IMX 432 vs. IMX 492 (gebinnt) bei Teleskop mit langer Brennweite

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    Hallo Community,


    ich weiß, dass Thema zu gebinnten CMOS Pixeln gibt es schon reichlich, und doch möchte ich noch einmal Eure Meinung hören.

    Und zwar geht es mir speziell um die zwei folgenden CMOS Chips, die ich bei Brennweiten zwischen 1500mm und 2200 mm für DSO Aufnahmen verwenden würde.

    Je nach Seeing sollten in dieser Brennweitenspanne ja schon prinzipiell Pixelgrößen zwischen 6 µm und 12 µm (unrealistisch groß, gibt der Markt nicht her) verwendet werden.


    Ich besitze die ASI294MM mit dem IMX 492 Chip und könnte diese nun für diese Brennweiten binnen. Dadurch erhöht sich aber nun mal das Rauschen.

    Eine Alternative wäre ein Kamera mit dem IMX 432 Chip.


    Hier mal die Daten der beiden Chips:


    IMX 492 (ein etwas spezieller Chip, da er standardmäßig mit Bin 2x2 betrieben wird und auf Bin 1x1 herabgesetzt werden kann, ohne das sich das Rauschen ändert):

    Pixelgröße: 4,63 µm (bei Bin 2x2), 2,315 µm bei Bin (1x1)

    Chipgröße: 19,2 x 13 mm

    Rauschen bei Unity Gain: ca. 1,8 e-


    IMX 432:

    Pixelgröße: 9 µm

    Chipgröße: 14,4 x 9,9 mm

    Rauschen bei Unity Gain: ca. 1,9 e- (HCG-Mode), ca. 3,6e- (LCG-Mode)


    Binne ich den den IMX 492 auf 3x3 (Pixelgröße: 6,945 µm) geht das Rauschen mit Wurzel 2 ein (nicht Wurzel 3, weil bei 2x2 ja sozusagen mein Startwert ist), Bei Bin 4x4 (Pixelgröße: 9,26 µm) ist das Wurzel 3.


    Rauschen bei Bin 3x3: Wurzel 2 x 1,8e- = 2,54e-

    Rauschen bei Bin 4x4: Wurzel 3 x 1,8e- = 3,12e-


    (Edit: diese Werte sind nicht richtig berechnet --> Korrektur weiter unten im Chat)


    Das würde für mich bedeuten, dass ich meinen IMX 492 Chip gebinnt ohne weiteres verwenden könnte, da der IMX 432 bei Bin 1x1 kaum einen Rauschvorteil und zusätzlich noch ein kleineres Sichtfeld hat.


    Habe ich hier etwas übersehen, oder würdet ihr bei diesem Gedankengang mitgehen?


    Viele Grüße


    Sebastian

    iOptron CEM70G Montierung, Meade LX85 GoTo Montierung, BRESSER Messier EXOS-2 EQ GoTo

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    Edited once, last by Einsteinchen ().

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    Hi Sebastian,


    da noch niemand geantwortet hat, eine unqualifizierte Meinung. Ich habe auch den imx 432 und das Teil ist mit den riesigen Pixeln sehr empfindlich, sehr kleine und schwache Galaxien sind bei 2 Sekunden erkennbar bei meinem C8 auf nativer Brennweite. Was jetzt wirklich besser ist, kann ich nur raten, vom Gefühl her würde ich die nativen großen Pixel vorziehen.


    Aber da es bei fast allen CMOS kein wirkliches Hardware binning gibt -> Daher kannst du theoretisch auch in der Nachbearbeitung deine Bilder um den gewünschten Faktor verkleinern, dass sollte auf das gleiche Ergebnis herauskommen. So hast du die freie Wahl im nachhinein. um welchen Faktor du binnen (also verkleinern) willst. So habe ich das früher mit meinem imx 290 auch am C8 gemacht.


    Bevor du jetzt eine neue Kamera kaufst, würde ich das erstmal mit deiner ASI294 testen. Ich denke mit der kannst du genauso tolle Bilder machen und bei Bedarf einfach die Bilder verkleinern.


    Viele Grüße

    Mira

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    Hallo,


    Hardwarebinning ist bei (unseren käuflichen) CMOS Chips nicht möglich.

    Bei CCD Chips machst du Charge Summing, bei CMOS Chips werden nach dem A/D Wandler Pixel addiert, das Bild war also schon digitalisiert und der Chip bereits ausgelesen. Das ist der Unterschied zum "echten" CCD Binning.


    Stelle dir das so vor, du hast viele Eimer angeordnet in einer quadratischen Matrix auf dem Boden stehen. Da fällt Regen rein. Bei CCD Binning ersetzt du die Eimer durch Fässer, die viel größer sind, und zählst dann am Ende die Menge Wasser im Fass. Beim CMOS "Binning" bleiben die Eimer gleich, also auch die Anzahl an Gefäßen, du zählst am Ende nur in bspw. doppeltem Vorgehen. Kennst du das, wenn du Dinge zählst, und sagst statt "1... 2... 3... 4... 5... 6... 7... 8..." "Zwo, Vier, Sechs, Acht"? Das ist CMOS Binning.


    Da die Pixel nicht tatsächlich verbunden ("zu Fässern gemacht") werden können, ist "Binning" nur nach dem Auslesen des Chips möglich, es wird also nur anders "Gefäße gezählt" als ohne Binning. Dies resultiert in einer kleineren Datenmenge pro Bild.

    Wann brauchen wir das? Bspw. um die Framerate zu erhöhen, um bei hochauflösender Planetenfotografie mehr FPS zu generieren durch geringere Datenmenge.


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    Und nun zu deiner Frage in deinem spezifischen Fall,

    Wie du richtig festgestellt hast, bringt der Markt aktuell nur kleine Pixel an die Hobbyastronomen. Sind alles eher "Rapidfire Cannons" ausgelegt für schnelle Optiken. Da die Optiken aber auch alle insgesamt immer schneller werden, ist das kein Problem sondern passt sogar zusammen. Leichtes Oversampling ist allerdings voll ok und kein Problem. Ich bin mit meinem IMX455 selbst beim C11 mit 2800mm Brennweite ohne Reducer immer noch im leichten Oversampling. Könnte das also grad noch so durchziehen...


    Mein Tipp ist hier mach dir nicht so viele Gedanken darum. :)

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    Hallo Sebastian,

    ich sehe das genauso wie Mira.

    Eine Ergänzung zu deiner Rechnung, da ist m.E. ein kleiner Denkfehler drin.

    Ich muss vorausschicken, dass ich die 294MM nur vom Datenblatt her kenne, aber nicht genau weiß, wie das mit der Freischaltung des nativen 1x1 Binning wirklich funktioniert, bzw. wie es in der Software eingebunden ist.


    Wenn ich es verstehe, läuft die 294MM entweder im entsperrten Modus oder eben nicht. Wenn du 3x3 mit den nativen, kleinen Pixeln realisieren willst, musst du im entsperrten Modus arbeiten, dann hast du aber auch 9 Auslesevorgänge und somit einen Faktor 3 , sprich 5.4 e- , im Ausleserauschen für den virtuellen 6.945 µm Pixel.

    Für den 4x4 gebinnten Pixel kannst du im gesperrten Modus arbeiten, dann hast du für den virtuellen 9,26 µm Pixel nur 4 Auslesevorgänge, und damit nur 2 x 1.8 e = 3.6 e-


    Das ist immer noch ein niedriges Ausleserauschen beim dem ich nicht nach einer neuen Kamera schielen würde. Ausleserauschen ist nicht alles, und bei der langen Brennweite ist eine kleine Chipgröße auch nicht wirklich hilfreich.


    Viele Grüße

    Norbert

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    Hallo zusammen,


    vielen Dank für Eure Antworten. Das Prinzip mit dem Binning ist soweit klar. Ich bin mir halt unsicher, ob ich überhaupt einen Unterschied sehe zwischen den beiden Kameras.


    Wenn ich das mit dem IMX 492 richtig verstanden habe, funktioniert der folgendermaßen:

    Er ist ursprünglich so konzipiert, dass 4 kleine Pixel (2,315µm) zu einem 4,63µm großen Pixel zusammengefasst werden und 14Bit haben. So sollte der Chip ursprünglich verkauft werden.

    Irgendwann wurde dann über Software das so freigeschaltet, dass man wirklich jeden einzelnen Pixel auslesen kann, aber dann sind es nur noch 12bit.


    Nobbi: Ja, Du hast Recht mit dem Binning. Danke für den Hinweis. Das 3x3 Binning basiert auf dem 1x1 und ich habe somit 9 Auslesevorgänge. Das 4x4 basiert auf dem 2x2, womit ich das Rauschen nur mit Wurzel 4 multiplizieren muss.


    Folgende Rauschwerte ergeben sich bei Unity Gain (121) somit für den IMX 492 Chip laut Datenblatt:


    1x1 (2,315 µm) (entsperrt): ca. 1,7 e- (etwas schwer es genau aus dem Datenblatt-Diagramm abzulesen)

    2x2 (4,63 µm) (Standard): ca. 1,8 e- (etwas schwer es genau aus dem Datenblatt-Diagramm abzulesen)

    3x3 (6,945 µm): ($\sqrt{}9$ x 1,7 e- = 5,1 e-

    4x4 (9,26 µm): ($\sqrt{}4$ x 1,8 e- = 3,6 e-


    Somit hätte ich im 4x4 Modus nahezu das gleiche Rauschen, wie der IMX432 und ein größeres Sichtfeld. Der IMX432 würde dann nur noch in der Full Well Capacity punkten, wobei hier die Hersteller bei Unity Gain (140) etwas unterschiedliche Werte ausgeben. Der IMX492 liegt so bei ca. 15.000e- und der IMX432 zwischen 10.000e- und 30.000e-.


    Der IMX432 würde sich dann nur lohnen, wenn er auch für Sonnen- und Mondfotografien verwenden wird. Er hat im Gegensatz zum IMX492 (rolling shutter) ein global shutter Prinzip, was bei Luftunruhe günstiger ist.


    Nobbi: In Deinem letzten Satz schreibst Du, dass die kleine Chipgröße nicht hilfreich wäre bei einer solchen Brennweite (was ich vom Bauchgefühl her auch sagen würde). Du würdest also zu dem IMX432 tendieren?

    Drehn und MiraS ihr beide tendiert eher zu der 294MM (IMX492), weil man den Unterschied eh kaum merkt? (Hätte den Vorteil eines größeren Bildfeldes.)


    Viele Grüße


    Sebastian

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    Quote

    Nobbi: In Deinem letzten Satz schreibst Du, dass die kleine Chipgröße nicht hilfreich wäre bei einer solchen Brennweite (was ich vom Bauchgefühl her auch sagen würde). Du würdest also zu dem IMX432 tendieren?

    Nee, ich bin im Team 492, der 432 wär mir zu klein.

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