Hallo feklee,
Schritt für Schritt zu Deinen Aussagen (ohne, dass ich alles zitieren will, das steht ja oben).
Dass die Kamera bei langen Belichtungen nochmals ein Dunkelstrombild hinterherschiebt, hat nichts mit physikalischem Rauschen zu tun sondern mit der Tatsache, dass sich bei ungekühlten CCDs in z.B. 30 Sekunden Belichtungszeit schon ein merkliches Dunkelstromsignal aufbaut (das natürlich wieder Rauschen einführt). Dieses Dunkelstrombild wird vom eigentlichen Bild
abgezogen, um Dein Bild vom Dunkelstrombild zu befreien. Rauschen kann man aus einem Bild nicht heraussubtrahieren!
Du solltest Dich nicht so sehr auf das Beispiel mit den 127.5 oder 128 konzentrieren, denn das hat mit der Realität nichts zu tun (siehe aber unten). Deine CCD-Elektronik misst natürlich mal 127 mal 128 als Wert. Aber das liegt an der Photonenstatistik, wenn Du alles andere außer Betracht lassen möchtest. Zählung von Photonen, was das CCD macht, gehorcht der Poisson-Statistik. Danach streuen die Messwerte bei Mehrfachmessung um den Mittelwert mit einer Breite, die der Wurzel des Signals entspricht. Es gibt keinen exakten Einzelmesswert. Die Elektronik muss allerdings dafür sorgen, das bei der Digitalisierung kein digitales Rauschen eingeführt wird. Schau vielleicht mal unter
http://qsimaging.com/ccd_noise_measure.html nach, da wird das Ausleserauschen eines CCDs besprochen. Das Signal, um das es geht, sollte eine Konstante sein (das Sockelsignal, das die Elektronik aufaddiert, um negative Werte zu vermeiden), ist es aber nicht wegen des Rauschens.
Um exakt zu sein, wird das Rauschen beim Binning höher, denn die Zahl der gemessenen Photonen ist größer. Was Du meinst, und was Dein Auge als glatteres Bild sieht, ist das Signal-zu-Rausch-Verhältnis, das steigt: Bei 2x2-Binning, also dem 4-fachem Signal, ist das Rauschen doppelt so hoch, d.h. das Signal-zu-Rausch-Verhältnis eines Pixels um einen Faktor 2 höher.
Alle mathematischen Manipulationen am gemessenen Signal (also z.B. das Aufhellen) ändern nichts am Signal-zu-Rausch-Verhältnis! Das wird durch falsches Behandeln der Daten allenfalls schlechter. Es wäre zu schön gewesen, wenn ich mit Mathematik meine Messungen hätte verbessern können
.
Ich verstehe nicht, was Du damit meinst, dass es Kameras gibt die "Binning im RAW-Modus mit mehr als 8 Bit pro Kanal beherrschen". Willst Du damit sagen, dass die Kamera beim Binnen die digitale Darstellung von 8 auf 16 Bit ändert? Binning, wie ich es kenne, ist eine Hardwaresache der Elektronik, und die Elektronik arbeitet entweder mit 8Bit oder mit 16Bit. Ich könnte mir nur vorstellen, dass man das Binning nicht hardwaremäßig macht (wegen des Bayer-Musters, s.o.) sondern in der Firm- oder Software das Summensignal bildet und dann statt in 8- in 16 Bit ausgibt, um kein digitales Rauschen einzuführen. Diese Details entziehen sich allerdings meiner Kenntnis und haben auch mit der Ausgangsfrage nichts zu tun. Der Scanner macht das sicher nicht (s.o.).
Beste Grüße
Hermann-Josef
Nachtrag vom 27.2.:
Ich habe das nochmals in einer Mail von Reflecta nachgelesen: Beim DD6000 wird das Binning in X-Richtung (CCD) hardwaremäßig gemacht, d.h. bei Binning 2x2 werden jeweils 2 Pixel zusammen ausgelesen (ein Auslesevorgang = nur 1x Ausleserauschen, was beim Scanner aber keine Rolle spielen sollte). In Y-Richtung (Scanrichtung) werden bei Binning 2x2 die Scanzeilen mit je der Hälfte der Binning-1-Belichtungszeit gemacht und dann durch die Firmware jeweils 2 Zeilen gemittelt. Es ist also eine Mischung aus hardware- und softwaremäßigem Binnen. Eine Änderung der Bittiefe erfolgt dabei nicht.