Хотя это далеко не новая технология, вы, возможно, слышали, что термин «объединение пикселей» все чаще встречается в отношении ряда недавно анонсированных смартфонов, таких как Samsung Galaxy S20 Ultra, и задавались вопросом, что он означает. Возможно, вас особенно беспокоит то, что это означает для качества изображений на вашем смартфоне.
Во-первых, нам, вероятно, нужно быстрое напоминание о том, что такое пиксель в первую очередь. Проще говоря, пиксель, который является сокращением от «элемента изображения», является наименьшей единицей цифрового изображения, часто видимой как маленькие точки, которые видны, когда вы внимательно смотрите на экран.
Слово «пиксель» также часто используется для описания отдельных светозахватывающих полостей, обнаруженных в датчиках камеры, хотя технически они называются «фотосайтами». Однако для простоты в объяснении «биннинга пикселей» мы также будем использовать «пиксель» для их описания.
Чем больше пиксели сенсора (или фотосайты), тем выше их способность собирать свет. Но вам также понадобится много пикселей, если вы хотите детализировать детализацию. Также стоит сказать, что не все пиксели созданы одинаково - размер фотосайта называется его «шагом пикселя», и он измеряется в микронах. Чем больше число, тем оно больше.
Пиксели камеры смартфона, как правило, варьируются от довольно маленьких (0,8 мкм) до довольно больших (1,8 мкм). Но они все равно бледнеют по сравнению с теми, которые можно найти на беззеркальных камерах или зеркальных фотокамерах. Пиксели в сенсорах полнокадровой камеры могут достигать 8,4 мкм, поэтому они, как правило, лучше подходят для съемки при слабом освещении, чем может собрать смартфон, особенно когда вы внимательно рассматриваете изображение.
Проблема, с которой сталкиваются смартфоны, заключается в том, что физический размер их сенсора обязательно невелик, поскольку он должен быть размещен в относительно небольшом устройстве. С годами размеры сенсоров внутри смартфонов несколько увеличились, но вы никогда не собираетесь втиснуть сенсор размером с зеркальную камеру в тонкий смартфон.
Это означает, что у вас возникла проблема с попыткой втиснуть много пикселей в небольшую область. Маленькие пиксели - плохая новость для съемки при слабом освещении, но, в равной степени, уменьшение количества пикселей означает, что вы не получите этих прекрасных четких изображений при хорошем освещении. Есть несколько способов обойти это с аппаратной точки зрения, но все они имеют компромиссы.
Вы можете уменьшить количество пикселей на датчике, чтобы каждый пиксель был как можно больше. Но тогда вы получите изображения с довольно низким разрешением. Вы можете увеличить количество пикселей, но также увеличить размер сенсора. Это физически невозможно без увеличения или расширения смартфонов.
Хотя некоторые из современных смартфонов довольно массивны, если они тоже начнут становиться толще, маловероятно, что они станут настолько популярными. Наконец, вы можете использовать большое количество пикселей на маленьком сенсоре в надежде, что большинство пользователей будут снимать в основном при хорошем освещении.
В качестве альтернативы компромисс, который пытается получить лучшее из всех миров, - это процесс, известный как объединение пикселей. Но как это работает?
Что такое биннинг пикселей?
Если вы загуглите эту тему, вы найдете множество разнообразных (и чрезмерно сложных) описаний того, как именно работает объединение пикселей, а также множество дискуссий о его преимуществах или недостатках.
Простое объяснение состоит в том, что данные по крайней мере из четырех пикселей объединяются в один. Это дает эффект создания «суперпикселей», которые лучше собирают и обрабатывают свет в сцене. Обратной стороной является то, что ваше эффективное разрешение разделяется на четыре части при выводе кадра - поэтому, если у вас был датчик на 12 Мп с объединением пикселей, у вас остался бы снимок с разрешением 3 Мп.
Вот почему в последнее время на рынке появилось несколько датчиков с высоким разрешением - датчик с разрешением 48 МП, использующий объединение пикселей, даст вам гораздо более удобный финальный снимок с разрешением 12 МП.
Вы можете подумать - и никто бы вас не стал винить - зачем беспокоиться об объединении пикселей в 48 мегапикселей, почему бы не использовать более крупные пиксели для датчика 12 МП, если более крупные пиксели лучше? Здесь есть два ответа. Первое, по сути, сводится к маркетингу и, в первую очередь, к тому, чтобы заставить вас купить телефон. Человеческая природа подсказывает, что сенсор на 48 МП производит большее впечатление, чем на сенсор на 12 МП, даже если результаты будут лучше при меньшем разрешении.
Но есть что сказать и о том, чтобы дать вам возможность снимать с разрешением 48 МП и использовать все эти дополнительные детали, когда позволяет более яркий свет - в конце концов, вероятно, что многие из нас делают много снимков на открытом воздухе (например, как в отпуске).
Объединение пикселей - единственное решение?
Объединение пикселей используется не всеми производителями. Например, Apple и Google используют в своих устройствах относительно «скромные» 12-мегапиксельные датчики, которые, как правило, полагаются на вычислительную фотографию для повышения производительности при слабом освещении. Большое количество деталей также, возможно, совершенно не нужно, если единственное место, где вы когда-либо собираетесь смотреть свои изображения, - это экран телефона.
Есть также способы обойти проблему слабого освещения, которые возникают из-за того, как вы используете камеру смартфона и его программное обеспечение, в отличие от аппаратного решения, которое обеспечивает объединение пикселей. Некоторые телефоны имеют «ночные режимы», которые снимают серию коротких выдержек и объединяют их вместе, чтобы создать впечатление, что пропускает больше света. Вы также можете использовать настоящие длинные выдержки, если у вас есть штатив или устойчивая поверхность .
Итак, каков же вывод? Является ли объединение пикселей всего лишь маркетинговым трюком, призванным заставить нас вкладывать средства в новые блестящие телефоны, которые обещают улучшить нашу фотографию?
К сожалению, как это часто бывает с этими вещами, ответ будет и тем, и другим. Объединение пикселей - хорошее решение, если вы хотите обеспечить максимальную детализацию в условиях хорошего освещения, а также иметь возможность производить высококачественные снимки при слабом освещении. Это хороший компромисс, который позволяет вашему смартфону использовать преимущества различных ситуаций съемки, в которых вы можете оказаться.
Тем не менее, смартфоны с сенсорами с более низким разрешением автоматически не отталкивают их - они также могут создавать отличные изображения с помощью различных методов, например, с помощью искусственного интеллекта или программных настроек.
- Это лучшие телефоны с камерой на данный момент
