Diferența de Bin dintre ZWO și QHY, precum și principiul binningului de pixeli prin software

Articolul anterior a tratat modul practic de lucru al binningului de pixeli prin software (Bin); acesta aprofundează principiile: de ce comportamentul Bin diferă între camerele celor doi producători, ZWO și QHY, și de ce „a face Bin pe computer” pierde mai greu date decât „a face Bin pe cameră”.

Valorile implicite de Bin ale ZWO și QHY diferă

Luând ca exemplu ZWO 6200mm și QHY600M, ambele folosesc de fapt același senzor Sony IMX455 BSI, dar comportamentul implicit al Binului nu este același:

1. Binningul de pixeli al ZWO face doar o „mediere a pixelilor”. Puteți fotografia cu același panou de flat cu luminozitate uniformă și veți observa că luminozitatea este aproximativ aceeași înainte și după Bin – aceasta este semnătura medierii.
2. Binningul de pixeli al QHY este, în schimb, implicit o „însumare a pixelilor” (asemănătoare comportamentului CCD-urilor tradiționale), dar bineînțeles că poate fi comutat și pe mediere.

Este de reținut că, dacă QHY este setat pe însumare, valorile pot depăși 16 biți; în acest caz trebuie ajustată comanda de citire și activat transferul pe 32 de biți, pentru a putea trimite datele complete. În plus, metoda ZWO este valabilă atât pentru camerele monocrome, cât și pentru cele color; în timp ce Binul prin însumare al QHY este valabil doar pentru camerele monocrome.

De ce decizia de a face Bin pe CMOS urmează altă logică decât la CCD

În camerele CMOS, setarea Binului software sau firmware în momentul capturii are ca scop principal reducerea dimensiunii fișierului sau creșterea ratei de cadre. Dar trebuie acordată atenție comportamentului zgomotului de citire:

• CMOS: după Bin, zgomotul de citire se dublează;
• CCD: după Bin, zgomotul de citire scade, dimpotrivă.

Aceasta este diferența fundamentală dintre CMOS și CCD în privința Binului și, totodată, motivul pentru care, în era CMOS, stimulentul de „a face Bin pe cameră” nu este la fel de puternic ca în cazul CCD-ului. Binningul de pixeli pe CMOS se pretează de fapt mai bine să fie realizat ulterior, în software, în timpul prelucrării, cu rezultate mai bune.

Avantajele și dezavantajele de a face Bin în software pe computer

Mutarea Binului în software pe computer are câteva avantaje reale:

1. Îmbunătățește la fel de mult raportul semnal-zgomot, dar calculul este mai flexibil

Binningul prin software aduce, de asemenea, o îmbunătățire de 2 ori a SNR-ului, iar eficiența de calcul a computerului este mai bună, cu mai mulți algoritmi din care se poate alege.

2. Nu elimină nimic din date

Acesta este punctul esențial. Așa-numita mediere binară nu înseamnă cu adevărat „adunare, apoi împărțire la 4” (luând Bin 2 ca exemplu). Adunarea a patru numere binare de 16 biți necesită 18 biți (apare o depășire, deoarece se depășesc cei 16 biți), iar împărțirea binară la 4 înseamnă, de fapt, adunarea urmată de eliminarea celor doi biți mai puțin semnificativi (echivalent cu deplasarea virgulei cu două poziții spre stânga).

Prin urmare, dacă un utilizator ZWO setează Bin direct pe cameră, va pierde această parte din date; un utilizator QHY trebuie să activeze transferul pe 32 de biți pentru a trimite datele complete la computer, altfel partea care depășește capacitatea este eliminată în același fel. În schimb, dacă Binul se face pe computer, calculul folosește 32 de biți, nu se pierde nimic din date, iar adâncimea totală a puțului (full well) și profunzimea de biți sunt păstrate intacte.

3. Prețul este că trebuie transferate și stocate mai multe date

Binningul de pixeli sacrifică rezoluția, claritatea scade, dar dimensiunea fișierului se micșorează considerabil. Invers, dacă nu se face Bin pe cameră, trebuie transferate mai multe date și, de asemenea, este nevoie de mai mult spațiu pentru a stoca fișierele originale. Acesta este prețul plătit atunci când se alege „Bin pe computer” – se suportă mai întâi fișiere originale mai mari, în schimbul unei flexibilități complete și fără pierderi în timpul prelucrării.

Notă suplimentară

Pentru instrucțiunile de activare a transferului pe 32 de biți la QHY, puteți consulta manualul de utilizare oficial. Este de reținut că această funcție este acceptată doar de câteva modele mai noi (precum QHY600, QHY268, QHY411, QHY461 etc.).