Hardware- vs. software-binning

Fora ASTRO-FORUM TEKNIK – TELESKOPER OG MONTERINGER Hardware- vs. software-binning

  • Dette emne har 11 svar og 7 stemmer, og blev senest opdateret for 6 år, 10 måneder siden af flemov. This post has been viewed 375 times
Viser 12 indlæg - 1 til 12 (af 12 i alt)
  • Forfatter
    Indlæg
  • #160145

    flemov
    Deltager
      • Giant

      Hej derude !

      Vi sidder her, medens der eksponeres på M82, og diskuterer binning,

      nærmere bestemt, om det er lige så godt, d.v.s. om signal/støj-forholdet

      er det samme, om du eksponerer i 2×2 binned – eller software-binner en

      1×1 optagelse, med samme eksponeringstid, bagefter.

      (Beklager den indviklede sætningskonstruktion)

      Er der nogen der har viden om dette ?

      Mvh

      TOC

      Flemming R. Ovesen.
      TOC observatory
      https://tocobs.org

      #160148

      norup
      Deltager
        • Super Giant

        Når du f.eks. binner 2×2 i software, skal du læse ud fire gange for at få det samme signal som kræver een udlæsning i hardware-binning. Under software-binning er det samlede bidrag fra udlæsestøjen kvadratrod(4)*RON, altså ender du op med den dobbelte udlæsestøj i 2×2 softwarebinning i forhold til hardwarebinning.

        #160149

        nvc
        Deltager
          • Super Giant

          Her er en CN forum tråd hvor dette emne er oppe at vende,

          https://www.cloudynights.com/topic/558725-hardware-vs-software-binning-in-low-read-noise-cameras/

          Mvh. Nielsnvc2017-04-30 08:13:11

          #160159

          lindhard
          Deltager
            • Super Nova

            nvc wrote: Her er en CN forum tråd hvor dette emne er oppe at vende,

            https://www.cloudynights.com/topic/558725-hardware-vs-software-binning-in-low-read-noise-cameras/

            Mvh. Niels

            Det ser langt og kompliceret ud. Er der ikke en af hardcore-folkene, som kan lave et opsamlingsresume for os analfabeter?


            mvh
            Lars

            #160167

            nightsky
            Deltager
              • Neutron star

              Tror det er rimeligt simpelt:
              CCD, hardware binding reducer støjen som Anton skriver. Det gør software binding ikke.

              PS:
              CMOS, ingen fordel af binding på kamera siden. Hardware binding findes ikke.
              Software binding på kamera siden bør vel kun bruges for at gøre datamængden mindre.

              Nightsky2017-04-30 14:55:04

              #160193

              flemov
              Deltager
                • Giant

                Øeh det kan godt være jeg ikke helt fatter hvad det her går ud på, men

                er det ikke for at kompensere for udlæsestøjen, at man tager bias-frames ?

                Under alle omstændigheder mener jeg at udlæsestøjen er ganske lille

                i forhold til signalet, når man kører eksponeringer af flere minutters varighed.

                Flemming

                Flemming R. Ovesen.
                TOC observatory
                https://tocobs.org

                #160197

                morten
                Deltager
                  • Super Nova

                  Mit bud på en kort version (sidder og optager SII på M97 fordi NVC har efterlyst det, bliver næppe til meget her i denne sæson)

                  Hardware binning giver uigenkaldeligt tab af opløsning.

                  For nogle “antiblooming” chips (f.eks. KAF8300) får man mikroblooming artefakter ved hard-binning.

                  Fordelen er et lidt højere signal-støj forhold (SNR). Den højere SNR skyldes at signalet i en 2×2 binned pixel er 4 gange højere mens udlæsningsstøjen skulle være den samme.

                  D.v.s. der er KUN en fordel ved hard-binning hvis udlæsningsstøjen udgør en betydende del af den samlede støj (fotonstøj, mørkestrømsstøj og udlæsningsstøj).

                  Taler vi LRBG, som er rimeligt eksponerede (sky-limited) så er støjen helt domineret af fotonstøj (eng: shot noise). D.v.s. hard-binning reducerer ikke SNR og har derfor kun ulemper og ingen fordele. Ved teleskoper med meget små åbninger korte eksponeringer og lange f-forhold kan der dog være så få fotoner så støjen får en væsentlig komponent af udlæsningsstøj fra kameraet, men så er der alligevel ikke så meget at komme efter.

                  Taler vi smalbånd så er vi sjældent i stand til at eksponere så længe at støjen er helt domineret af fotonstøj. Her kan hard-binning spille en vis rolle for at formindske SNR.

                  Selv bruger jeg aldrig hard-binning.morten2017-05-01 00:33:12

                  #160204

                  norup
                  Deltager
                    • Super Giant

                    flemov wrote: Øeh det kan godt være jeg ikke helt fatter hvad det her går ud på, men

                    er det ikke for at kompensere for udlæsestøjen, at man tager bias-frames ?

                    Det man forsøger at gøre med bias-subtraktion, er at fratrække et nul-punkt således at nul tællinger svarer til intet lys. Nul-punktet kan ofte variere hen over billedfeltet, og derfor laver man et kort over det med bias-optagelser, i stedet for blot at fratrække en konstant. Men kortet vil i sig selv indeholde støj fra hver enkelt bias-optagelse. Man kan reducere støjen ved at lave mange optagelser, men aldrig eliminere den helt. Af den grund tilføjer man faktisk en smule støj, når man fratrækker et bias.

                    flemov wrote: Under alle omstændigheder mener jeg at udlæsestøjen er ganske lille

                    i forhold til signalet, når man kører eksponeringer af flere minutters varighed.

                    Det gælder netop om at planlægge sin observation, så at foton-støjen er mange gange større end udlæsestøjen, om muligt. Ved bredbånds deep-sky optagelser er det sjældent et problem.

                    #160224

                    flemov
                    Deltager
                      • Giant

                      Tak til Morten & Anton for at sætte tingene på plads

                      Jeres betragtninger lyder fornuftige. Den bedste måde at tjekke det

                      på er selvfølgelig at lave et praktisk forsøg. Så det tror jeg vi skal gøre.

                      Vi er jo netop “plaget” af en KAF8300, der – som nævnt – skaber sig lidt, når man binner.

                      Flemming

                      Flemming R. Ovesen.
                      TOC observatory
                      https://tocobs.org

                      #160308

                      flemov
                      Deltager
                        • Giant

                        Sidst vi var ude kom vi til, ved en fejl, at optage en enkelt frame

                        med grønt filter i 1×1 (unbinned). Jeg har prøvet at software-binne denne

                        i Maxim5DL og det kom der et lidt tvetydigt resultat ud af. På vedhæftede billede er der en hardware-binned frame til venstre i billedet og den

                        software-binnede til højre, med tilhørende histogrammer. For den software-binnede versions vedkommende er der også et histogram fra før binningen.

                        (Det er det til venstre)

                        Som det ses, er histogrammerne for de 2 binne-metoder ikke ens, men rent

                        visuelt er der ikke den store forskel.

                        Det interessante spørgsmål er så om forskellen i histogrammerne skyldes, at Maxim ikke adder 4 pixels sammen til en, men tager average – eller median.

                        Link til større version.

                        Flemming R. Ovesen.
                        TOC observatory
                        https://tocobs.org

                        #160312

                        Torben Taustrup
                        Admin
                          • Neutron star

                          Den beskrevne teknik kan kun bruges, hvis man også vælger at binne

                          luminansoptagelserne i 2×2. Vi kører med 1×1 når vi laver luminanser.

                          Formålet er at opnå den bedst mulige opløsning.

                          Erfaringen viser, at man godt kan lave farveoptagelserne i 2×2 og så

                          ændre størrelsen til 1×1, da hovedparten af skarpheden hentes fra

                          luminansen.

                          TOC Observatory - "http://tocobs.org -14.5″ – f:4,2 Newt - Atik383 - ZWO2600-mono – SXV H9 - QHY8L-color - SkyWatcher 80 mm ED refraktor - 60 mm F:6 apocromat - TAL Apolar 125 f : 7,5.

                          #160321

                          flemov
                          Deltager
                            • Giant

                            Nå – jeg fandt selv ud af det

                            I Maxims help funktion fandt jeg dette:

                            Så det prøvede jeg så. Det resulterende histogram ændrede sig tilsyneladende ikke. men så kom jeg til at se at max-værdien var steget

                            fra godt 66000 ADU til 4 gange så meget (Naturligvis). Da jeg skar histogrammet af – ved de godt 66000 ADU – blev histogrammet nærmest identisk med det som hører til den (hardware)binnede frame.

                            – Og dermed blev det slået på plads.

                            Flemming

                            Flemming R. Ovesen.
                            TOC observatory
                            https://tocobs.org

                          Viser 12 indlæg - 1 til 12 (af 12 i alt)
                          • Emnet 'Hardware- vs. software-binning' er lukket for nye svar.