Что такое биннинг пикселей? Все, что вам нужно знать

В прошлом году термин «объединение пикселей» регулярно всплывал при разговоре о фотографии со смартфона. Этот термин не вызывает восторга, но сегодня он используется во многих телефонах.

Так что же тогда такое объединение пикселей? Присоединяйтесь к нам, и мы познакомимся с одной из ведущих функций фотографии на смартфонах на рынке.

Важность пикселей или фото сайтов

Чтобы понять объединение пикселей, мы должны понять, что на самом деле представляет собой пиксель в этом контексте. Рассматриваемые пиксели также известны как фото-сайты и представляют собой физические элементы сенсора камеры, которые улавливают свет во время фотосъемки.

Размер пикселя обычно измеряется в микронах (миллионная часть метра), а все, что меньше одного микрона, считается малым. IPhone XS Max, Google Pixel 3 и Galaxy S10 камеры все предлагают большие 1,4 микрон пикселей.

Излишне говорить, что вы всегда хотите, чтобы ваши пиксели были большими, поскольку более крупный пиксель может просто улавливать больше света, чем меньший пиксель. Способность улавливать больше света означает лучшую производительность в пабе или в сумерках, когда свет на первом месте. Но сенсоры камеры смартфонов должны быть небольшими, чтобы помещаться в современные стройные рамки – если вы не возражаете против удара камеры.

Небольшой размер сенсора смартфона означает, что пиксели также должны быть маленькими, если вы просто не используете меньше пикселей (то есть сенсор с более низким разрешением). Другой подход – использовать больше пикселей (т.е. датчик с более высоким разрешением), но вам придется либо увеличить размер датчика и справиться с неровностями, либо еще больше сжать пиксели. Еще большее уменьшение пикселей отрицательно скажется на возможностях съемки при слабом освещении. Но именно здесь биннинг пикселей может иметь значение.

Подход с объединением пикселей

12-мегапиксельный снимок с разделением пикселей, сделанный на 48-мегапиксельную камеру Honor View 20.

Подводя итог в одном предложении, биннинг пикселей – это процесс, при котором данные из четырех пикселей объединяются в один. Таким образом, сенсор камеры с крошечными пикселями размером 0,9 микрона даст результаты, эквивалентные пикселям 1,8 микрона при съемке с разбивкой пикселей.

Как мы уже говорили в нашем объяснении камеры 48MP, представьте датчик камеры как двор, а пиксели / фотосайты как ведра, собирающие дождь во дворе. Вы можете поставить во дворе множество маленьких ведер или несколько больших ведер. Но объединение пикселей по сути эквивалентно объединению всех небольших сегментов в одно огромное, когда это необходимо.

Читайте: Обзор камеры Honor View 20 – очень высокий балл и не зря

Самым большим недостатком этого метода является то, что ваше разрешение эффективно делится на четыре при съемке с разбивкой по пикселям. Это означает, что объединенный снимок на 48-мегапиксельной камере на самом деле составляет 12 мегапикселей, в то время как объединенный снимок на 16-мегапиксельной камере составляет всего четыре мегапикселя.

Объединение пикселей, как правило, стало возможным благодаря использованию четырехъядерного фильтра Байера на датчиках камеры. Байера фильтр представляет собой цветной фильтр, используемый во всех цифровых датчиках камеры, сидя на вершине пикселей / фото сайтов и захват изображения с красными, зелеными и синими цветами.

Ваш стандартный фильтр Байера состоит из 50 процентов зеленых фильтров, 25 процентов красных фильтров и 25 процентов синих фильтров. Согласно фото-ресурсу Cambridge in Color, это устройство имитирует человеческий глаз, чувствительный к зеленому свету. После того, как это изображение будет захвачено, оно интерполируется и обрабатывается для получения окончательного полноцветного изображения.

Но четырехъядерный фильтр Байера группирует эти цвета в кластеры по четыре, а затем использует программную обработку преобразования массива для включения объединения пикселей. Расположение кластеров обеспечивает дополнительную световую информацию во время процесса преобразования массива, что делает его лучше, чем простая интерполяция / масштабирование до 48MP. Посмотрите на изображение выше, чтобы увидеть, как работает четырехбайеровский фильтр – заметили, чем группировка различных цветов отличается от традиционного байеровского фильтра? Вы также заметите, что он по-прежнему предлагает 50 процентов зеленых фильтров, 25 процентов красных фильтров и 25 процентов синих фильтров.

Применяя четырехъядерный фильтр Байера и биннинг пикселей, вы получаете преимущество снимков сверхвысокого разрешения в течение дня и снимков с более низким разрешением ночью. И эти ночные снимки должны быть ярче и иметь меньший шум по сравнению с снимком с полным разрешением.

Кто сейчас использует биннинг пикселей?

Если у производителя есть телефон с камерой на 32 Мп, 40 Мп или 48 Мп, то он почти гарантированно предлагает эту функцию. Среди выдающихся устройств в этом отношении – серия Xiaomi Redmi Note 7, Xiaomi Mi 9, Honor View 20, Huawei Nova 4, Vivo V15 Pro и ZTE Blade V10.

Но мы также видим бренды с камерами с более низким разрешением, предлагающие варианты объединения пикселей, такие как LG G7 ThinQ и V30s ThinQ. Эти устройства предлагают режим Super Bright на своих 16-мегапиксельных камерах с использованием объединения пикселей для получения более ярких 4-мегапиксельных снимков. Мы даже видели, как такие бренды, как Xiaomi, используют камеры 16MP и 20MP с объединением пикселей, такие как Xiaomi Redmi S2 и Mi A2 соответственно.

Очевидно, что камеры с более высоким разрешением кажутся более подходящими для этой техники (особенно на камерах заднего вида), поскольку выходное разрешение не является низким. Но это также заставляет задуматься, как высоко вы можете подняться. Что ж, новое интервью предполагает, что камеры на 64 МП и 100 МП + находятся в разработке.

Убывающая отдача?

Представитель Qualcomm сообщил, что бренды MySmartPrice выпустят смартфоны с разрешением 64 и 100 мегапикселей позже в этом году. Это может дать нам снимки с разрешением 16 МП и не менее 25 МП соответственно. Но если эти камеры сверхвысокого разрешения не имеют массивных сенсоров для всех этих пикселей (при этом сохраняя размер пикселей сравнимого с 48-мегапиксельными сенсорами), мы можем быть разочарованы.

В конце концов, если у нас есть 64-мегапиксельная камера с суперкрошечными 0,5-микронными пикселями, то снимок с разбиением пикселей будет фактически эквивалентом 16-мегапиксельного изображения с одним микронным пикселем. Таким образом, производитель приложит все усилия, чтобы получить результаты, аналогичные селфи-камере OnePlus 6T или основной камере LG G7. Почему бы просто не использовать 12-мегапиксельный сенсор, аналогичный сериям Google Pixel или Samsung Galaxy S10?

Одна из возможностей заключается в том, что эти камеры сверхвысокого разрешения могут объединять данные с еще большего количества пикселей, чтобы повысить производительность при слабом освещении. Но неясно, возможно ли это сейчас с помощью объединения пикселей. Тем не менее, Nokia 808 PureView использовал так называемый метод передискретизации для объединения данных с 14 пикселей для получения более чистого 3-мегапиксельного снимка. И если 3MP – это слишком низкое разрешение на ваш вкус, тогда камера также способна объединять данные из восьми пикселей для лучшего снимка 5MP (или данные из пяти пикселей для снимка 8MP).

Даже если камеры сверхвысокого разрешения не появятся в ближайшее время, нынешние 40- и 48-мегапиксельные датчики уже показывают впечатляющие результаты при использовании объединения пикселей. Благодаря постоянно улучшающимся возможностям, таким как ночные режимы, лучший зум и интеллектуальный интеллект, прямо сейчас есть много возможностей для улучшения фотографий со смартфона.

СЛЕДУЮЩИЙ: Обзор Huawei Mate 20 X – игры для Android, большие размеры

Источник записи: https://www.androidauthority.com