ZWO 與 QHY 的 Bin 差異，以及軟體合併像素的原理

前一篇談了軟體合併像素（Bin）的操作做法，這篇則深入原理：為什麼 ZWO 與 QHY 兩家相機的 Bin 行為不同，以及為什麼「在電腦上做 Bin」比「在相機上做 Bin」更不容易損失資料。

ZWO 與 QHY 的 Bin 預設值不同

以 ZWO 6200mm 與 QHY600M 為例，兩者其實都使用同一顆 Sony IMX455 BSI 感測器，但 Bin 的預設行為並不一樣：

1. ZWO 的合併像素只做「像素平均」。你可以用同一片亮度均勻的平場板去拍，會發現 Bin 前後亮度大抵相同——這就是平均的特徵。
2. QHY 的合併像素預設則是「像素求和」（類似傳統 CCD 的行為），當然也可以切換成平均。

要留意的是，QHY 若設定成求和，數值可能超過 16bit，這時需要調整讀取指令、啟用 32 位元傳輸，才能把完整資料送出來。此外，ZWO 的做法無論單色或彩色相機都適用；而 QHY 的求和 Bin 只適用單色相機。

為什麼在 CMOS 上要不要 Bin，跟 CCD 邏輯不同

在 CMOS 相機上，拍攝當下設定軟體或韌體 Bin，主要目的是減少檔案大小或提高幀率。但要注意讀出雜訊的行為：

• CMOS Bin 之後，讀出雜訊會變成兩倍；
• CCD Bin 之後，讀出雜訊反而會下降。

這是 CMOS 與 CCD 在 Bin 這件事上的根本差異，也是為什麼 CMOS 時代「在相機端 Bin」的誘因不像 CCD 那麼強。CMOS 的合併像素其實更適合放到後製時、在軟體中完成，效果較佳。

在電腦軟體上做 Bin 的好處與缺點

把 Bin 放到電腦軟體裡做，有幾個實在的優勢：

1. 同樣能提升訊噪比，但運算更有彈性

軟體 Bin 一樣能帶來 2 倍的 SNR 提升，而電腦的運算效率較佳，可選的演算法也比較多。

2. 不會丟棄任何資料

這是關鍵。所謂二進位的平均運算，並不是真的「加起來再除以 4」（以 Bin 2 為例）。四個 16 位元二進位數字相加會需要 18 位元（產生溢位，因為超過 16 位元），而二進位的除以 4，其實就是相加後捨棄最低兩位元（等於把小數點左移兩位）。

因此，如果 ZWO 用戶直接在相機上設定 Bin，就會損失掉這部分資料；QHY 用戶則需要啟用 32 位元傳輸，把完整資料送到電腦，否則溢位的部分一樣會被捨去。相對地，在電腦上做 Bin，運算採用 32 位元，不會丟失任何資料，能維持完整的井深與位元深度。

3. 代價是要傳輸與儲存較多資料

合併像素會犧牲解析度，銳利度會下降，但檔案容量會大幅縮小。反過來說，若不在相機端 Bin，就需要傳輸較多資料，也要花較多空間來儲存原始檔。這是選擇「電腦端 Bin」時要付出的代價——先扛住較大的原始檔，換取後製時完整無損的彈性。

補充

QHY 啟用 32 位元傳輸的說明，可參考官方的使用手冊。要留意的是，這項功能只有較新的幾款機種（如 QHY600、QHY268、QHY411、QHY461 等）才支援。