Die Möglichkeit des on-chip-binnings ist eines der wichtigsten "features" eines CCD-Chips überhaupt. Das binning erlaubt es eine CCD-Kamera optimal an die Teleskopbrennweite und/oder an das gerade lokal vorherschende Seeing anzupassen.
Binning bezeichnet die Möglichkeit über die Software Einzelpixel zu Pixelblöcken zusammenzufassen. Das binning ist wichtig, um eine möglichst hohe Empfindlichkeit der Pixel zu erreichen (siehe auch die Begriffe over- und undersampling).
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Die
Graphik links zeigt den Effekt des binning. Ein 2-fach-binning fasst 2 Pixel
vertikal und 2 Pixel horizontal zu einem Einzelpixel zusammen. Adäquat ist
das 3-fach-binning, hier wird aus insgesamt 9 Pixeln ein Einzelpixel erzeugt.
Binning bedeutet eine Änderung des Abbildungsmaßstabes (Bogensekunden/pixel), die abgebildete Feldgröße wird dabei nicht verändert! Ein Beispiel: Die ST-7XE hat bei einer Brennweite von 2000 mm einen Abbildungsmaßstab von 0.8 Bogensekunden pro pro Pixel (0.009 x 0.009mm). Im ersten Binningmodus (2 x 2) ergibt sich ein Abbildungsmaßstab von 1.6" pro Pixel und im zweiten Binningmodus (3 x 3) von 2.4" pro Pixel. Warum ist das ganze nun so wichtig? Denken Sie sich dazu folgende Beispiele: Sie haben über die Teleskopbrennweite und die Größe des Einzelpixels einen Abbildungsmaßstab gewählt, so dass das Beugungsbild eines Sternes über 100 x 100 Einzelpixel verschmiert wird. Die Energie wird über eine große Fläche verteilt, d.h. der Chip kann nur sehr uneffektiv arbeiten. Ist der Abbildungsmaßstab so gewählt, das das Beugungsbild genau in ein Einzelpixel abdeckt, arbeitet der Chip am effektivsten, nur sehen alle Sterne auf dem Bild quadratisch aus, was natürlich unschön ist. Für länger belichtet Deep-Sky Aufnahmen empfiehlt es sich, einen Abbildungsmaßstab von ca. 1.5 bis 2 Bogensekunden/Pixel zu wählen, in diesem Bereich arbeitet die Kamera dann auch am effektivsten. Dieser Wert passt auch zu einer weiteren Regel, nämlich den Abbildungsmaßstab in etwas dem Standardseeing dividiert durch 2 anzupassen. Geht man von Werten von ca. 3 bis 4 Bogensekunden Seeing aus, ergibt auch das die geforderten 1.5 bis 2 Bogensekunden pro Pixel. Der Abbildungsmaßstab für eine beliebige Pixelgröße und Teleskopbrennweite berechnet sich nach folgender Formel: |
Alle SBIG - Kameras verfügen über die Möglichkeit des 2- und 3fach binning, welches einfach über die Steuersoftware ein- bzw. ausgeschaltet wird.
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Ein Bildbeispiel für die Empfindlichkeitssteigerung durch das Binning zeigt folgende Aufnahme des Planetarisches Nebels Shapley-1. Beide Aufnahmen wurden mit der gleichen Belichtungszeit und demselben Instrument unmittelbar hintereinander aufgenommen. Beide Aufnahmen zeigen Ausschnitte, deutlich zu erkennender kleinere Abbildungsmaßstab durch das Binning. |
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