Αρθρο

Πώς λειτουργεί το binning pixel σε κάμερες smartphone

protection click fraud

Εάν πρόσφατα προσέχετε τις τάσεις και τις προδιαγραφές φωτογραφίας για κινητά, πιθανότατα έχετε συναντήσει τον όρο "pixel binning" κάπου στην πορεία. Εάν είστε μπερδεμένοι ως προς το τι είναι ή τι κάνει για τις φωτογραφίες σας, εδώ πρέπει να γνωρίζετε.

Γιατί έχει σημασία το μέγεθος των pixel

Οι αισθητήρες εικόνας σε smartphone περιορίζονται από τους κατασκευαστές χώρου και οι μηχανικοί πρέπει να συνεργαστούν. Σε αντίθεση με τις DSLR και κάμερες χωρίς καθρέφτες που χρησιμοποιούν αισθητά μεγαλύτερους αισθητήρες, τα τηλέφωνα πρέπει να είναι δημιουργικά στη μεγιστοποίηση του διαθέσιμου χώρου για να προσπαθήσουν να επιτύχουν παρόμοια αποτελέσματα.

Δεδομένου ότι τα pixel είναι οι τελείες που αποτελούν μια ψηφιακή εικόνα, είναι διπλά σημαντικά όσον αφορά τον τρόπο με τον οποίο τα pixel σε έναν αισθητήρα εικόνας συλλαμβάνουν φως. Από τεχνικής απόψεως, ο κατάλληλος όρος για τις ελαφριές κοιλότητες που καταγράφουν εικόνες είναι "photosites". Ακόμα, το Η βιομηχανία και το μάρκετινγκ της γλώσσας τείνουν να κυμαίνονται προς το "pixel" για να περιγράψουν αυτά τα στοιχεία, οπότε θα συνεχίσουμε ότι.

Όσο πιο γεμάτο σε έναν αισθητήρα εικόνας, τόσο μικρότερο τείνει να είναι κάθε εικονοστοιχείο.

Υπάρχει μια προειδοποίηση που συνοδεύει όλα αυτά, και αυτό είναι το μέγεθος κάθε μεμονωμένου pixel. Όσο πιο γεμάτο σε έναν αισθητήρα εικόνας, τόσο μικρότερο τείνει να είναι κάθε εικονοστοιχείο. Αυτό μπορεί θεωρητικά να βοηθήσει στη λήψη περισσότερων λεπτομερειών, αλλά μπορεί επίσης να επηρεάσει αρνητικά το πόσο καλά συλλαμβάνουν το φως. Τα εικονοστοιχεία μικρού μεγέθους στις κάμερες τηλεφώνου, που αναφέρονται στο μέγεθός τους, είναι συνήθως ένα απλό κλάσμα του τι μπορεί να κάνει ένα καλό DSLR ή mirrorless.

Η Verizon προσφέρει το Pixel 4a με μόλις $ 10 / μήνα σε νέες απεριόριστες γραμμές

Είναι ένα αίνιγμα κατασκευαστές τηλεφώνων που αντιμετωπίζουν εδώ και χρόνια. Πώς συμπιέζετε έναν μεγαλύτερο αισθητήρα, συσκευάζετε περισσότερα pixel και εξακολουθείτε να τα κάνετε αρκετά μεγάλα για να συλλαμβάνετε περισσότερο φως; Δεν είναι πάντα πρακτικό να κάνετε το τηλέφωνο πιο παχύ ή μεγαλύτερο για να χωρέσει τις φυσικές διαστάσεις ενός μεγαλύτερου αισθητήρα. Ούτε είναι ρεαλιστικό να κάνετε μεγαλύτερους φακούς ή να συμπεριλάβετε μηχανικό άνοιγμα που καλύπτει ένα ευρύ φάσμα f / stop. Εδώ μπαίνει το pixel binning για να προσπαθήσει να κλείσει το κενό.

Πώς λειτουργεί το binning pixel

Υπάρχουν πολλά που πηγαίνουν σε αυτό, και γι 'αυτό είναι καλύτερα να το δούμε από μια ελαφρώς μη τεχνική προοπτική. Ας πάρουμε το Samsung Galaxy S20 Ultra ως παράδειγμα. Διαθέτει αισθητήρα εικόνας 108 megapixel, αν και λειτουργεί μόνο με τον τυπικό φακό και την κανονική λειτουργία φωτογραφίας.

Με αναλογία 9: 1, το binning μπορεί να φτάσει σε μια εικόνα 12 megapixel, πράγμα που σημαίνει ότι κάθε pixel είναι σημαντικά μεγαλύτερο και, ως εκ τούτου, είναι σε θέση να αποτυπώσει περισσότερο φως. Είναι ο πρωταρχικός λόγος για τον οποίο οι άλλες λειτουργίες αυτού του τηλεφώνου, ιδίως το Night and Pro, τραβούν 12 megapixel, αντί για τα 108.

Με αναλογία 9: 1, το binning μπορεί να φτάσει σε μια εικόνα 12 megapixel, πράγμα που σημαίνει ότι κάθε pixel είναι σημαντικά μεγαλύτερο και, ως εκ τούτου, είναι σε θέση να αποτυπώσει περισσότερο φως.

Όλα αυτά δημιουργούν μια αντιστάθμιση που οι κατασκευαστές δεν αναφέρουν βολικά κατά την εμπορία των τηλεφώνων τους. Ενώ το binning μπορεί να βοηθήσει στην παροχή δύο επιλογών λήψης από τον ίδιο αισθητήρα, διαφορετικά δεν λειτουργούν παράλληλα. Για παράδειγμα, όταν φωτογραφίζετε σε ανάλυση ύψους 108 megapixel, καταγράφετε πολλές λεπτομέρειες σε κάθε καρέ. Τόσο πολύ, στην πραγματικότητα, που μπορείτε να κάνετε περικοπή σε πολύ περισσότερα από όσα θα μπορούσατε ποτέ με μια λήψη 12 megapixel. Το σύστημά του είναι ότι πρέπει να τραβήξετε την πλήρη ανάλυση σε βέλτιστες συνθήκες όπου το φως είναι φωτεινό (σκεφτείτε το φως της ημέρας ή τα πραγματικά καλά φωτισμένα εσωτερικά περιβάλλοντα), αλλιώς μπορεί να βρείτε ότι είναι σκοτεινά και θαμπό. Η Samsung το γνωρίζει αυτό και γι 'αυτό διατηρεί την πλήρη ανάλυση.

Αλλά δεν είναι η μόνη μάρκα που χρησιμοποιεί pixel binning. Η πρακτική ξεκινά χρόνια, με το HTC One να έρχεται στο μυαλό το 2013 όταν η εταιρεία χρησιμοποίησε pixel binning για να πάρει έναν αισθητήρα εικόνας 16 megapixel και δημιούργησε τις προκύπτουσες λήψεις 4 megapixel ως "UltraPixels". Οι Huawei, LG, OnePlus και Xiaomi το έχουν χρησιμοποιήσει όλα με διαφορετικά μοντέλα και εξακολουθούν να ισχύουν τώρα.

Οφέλη και εναλλακτικές λύσεις για το pixel binning

Αυτό δεν σημαίνει ότι δεν υπάρχει κάποια ευγενική πρόθεση για την ανάπτυξη του binning pixel επειδή δεν αφορά αποκλειστικά τη λήψη περισσότερου φωτός. Αφορά επίσης τη μείωση του θορύβου και την αύξηση του δυναμικού εύρους έως Κάντε τις εικόνες χαμηλού φωτισμού να φαίνονται καλύτερες. Έχετε παρατηρήσει ποτέ ότι κάθε φορά που κάνετε λήψη με χαμηλό φωτισμό χρησιμοποιώντας την κύρια λειτουργία φωτογραφίας σε οποιοδήποτε τηλέφωνο, οι επισημάνσεις συχνά εκτοξεύονται; Ανεβάζει το ISO και μειώνει την ταχύτητα κλείστρου, οδηγώντας σε θορυβώδη λήψη χωρίς πραγματική ομορφιά.

Οι κατασκευαστές τηλεφώνων περιορίζονται από φυσικούς και φυσικούς περιορισμούς, οπότε η αξιοποίηση του αισθητήρα είναι ένας από τους μοναδικούς τρόπους λήψης καλύτερων φωτογραφιών σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού - εξακολουθεί να αποτελεί σημαντική πρόκληση για οποιοδήποτε smartphone. Με μεγαλύτερους αισθητήρες, η ιδέα θα ήταν να μπορείτε να τραβήξετε σε πλήρη ανάλυση κατά τη διάρκεια της ημέρας και να κάνετε ανάλυση σε χαμηλό φωτισμό. Είναι απλό όταν το θέτετε έτσι, αλλά κάθε επωνυμία έχει κάνει κακή δουλειά σκιαγραφώντας αυτές τις παραμέτρους, επειδή πιο σημαντικοί αριθμοί ξεχωρίζουν στο υλικό μάρκετινγκ.

Με μεγαλύτερους αισθητήρες, η ιδέα θα ήταν να μπορείτε να τραβήξετε σε πλήρη ανάλυση κατά τη διάρκεια της ημέρας και να κάνετε ανάλυση σε χαμηλό φωτισμό.

Ίσως έχετε παρατηρήσει ότι η Google, μια από τις καλύτερες στη φωτογραφία για κινητές συσκευές, δεν έχει ακόμη χρησιμοποιήσει pixel binning με οποιοδήποτε από τα τηλέφωνά της. Αντ 'αυτού, οι μηχανικοί της έχουν στηριχθεί στο δικό τους ιδιόκτητο υπολογιστικό λογισμικό για την επεξεργασία και την απόδοση εικόνων. Αυτό περιλαμβάνει τη γρήγορη λήψη και το bracketing για να παράγει τα αποτελέσματα που μπορεί να προσφέρει η λειτουργία Night Sight. Ο αισθητήρας τραβάει στο ίδιο φως ανεξάρτητα από την ημέρα ή την ώρα, αλλά το AI και το λογισμικό που εμπλέκονται είναι πολύ διαφορετικά ανάλογα με τη λειτουργία με την οποία τραβάτε.

Η Apple, επίσης, δεν έχει περάσει από τη διαδρομή, επιλέγοντας να χρησιμοποιήσει τους δικούς της αλγόριθμους για να βελτιώσει την κατά τα άλλα κακή νυχτερινή φωτογραφία της με τα χρόνια. Ακόμη και η Huawei, η οποία χρησιμοποιεί αναλογία 4: 1 με την κύρια κάμερα P40 Pro 50 megapixel, χρησιμοποιεί επίσης bracketing έκρηξης και HDR κατά τη λήψη στη δική της νυχτερινή λειτουργία. Ο συνδυασμός λειτουργεί καλά, συχνότερα παρά όχι, και είναι πραγματικά εντυπωσιακός από τα πρότυπα για κινητά.

Γνωρίζοντας τα όρια

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο είναι σημαντικό να μετρήσετε τις προσδοκίες και να μην θεωρείτε το binning pixel ως χάρη εξοικονόμησης. Κάντε μεγέθυνση σε οποιαδήποτε φωτογραφία 12 megapixel, ειδικά με τα μεγέθη του αισθητήρα και των φακών που σχετίζονται με τα τηλέφωνα και πιθανότατα θα δείτε έλλειψη λεπτομερειών. Είναι φυσιολογικό κάτω από τις περιστάσεις, αλλά το θέμα δεν είναι να περικόψετε έναν πυροβολισμό χαμηλού φωτισμού, είναι πραγματικά να το κάνετε να φαίνεται καλό.

Το Pixel binning μόνο του είναι απίθανο να είναι η απάντηση. Πιθανότατα, θα είναι μέρος μιας σειράς συμπληρωματικών τεχνολογιών και εξελίξεων που βοηθούν στην παροχή καλύτερων φωτογραφιών σε δύσκολες συνθήκες. Το Binning πρέπει να δείξει σημαντικά καλύτερα αποτελέσματα σε σύγκριση με τηλέφωνα που δεν το χρησιμοποιούν καθόλου για να διεκδικήσει μια αξίωση ως πραγματικά πρωτοποριακή. Δεν είμαστε ακόμη εκεί, αλλά ίσως θα έρθουμε εγκαίρως εάν η ανακάλυψη προέρχεται από κάτι παραπάνω από το να βάλουμε μαζί pixel.

instagram story viewer