Coelum Astronomia 210 - 2017 - Page 101

peseranno ben 3,2 GB! E se consideriamo anche tutti i file di calibrazione necessari capiremo come i nostri hard disk potrebbero presto diventare troppo piccoli. Inoltre sarà necessaria anche una certa potenza di calcolo, oltre che software opportuni, per poter sommare in tempi ragionevoli tutti i file ripresi.

Teniamo anche in considerazione che scaricare file così pesanti da una camera CMOS, anche se dotata di connessione USB 3.0 ad alta velocità, richiede alcuni secondi. Questi secondi vanno a sommarsi al tempo di integrazione aggiungendo dunque un certo tempo di gestione del frame che dobbiamo inevitabilmente considerare. In una recente prova da me eseguita, per riprendere 1000 frame da 2 secondi ciascuno, è servito un tempo totale di oltre un’ora e mezza! In sostanza per poco più di mezz’ora di posa effettiva ci è voluto, complessivamente, il triplo del tempo.

Fino ad ora non abbiamo parlato di binning con i sensori CMOS: a differenza dei sensori CCD, con cui è possibile ottenere un binning hardware, con i sensori CMOS avviene a livello software e la sua presenza diventa praticamente irrilevante.

Chi è abituato al mondo dei CCD sa che spesso è conveniente riprendere la luminanza alla massima risoluzione possibile (ossia binning 1x1) e i colori a una risoluzione inferiore, così da ottimizzare il rapporto segnale/rumore. Con i CMOS tutto questo non è possibile e bisognerà riprendere tutto alla massima risoluzione, perdendo dunque questa possibilità di ottimizzazione temporale offerta invece dai CCD.

Del CMOS, fino ad ora, non abbiamo menzionato la capacità di riprendere in ROI (Region of Interest) ossia solo una piccola parte dell’intera area di immagine. Questa modalità consente di trasformare le camere CMOS raffreddate più grandi in formidabili strumenti per la ripresa in alta risoluzione di Luna e pianeti, come le ormai celebri camerine CMOS non raffreddate. Utilizzando il ROI, il numero di frame per secondo dello stream video generato può raggiungere

anche 100 fps e oltre. A questo alto numero di frame per secondo bisognerà però anche tenere

conto della tipologia di otturatore impiegato. Senza entrare nel dettaglio diciamo solo che un otturatore di tipo global shutter è preferibile ad un otturatore di tipo rolling shutter.

www.coelum.com

101

Binning

Il "Binning" o "Pixel Binning" è una tecnica che consente di trattare il segnale generato da un sensore d'immagine CCD come se fosse prodotto non da un solo pixel, ma da più pixel adiacenti, chiamati "super pixel". La maggior parte dei CCD infatti ha la capacità di trasferire le cariche di più pixel della matrice del sensore in entrambe le direzioni, orizzontale e verticale, e di sommarle in un’unica carica più grande. Questo Super-Pixel rappresenta l'area di tutti i singoli pixel che contribuiscono alla carica risultante. Binning 1x1 significa che i singoli pixel vengono utilizzati così come sono. Binning 2x2 significa che 4 pixel adiacenti sono stati combinati in un unico super pixel più grande. In questo caso la sensibilità alla luce viene aumentata di 4 volte (è il contributo di quattro pixel), ma la risoluzione dell'immagine inevitabilmente si riduce alla metà.

Global e Rolling Shutter

Alcuni tipi di sensori sono provvisti di un sistema elettronico conosciuto come Global Shutter in cui tutti i pixel che andranno a comporre l’immagine vengono catturati nello stesso istante. Al contrario, con il Rolling Shutter i pixel dell’immagine NON vengono catturati nello stesso istante: il fotogramma viene composto catturando la luce dall’alto verso il basso attivando in sequenza i pixel per la cattura e impiegando di conseguenza un certo lasso di tempo per comporre l'intero frame.