘 차이에 있으며, 실제로 쓸 때는 필요에 따라 고르면 됩니다.

정리

픽셀 비닝 자체는 어렵지 않습니다. 열쇠는 ’어디서 하느냐’입니다. 카메라 쪽에서 Bin을 하는 것은 주로 파일을 작게 하거나 프레임 레이트를 높이기 위해서입니다. 하지만 목적이 S/N 비의 향상과 완전한 데이터의 보존에 있다면, 이미지를 저장해 두었다가 PixInsight나 APP에서 소프트웨어로 마무리하는 편이 더 확실한 선택이 됩니다.