Если вы в последнее время обращали внимание на тенденции и характеристики мобильной фотографии, вы, вероятно, встречали термин «объединение пикселей» где-то на своем пути. Если вы не знаете, что это такое или что он делает с вашими фотографиями, вот что вам нужно знать.
Почему размер пикселя имеет значение
Датчики изображения на смартфонах ограничены производителями космической техники, с которыми приходится работать инженерам. В отличие от цифровых зеркальных фотоаппаратов и беззеркальных камер, в которых используются датчики значительно большего размера, телефоны должны проявлять творческий подход к максимальному увеличению доступного пространства, чтобы попытаться достичь аналогичных результатов.
Поскольку пиксели - это точки, составляющие цифровое изображение, они вдвойне важны, когда речь идет о том, как пиксели в датчике изображения захватывают свет. С технической точки зрения, правильный термин для световых полостей, записывающих изображения, - «фотосайты». Тем не менее отраслевой и маркетинговый жаргон склоняется к понятию "пиксель" для описания этих элементов, поэтому мы будем использовать что.
Чем больше в датчик изображения загружен, тем меньше каждый пиксель.
Есть предостережение, связанное со всем этим, и это размер каждого отдельного пикселя. Чем больше в датчик изображения загружен, тем меньше каждый пиксель. Теоретически это может помочь уловить больше деталей, но также может отрицательно повлиять на то, насколько хорошо они улавливают свет. Микронные пиксели в телефонных камерах, в зависимости от их размера, обычно представляют собой лишь малую долю того, на что способны хорошие зеркальные или беззеркальные камеры.
Verizon предлагает Pixel 4a всего за 10 долларов в месяц на новых безлимитных линиях
Производители телефонов сталкиваются с этой загадкой уже много лет. Как сжать сенсор большего размера, упаковать больше пикселей и при этом сделать их достаточно большими, чтобы улавливать больше света? Не всегда удобно делать телефон толще или шире, чтобы учесть физические размеры сенсора большего размера. Также нереально делать линзы больше или включать механическую диафрагму, которая покрывает широкий диапазон диафрагмы. Вот тут-то и приходит на помощь объединение пикселей, чтобы попытаться сократить разрыв.
Как работает биннинг пикселей
В этом много всего, и поэтому лучше взглянуть на это с немного нетехнической точки зрения. Возьмем Samsung Galaxy S20 Ультра Например. У него 108-мегапиксельный датчик изображения, но он работает только со стандартным объективом и обычным фоторежимом.
При соотношении 9: 1 биннинг может уменьшить это до 12-мегапиксельного изображения, что означает, что каждый пиксель значительно больше и, следовательно, лучше захватывает больше света. Это основная причина, по которой другие режимы этого телефона, особенно Night и Pro, снимают с разрешением 12 мегапикселей, а не 108.
При соотношении 9: 1 биннинг может уменьшить это до 12-мегапиксельного изображения, что означает, что каждый пиксель значительно больше и, следовательно, лучше захватывает больше света.
Все это создает компромисс, о котором производители обычно не упоминают при продаже своих телефонов. Хотя биннинг может помочь обеспечить два варианта съемки с одного и того же датчика, в остальном они не работают в тандеме. Например, когда вы снимаете с разрешением до 108 мегапикселей, вы улавливаете много деталей в каждом кадре. Фактически, настолько, что вы можете кадрировать намного больше, чем когда-либо, с 12-мегапиксельным снимком. Загвоздка в том, что вам нужно снимать в полном разрешении в оптимальных условиях, когда свет яркие (подумайте о дневном свете или действительно хорошо освещенных помещениях), иначе вы можете обнаружить, что они оказываются темными и скучно. Samsung это знает, и поэтому держится под контролем при полном разрешении.
Но это не единственный бренд, использующий объединение пикселей. Эта практика насчитывает несколько лет: на ум приходит HTC One в 2013 году, когда компания использовала объединение пикселей для получения 16-мегапиксельного датчика изображения. и придумал полученные 4-мегапиксельные снимки как «UltraPixels». Huawei, LG, OnePlus и Xiaomi использовали его с разными моделями и до сих пор используют. сейчас же.
Преимущества и альтернативы биннингу пикселей
Это не значит, что в разработке объединения пикселей нет какого-то благородного намерения, потому что оно не только для захвата большего количества света. Это также касается снижения шума и увеличения динамического диапазона до сделать снимки при слабом освещении лучше. Вы когда-нибудь замечали, что всякий раз, когда вы снимаете при слабом освещении в основном режиме фото на любом телефоне, светлые участки часто размываются? Он увеличивает ISO и снижает скорость затвора, что приводит к получению шумного кадра, лишенного какой-либо настоящей красоты.
Производители телефонов ограничены физическими и физическими ограничениями, поэтому получение большего от сенсора - один из единственных способов лучше снимать при слабом освещении, что по-прежнему является серьезной проблемой для любого смартфона. Идея заключалась в том, что с более крупными сенсорами вы могли снимать с полным разрешением днем и с ограниченным разрешением при слабом освещении. Это просто, если так выразиться, но каждый бренд плохо справился с описанием этих параметров, потому что более значимые цифры выделяются в маркетинговых материалах.
Идея заключалась в том, что с более крупными сенсорами вы могли снимать с полным разрешением днем и с ограниченным разрешением при слабом освещении.
Возможно, вы заметили, что Google, один из лучших в области мобильной фотографии, еще не использовал биннинг пикселей ни на одном из своих телефонов. Вместо этого ее инженеры полагались на собственное запатентованное вычислительное программное обеспечение для обработки и рендеринга изображений. Это включает в себя серийную съемку и брекетинг в быстрой последовательности для получения результатов, которые может обеспечить режим Night Sight. Датчик использует один и тот же свет независимо от дня и времени, но задействованный ИИ и программное обеспечение сильно различаются в зависимости от режима, в котором вы снимаете.
Apple также не пошла по пути биннинга, решив использовать свои собственные алгоритмы, чтобы улучшить свою в остальном дрянную ночную фотографию на протяжении многих лет. Даже Huawei, которая использует соотношение 4: 1 с 50-мегапиксельной основной камерой P40 Pro, также использует серийную съемку и брекетинг HDR при съемке в собственном ночном режиме. Комбинация чаще всего работает хорошо и действительно впечатляет по мобильным стандартам.
Зная пределы
Вот почему важно измерять ожидания и не рассматривать объединение пикселей как средство экономии. Увеличьте любую 12-мегапиксельную фотографию, особенно с размерами сенсора и объектива, присущими телефонам, и вы, вероятно, заметите недостаток деталей на этом пути. В данных обстоятельствах это нормально, но суть не в том, чтобы кадрировать снимок при слабом освещении, а в том, чтобы он действительно хорошо выглядел.
Одно только объединение пикселей вряд ли может быть ответом. Скорее всего, это будет частью серии дополнительных технологий и достижений, которые помогут создавать более качественные фотографии в сложных условиях. Binning должен показывать значительно лучшие результаты по сравнению с телефонами, которые его вообще не используют, чтобы претендовать на звание действительно новаторского. Мы еще не достигли этого, но, возможно, мы сделаем это вовремя, если прорыв произойдет не только благодаря объединению пикселей.