tech binning 2x2 en L-RVB et H-SHO

[T450]

Bonjour,

 

Je fais parfois du binning 2x2 pour les couleurs ou le SII et le OIII. Hésitant, hier, j'ai fait du binning 1x1 en me disant que je ferais le binning 2x2 par logiciel si besoin. Par exemple sur Pacman en SII, peu de signal, on va dire 20ADU au-dessus du fond du ciel. Si je fais bin 2x2 via IRIS et que je fais ensuite une transformation géométrique pour la remettre au bon format (ce que je ferais si j'avais pris en bin 2x2 dès la prise de vue), j'augmente le signal de x4 et je dégrade spatialement l'image exactement comme si j'avais fait du binning 2x2 d'emblée.

 

Question bête : pourquoi fait-on du binning 2x2 à la prise de vue? Si ça revient au même, ça fait quand même économiser des offsets, des darks et des flats...

 

Merci par avance,

[T450]

Bonjour à tous,

Devant l'engouement suscité par ma question , j'en pose une autre

Dans PS, je fais un calque avec chacune de mes couches sur lesquelles j'applique un calque de réglage teinte-saturation > redéfinir> saturation 100% / couleur rouge vert ou bleu / luminosité -50%. Premier calque en mode normal, les suivants en éclaircir. Encore un calque de réglage "niveaux" sur chaque couche et voilà ma couleur SHO (ou RVB ).

J'aimerais bien continuer là-dessus mais je suis obligé d'aplatir pour rapporter la luminance. Y a-t-il moyen de faire considérer à PS l'ensemble de mes calques SHO comme une seule image sans l'aplatir?

Et si vous ne répondez pas, j'en pose une autre

Merci par avance,

[christiand]

Bonjour

 

Je vais déja répondre à la question basique (et non pas "bête") :

 

Question bête : pourquoi fait-on du binning 2x2 à la prise de vue?

 

On fait du bin2 pour plusieurs raisons :

 

- pour obtenir plus rapidement du signal et de la dynamique puisque tu regroupes les pixels au moment de l'acquisition.

- quand on se sait pas faire du bin1, pour diverses raisons : quand le capteur n'est pas assez sensible pour imager en bin1 aux petits échantillonnages, quand le setup ne sait pas assurer aux petits échantillonnages (exemple : la monture), quand le seeing est vraiment moche.

 

Le bin2 revient à diviser la focale par 2, donc à doubler l'échantillonnage, à réduire la taille de l'image par 2 et donc à réduire la résolution spatiale par 2. Pas de miracle...

Le bin2 est un 1/2 format.

 

Christian

[T450]

Merci pour ta réponse Christian

Cependant, elle ne répond pas tout à fait à ma question qui était : pourquoi ne pas faire le binning après coup, au traitement, en fonction de l'usage que l'on fait de l'image. Par exemple sur Pacman, ici, j'ai fait le binning après, au traitement (en .fit quand même) et il me semble obtenir le même résultat.

Le nombre de photons qui tombent sur la globalité du capteur est le même, qu'on les compte 2x2 pixels à la lecture ou 2x2 pixels une fois l'image lue, je ne vois pas la différence que cela fait.

D'autant plus que j'ai fait cette expérience amusante : j'ai appliqué un binning 2x2 sur une image en binning 1x1 ou j'avais un signal de 90 ADU, puis cette image "binnée 2x2", je lui ai fait une transformation géométrique x2, et j'avais 360ADU de signal sur la même zone (avec une résolution spatiale dégradée bien sûr).

Alors, encore une fois, pourquoi ne pas faire le binning 2x2 au traitement plutôt qu'à la prise de vue? Ne serait-ce que parce que ça évite les flats, les darks et les offset en 2x2...

Merci par avance,

[christiand]

pourquoi ne pas faire le binning après coup, au traitement, en fonction de l'usage que l'on fait de l'image

 

Je ne sais pas. Je t'ai apporté des réponses sans être un spécialiste du 1/2 format.

 

Christian

[litobrit]

L'un et l'autre feraient bien de lire le livre de Th. Legault

[litobrit]

Plus le photosite est grand plus il reçoit de photons plus il se remplit à temps de pose égal et plus le RSB est important.

En bin 2 l'addition des photosites se fait au moment du transfert capteur mémoire. Ca revient à utiliser un photosite 4 fois plus grand et 4 fois plus sensible, en fait pas tout à fait car les bruits de lecture sont plus importants.

En bin logiciel comme tu dis, le RSB reste inchangé.

Le bin2 n'enlève rien de la résolution de l'image si l'échantillonnage reste dans des proportions acceptables pour la focale, la turbulence, le suivi etc...

Tu peux découper une image floue en tout petits morceaux, elle restera floue.

Pas facile à piger pour certains

[Raphael_OD]

Le bin2 n'enlève rien de la résolution de l'image si l'échantillonnage reste dans des proportions acceptables pour la focale, la turbulence, le suivi etc...

 

Donc avec focale courte et petit pixels on oublie le bin 2 j'ai juste Bernard ?

Raphaël

[litobrit]

Donc avec focale courte et petit pixels on oublie le bin 2 j'ai juste Bernard ?

Raphaël

Plus la focale est courte plus tu dois avoir de petits pixels.

Mais en fonction de ton échantillonnage tu peux aussi imager le même champ en bin 1 pour les détails des régions lumineuses de l'objet et bin 2 pour le fond moins lumineux et nécessitant moins de précision et plus de sensibilité. Il suffit ensuite d'assembler les deux en HDR.

C'est la technique utilisée pour cette image.

Le bin 2 ou plus peut aussi être utilisé pour la couleur. Ca permet de gagner du temps pour la couche luminosité.

[T450]

Merci pour vos réponses

En bin logiciel comme tu dis, le RSB reste inchangé.

Et bien justement c'est faux, ça m'étonne et c'est tout le sens de ma question...

Une petite manip sous IRIS par exemple t'en convaincra rapidement. A part des histoires de bruit de lecture, peut-être plus important quand on lit 4 pixels séparément que quand on 4 pixels d'un coup, je ne comprends pas où se trouve la différence, s'il y en a une, et s'il n'y en a pas pourquoi on continue à faire du bin 2x2 à l'acquisition ( je préfèrerais une explication qu'un psaume ).

[christiand]

Salut Nathanael

 

Une petite manip sous IRIS par exemple t'en convaincra rapidement. A part des histoires de bruit de lecture, peut-être plus important quand on lit 4 pixels séparément que quand on 4 pixels d'un coup, je ne comprends pas où se trouve la différence, s'il y en a une, et s'il n'y en a pas pourquoi on continue à faire du bin 2x2 à l'acquisition ( je préfèrerais une explication qu'un psaume ).

 

Si tu le démontres par le biais de tes images, alors pourquoi te tracasser avec cette histoire de bin2 ?

Tu fais comme tu veux, tu rassembles les pixels après les acquisitions et ça roule. Pour les explications tu peux toujours faire des recherches dans la littérature ou questionner en MP des gars qui s'y connaissent.

Personnellement ce qui m'étonne c'est le fait de vouloir passer par le bin2 avec ton Kaf1603, c'est loin d'être un veau et avec ta focale le bin1 doit rester compatible avec ton seeing.

N'oublies pas qu'en bin2 tu te retrouves avec une image 850 pixels et tu perds la moitié de ta résolution spatiale.

 

Bonne recherche

 

 

Christian

[zeubeu]

Un article intéressant trouvé sur la toile : http://www.astrosurf.com/jousset/page_technique/binning.htm

[T450]

Christian : j'essaye juste d'optimiser un peu le temps global passé à faire une image, pour les couleurs (RVB ou SHO). J'ai fait ça sur pacman (http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=142132 ) et ça a bien marché, mais je me demandais où était l'os, car il y en a souvent un hélas

 

Zeubeu : Excellente démarche en effet, que de mesurer dans le détail ce qu'on gagne et ce qu'on perd. je vais m'inspirer de ce qu'il a fait pour vérifier, avec mon matériel, que je peux sans encombre me passer du bin 2x2 à l'acquisition, ou pas.

 

Merci à tous,

[zeubeu]

Il semblerait que ce soit mieux de binner à l'acquisition plutôt qu'après par logiciel.

Teste et dis nous :-)

[T450]

Oui, à la prochaine occasion, je ferais des poses en 1x1 et 2x2 avec le même filtre, mesure du rapport signal/ bruit du FDC et ce sera vite vu (mais pour un matériel donné, dans des conditions données). Je pense que ça se joue sur le bruit de lecture, et le poids de ce dernier dépend éminemment de la CCD et du FDC...

[Spego]

Sans répondre techniquement à ta réponse sur le pourquoi du comment je pense que les fabriquant de CCD n'aurait pas fait du BIN hardware si il serait équivalent à du BIN software.

Maintenant je pense que c'est surtout le bruit de lecture qui rentre en jeu donc ça va dépendre aussi de ta façon d'imager, beaucoup de pose de 30 seconds ou peu de pose de 10min.

Cordialement

 

Sébastien

[Pulsar59]

Oui, à la prochaine occasion, je ferais des poses en 1x1 et 2x2 avec le même filtre, mesure du rapport signal/ bruit du FDC et ce sera vite vu (mais pour un matériel donné, dans des conditions données). Je pense que ça se joue sur le bruit de lecture, et le poids de ce dernier dépend éminemment de la CCD et du FDC...

 

A mon sens c'est aussi probablement une question de bruit de lecture qui joue pour savoir si le binning hard c'est pareil ou pas que le soft.

J'aurais tendance à dire qu'à bruit de lecture nul, les 2 devraient être équivalents.

Comme c'est un paramètre qui dépend de chaque capteur et chaque électronique, le mieux est effectivement de faire des mesures (dans les règles)

[AstroNOTE-Guillaume]

Pour utiliser du bin 2 pour mes couches couleur et pour ce qui est de reprérer les objet faible pour le cadrage et bien je peu juste dire que la différence entre un bin 1 et un bin 2 ou 3 se remarque directement a l'écran.

 

L'image est certes plus petite mais le signal est plus élevé car entre un bin 1 et 3 par exemple les objet les plus faibles sur le bin 1 se repère bien mieux en bin 3.....

 

ceci est un exemple simple et non technique ou scientifique mais elle prouve le gain de signal par augmentation du bin à l'acquisition.

 

Pour tout ce qui est couleur il est donc mieux d'utiliser du bin plus élever qui ne demande pas la résolution max contrairement par exemple aux couche de luminance car il permet de poser moins longtemps pour un signal plus élevé contrairement au redimentionnement de l'image qui ne change pas le signal.

 

technologiquement et scientifiquement parlant d'autre seront meilleur que moi pour expliqué le phénomène

 

Après c'est peu être pas le vrais sens de la question...

[syncopatte]

Si je fais bin 2x2 via IRIS et que je fais ensuite une transformation géométrique pour la remettre au bon format (ce que je ferais si j'avais pris en bin 2x2 dès la prise de vue), j'augmente le signal de x4

Je ne vois pas comment un traitement logiciel à posteriori puisse donner un résultat équivalent à celui obtenu à l'acquisition.

Ce serait fort beau ça d'augmenter le signal en quelques clics!

 

Patte.

[AstroNOTE-Guillaume]

Je ne vois pas comment un traitement logiciel à posteriori puisse donner un résultat équivalent à celui obtenu à l'acquisition.

Ce serait fort beau ça d'augmenter le signal en quelques clics!

 

Patte.

 

Si s'était comme facebook j'aurai mis un j'aime a ta déclaration

[zeubeu]

Je ne vois pas comment un traitement logiciel à posteriori puisse donner un résultat équivalent à celui obtenu à l'acquisition.

Ce serait fort beau ça d'augmenter le signal en quelques clics!

 

Patte.

 

 

Pourtant c'est pas dur à comprendre, tu prends les valeurs sur 4 pixels, tu les additionnes et tu les mets dans un seul pixel. Cette addition augmente forcément le signal non ?

Le problème c'est que ça fait pareil pour le bruit, et que l'image en prends un coup sur la réso.

[Pulsar59]

Pourtant c'est pas dur à comprendre, tu prends les valeurs sur 4 pixels, tu les additionnes et tu les mets dans un seul pixel. Cette addition augmente forcément le signal non ?

Le problème c'est que ça fait pareil pour le bruit, et que l'image en prends un coup sur la réso.

 

+1, effectivement la question n'est pas de savoir si le signal à l'acquisition est plus fort en bin 2 qu'en bin 1, ca on est déjà au courant merci

 

Ca serait plutôt de comparer un bin 2 hardware comme fait actuellement, à ce qui se passerait si par exemple, par logiciel, un bin 1 était transformé en bin 2 "à la volée" par logiciel pendant ou juste après l'acquisition. SGP le fait par exemple pour faciliter l'autofocus en APN (ca permet de se débarrasser de la matrice de Bayer)

 

Comme dit par Zeubeu, pour simuler cette dernière opération, il suffirait, sur l'image bin1, d'opérer a posteriori une moyenne glissante par un filtre 2x2 ne contenant que des 1. Car une moyenne est strictement équivalente à une sommation, du point de vue du rapport S/B. Et après, on fait les mesures habituelles.

Par contre, l'intérêt d'opérer ainsi, c'est que le nombre de pixels de l'image résultante reste le même : il n'y a plus de double passage bin1 --> bin2 --> bin1.

Modifié 27 septembre 2016 par Pulsar59

[T450]

Ca serait plutôt de comparer un bin 2 hardware comme fait actuellement, à ce qui se passerait si par exemple, par logiciel, un bin 1 était transformé en bin 2 "à la volée" par logiciel pendant ou juste après l'acquisition.

 

J'y vois en effet deux avantages, même si je n'en vois sûrement pas encore tous les inconvénients... Plus de darks offsets et flats en 2x2 et surtout possibilité d'adapté son binning en fonction de ses images. Si on a 20h de chaque, autant faire du pur SHO, tout binning 1x1. Si on a moins, on peut faire du H-SHO avec SHO en bin 2x2 voir bin 3x3. C'est ce qu j'ai fait sur pacman, comme je n'ai que 5h en tout, j'ai boosté les couches s et o par un bin 3x3 suivi d'une transformation géométrique x3 puis réduction d'étoiles. Mais j'ai peut-être perdu du signal de ne pas faire de bin 2x2 d'emblée. A suivre...

[dauphin-joyeux]

Concernant le bruit de lecture, si je fais la mesure sur un offset en bin1, je trouve 28adu avec la ST8300. En bin2, je trouve 38adu.

Donc en bin2 hardware, je multiplie le signal par 4 et le bruit de lecture par 1,35

 

CQFD

[Spego]

Merci Dauphin Joyeux

[Spego]

Merci Dauphin Joyeux,c'est bien ce que je pensais! Donc on améliore le SNR d'environ 3 si on regarde pas les autres source de bruit.

[T450]

Bonne idée Dauphin Joyeux de mesurer sur les offsets

 

Pour mon KAF 1603ME, j'ai réalisé la manip suivante. J'ai pris un noir brut, auquel j'ai soustrait le dark maitre et l'offset maître. Le bruit est sensiblement le bruit de lecture, mais j'ai préféré y intégrer toutes les composantes de l'image (sauf le signal).

 

J'ai fait cela pour des darks en bin 2x2 et en bin 1x1. Ensuite, pour le bin 2x2, j'ai fait la transformation géométrique x2 (pour la remettre au format bin 1x1, ce qu'on fait pour le L-RVB ). Puis pour le bin 1x1, je lui ai appliqué le bin 2x2 software puis la transformation géométrique x2.

 

Je me retrouve donc avec les bruits de caméras dans les deux cas. Le signal et le bruit associé est le même qu'on compte les 4 pixels ensemble avant ou après la lecture, chacun en sera convaincu s'il a lu ce sujet en entier

 

J'obtiens pour le bruit du vrai binning 2x2, 3,5 ADU soit une dizaine d'e-. Pour le "faux binning 2x2" j'obtiens 6.5 ADU soit une vingtaine d'e-.

 

J'en conclu pour ma part qu'il vaut mieux faire du vrai bin 2x2 (quoi qu'on puisse à l'occasion s'en passer ) pour gagner sur le bruit de lecture.

 

On me l'a assez dit, vous me direz, mais cette fois j'ai compris pourquoi!

 

Merci à tous

[Pulsar59]

Bonne idée Dauphin Joyeux de mesurer sur les offsets

 

 

 

J'obtiens pour le bruit du vrai binning 2x2, 3,5 ADU soit une dizaine d'e-. Pour le "faux binning 2x2" j'obtiens 6.5 ADU soit une vingtaine d'e-.

 

J'en conclu pour ma part qu'il vaut mieux faire du vrai bin 2x2 (quoi qu'on puisse à l'occasion s'en passer ) pour gagner sur le bruit de lecture.

 

 

Merci à tous

 

 

Bonne manip et les conclusions sont somme toute logiques, mais encore fallait-il le démontrer

Il manque cependant un truc : le comportement comparatif du signal (car, dans ta manip, tu n'en avais pas)

[T450]

A l'occasion d'acquisitions en SII sur la tulipe, j'ai procédé à des essais qui portent sur deux fois 3 images de 10mn à -15°C avec un KAF 1603ME. Pré-traitement offset-dark-flat et addition des 3 images dans IRIS.

Image acquisition en binning 1x1 dans IRIS : géométrie>binning 2x2>tranformation géométrique x2 splin

Image acquisition en binning 2x2 dans IRIS : géométrie>tranformation géométrique x2 splin

J'ai ajusté le fond du ciel et vérifié qu'il était le même sur les deux images avec la commande >bg

Les fenêtres "statistiques" sur l'image suivante sont prises en deux fois (captures d'écran).

Si on considère le signal de l'objet/ bruit du fond du ciel, les deux méthodes me semblent équivalentes. Par contre il y a un peu plus de bruit sur le signal avec le bin1x1 à l'acquisition.

[litobrit]

Tu ne peux pas avoir le même RSB avec le même temps de pose en bin 1 et bin 2 toutes conditions égales par ailleurs...

Sinon pourquoi ferait-on les couleurs en bin 2 ?