O que é pixel binning e como ele pode ajudar na fotografia do meu smartphone?

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Anonim

Embora longe de ser uma tecnologia nova, você deve ter ouvido o termo 'pixel binning' surgindo com frequência crescente em relação a uma série de smartphones anunciados recentemente - como o Samsung Galaxy S20 Ultra - e se perguntou o que isso significa. Você pode estar especialmente preocupado com o que isso significa para a qualidade das imagens do seu smartphone.

Em primeiro lugar, provavelmente precisamos de um lembrete rápido de exatamente o que é um pixel. Simplificando, o pixel, que é a abreviatura de 'elemento de imagem', é a menor unidade de uma imagem digital, frequentemente vista como pequenos pontos que são visíveis quando você olha de perto para uma tela.

A palavra 'pixel' também é freqüentemente usada para descrever as cavidades individuais de captura de luz encontradas nos sensores da câmera, embora sejam tecnicamente chamadas de 'photosites'. No entanto, por motivos de simplicidade neste explicador de 'pixel binning', usaremos 'pixel' para descrevê-los também.

Quanto maiores os pixels (ou photosites) de um sensor, maior sua capacidade de coleta de luz. Mas você também precisa de muitos pixels se quiser renderizar detalhes com precisão. Também vale a pena dizer que nem todos os pixels são criados igualmente - o tamanho de um photosite é chamado de 'densidade de pixel', e isso é medido em mícrons. Quanto maior o número, maior ele é.

Os pixels da câmera do smartphone tendem a variar entre muito pequenos (0,8 mícron) e bastante grandes (1,8 mícron). Mas eles ainda são pálidos em comparação aos encontrados em uma câmera sem espelho ou DSLR. Pixels encontrados em sensores de câmera full-frame podem ser tão grandes quanto 8,4 mícrons, razão pela qual eles geralmente são muito melhores para fotos em pouca luz do que um smartphone pode reunir - particularmente quando você examina uma imagem de perto.

O Google Pixel 4

O problema que os smartphones têm é que o tamanho físico do sensor é necessariamente pequeno, pois ele precisa ser alojado em um dispositivo relativamente pequeno. Ao longo dos anos, os tamanhos dos sensores dentro dos smartphones aumentaram um pouco, mas você nunca vai enfiar um sensor do tamanho de uma DSLR em um smartphone fino.

Isso significa que você tem o problema de tentar amontoar muitos pixels em uma pequena área. Pixels pequenos são más notícias para fotos com pouca luz, mas, igualmente, reduzir o número de pixels significa que você não obterá aquelas imagens nítidas adoráveis ​​quando a luz for boa. Existem várias maneiras de contornar isso do ponto de vista do hardware, mas todas têm compensações.

Você pode reduzir o número de pixels no sensor, para garantir que cada pixel seja o maior possível. Mas então você vai acabar com imagens de baixa resolução. Você pode aumentar o número de pixels, mas também aumentar o tamanho do sensor. Isso não é fisicamente possível sem tornar os smartphones ainda maiores ou mais largos.

Embora alguns dos smartphones de hoje sejam muito grandes, se eles começarem a ficar mais grossos também, parece improvável que se tornem tão populares. Finalmente, você pode usar um grande número de pixels em um sensor pequeno, com a esperança de que a maioria dos usuários fotografe principalmente com boa luz.

Como alternativa, um acordo que tenta obter o melhor de todos os mundos é um processo conhecido como binning de pixels. Mas como isso funciona?

O que é pixel binning?

O Xiaomi Mi Note 10 pixels-bins capturas de 108MP até 27MP.

Se você pesquisar o assunto no Google, encontrará muitas e variadas (e excessivamente complicadas) descrições de exatamente como o binning de pixels funciona, bem como muitas discussões sobre os benefícios ou não disso.

Uma explicação simples ou direta é que os dados de pelo menos quatro pixels são combinados em um. Isso tem o efeito de criar 'super pixels' que são mais capazes de coletar e processar a luz na cena. A desvantagem é que sua resolução efetiva é dividida quando a imagem é gerada - então, se você tivesse um sensor de 12 MP usando binning de pixels, você ficaria com uma imagem de 3 MP.

É por isso que vimos vários sensores de alta resolução entrando no mercado ultimamente - um sensor de 48 MP que usa pixel binning dará a você uma imagem final de 12 MP muito mais utilizável.

Você pode estar pensando - e ninguém o culparia - por que se preocupar com pixels binning de 48 megapixels, por que não usar pixels maiores para um sensor de 12MP, se pixels maiores são melhores? Bem, existem duas respostas aqui. O primeiro é essencialmente marketing e, em primeiro lugar, fazer com que você compre o telefone. A natureza humana dita que você ficará mais impressionado com um sensor de 48 MP do que com um de 12 MP - mesmo que os resultados se mostrem melhores com uma resolução menor.

Mas também há algo a ser dito sobre dar a você a opção de fotografar em 48 MP e aproveitar todos os detalhes extras quando a luz mais brilhante permite - afinal, provavelmente é verdade que muitos de nós tiram muitas fotos em cenários externos (como como durante as férias).

O binning de pixels é a única solução?

O iPhone 11 Pro Max possui um modo noturno particularmente eficiente.

O binning de pixels não é usado por todos os fabricantes. Por exemplo, a Apple e o Google usam sensores de 12 MP relativamente 'modestos' em seus dispositivos, tendendo a confiar na fotografia computacional para aumentar o desempenho em pouca luz. Ter uma grande quantidade de detalhes também é indiscutivelmente completamente desnecessário se o único lugar para o qual você vai ver suas imagens é na tela do telefone.

Existem também maneiras de contornar o problema de pouca luz, que vem de como você usa a câmera do smartphone e seu software, em oposição à solução de hardware que o binning de pixels fornece. Vários telefones incluem 'modos noturnos', que disparam uma série de exposições curtas e as combinam para dar a aparência de permitir a entrada de mais luz. Você também pode usar exposições longas reais, desde que tenha um tripé ou uma superfície estável à mão .

Então, qual é a conclusão aqui - o binning de pixels é apenas um truque de marketing projetado para nos fazer investir em telefones novinhos em folha que prometem impulsionar nossa fotografia?

Infelizmente, como costuma acontecer com essas coisas, a resposta é um pouco das duas coisas. O binning de pixels é uma boa solução se você deseja oferecer os melhores detalhes em boas condições de iluminação, ao mesmo tempo em que é capaz de produzir fotos de alta qualidade em pouca luz. É um bom compromisso que permite ao seu smartphone tirar vantagem das várias situações de filmagem em que você pode se encontrar

Dito isso, não se deixe desanimar automaticamente com smartphones com sensores de resolução mais baixa, pois eles também podem produzir imagens excelentes usando diferentes métodos, como por meio de inteligência artificial ou ajustes de software.

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