Как выполнить программный биннинг пикселей (Bin)

Объединение пикселей (Binning, сокращённо Bin) — приём, часто используемый в астрофотографии. Эта статья посвящена одному практическому вопросу: вместо того чтобы поручать биннинг камере в момент съёмки, лучше сохранить изображение и затем выполнить биннинг программно на компьютере — результат обычно получается лучше. Здесь я покажу самый простой способ сделать это в PixInsight и в Astro Pixel Processor.

Сначала одно предупреждение: у разных брендов разные значения Bin по умолчанию

ZWO и QHY — сегодня два самых распространённых бренда охлаждаемых камер в любительской астрофотографии. Интересно, что даже когда две камеры используют один и тот же CMOS-сенсор, их рабочие характеристики могут отличаться — и одна из них — как раз стандартное поведение Bin (биннинга пикселей). Оказывается, значения Bin по умолчанию у ZWO и QHY изначально были разными.

Именно потому, что поведение на стороне камеры отличается от бренда к бренду, я предпочитаю оставлять биннинг на этап постобработки и выполнять его единообразно в программе на компьютере. Так результат не только становится управляемым, но и появляется больше вариантов алгоритмов. (Подробности о различиях Bin между ZWO и QHY, а также принцип битовой глубины рассмотрены в отдельной статье.)

Способ первый: используем IntegerResample в PixInsight

В PI используйте процесс IntegerResample:

• установите factor равным 2 и выберите downsample;
• для параметра mode выберите average (среднее).

Результат, полученный таким образом, будет полностью идентичен результату «Bin по среднему» на стороне CMOS-камеры. Иными словами, вы можете воспроизвести на компьютере усредняющий эффект Bin камеры, причём выполняя расчёт по полным данным.

Способ второй: используем INTEGRATE scale в APP

В Astro Pixel Processor способ таков: на вкладке «6) INTEGRATE» установите INTEGRATE scale на 0.5.

Следует учесть, что этот результат должен быть больше похож на результат процесса resample с интерполяцией (interpolation) в PI, а не полностью совпадать с усредняющим способом IntegerResample, описанным выше. Разница между ними заключается в алгоритме, используемом при ресемплинге; на практике вы можете выбирать в зависимости от своих потребностей.

Итог

Само по себе объединение пикселей несложно — ключевой вопрос в том, «где это делать». Bin на стороне камеры служит в основном для уменьшения размера файла или повышения частоты кадров; но если цель — улучшить отношение сигнал/шум и сохранить полные данные, то более надёжный выбор — сохранить изображение и затем выполнить биннинг программно в PixInsight или APP.