Περιεχόμενο

• Η σημασία των εικονοστοιχείων ή των ιστοτόπων φωτογραφιών
• Η προσέγγιση πρόσδεσης των εικονοστοιχείων
• Ποιος χρησιμοποιεί τώρα το binning pixel;
• Φθίνουσες αποδόσεις?

Το παρελθόν έτος έχει δει τον όρο "binning pixel" τακτικά εμφανίζονται όταν μιλάμε για τη φωτογραφία smartphone. Ο όρος δεν προκαλεί ακριβώς τον ενθουσιασμό, αλλά είναι ένα χαρακτηριστικό που τροφοδοτεί τα φορτία των τηλεφώνων σήμερα.

Τι είναι λοιπόν το pixel binning; Ελάτε μαζί μας καθώς ρίχνουμε μια ματιά σε ένα από τα κορυφαία χαρακτηριστικά της φωτογραφίας smartphone στην αγορά.

Η σημασία των εικονοστοιχείων ή των ιστοτόπων φωτογραφιών

Για να κατανοήσουμε το binning των εικονοστοιχείων, πρέπει να καταλάβουμε τι είναι πραγματικά ένα pixel σε αυτό το πλαίσιο.Τα εν λόγω εικονοστοιχεία είναι επίσης γνωστά ως φωτογραφικές τοποθεσίες και είναι φυσικά στοιχεία σε έναν αισθητήρα κάμερας που συλλαμβάνει το φως κατά τη διάρκεια της φωτογραφίας.

Το μέγεθος των εικονοστοιχείων μετράται συνήθως σε μικρά (ένα εκατομμύριο μέτρο), με οτιδήποτε μικρότερο ή μικρότερο από ένα μικρό. Οι φωτογραφικές μηχανές iPhone XS Max, Google Pixel 3 και Galaxy S10 προσφέρουν μεγάλα εικονοστοιχεία μεγέθους 1,4 μικρομέτρων.

Περιττό να πούμε ότι πάντα θέλετε τα εικονοστοιχεία σας να είναι μεγάλα, καθώς ένα μεγαλύτερο εικονοστοιχείο μπορεί απλά να συλλάβει περισσότερο φως από ένα μικρότερο εικονοστοιχείο. Η δυνατότητα λήψης περισσότερου φωτός σημαίνει καλύτερη απόδοση στην παμπ ή το σούρουπο, όταν το φως είναι εξαιρετικό. Όμως, οι αισθητήρες κάμερας smartphone πρέπει να είναι μικροί ώστε να ταιριάζουν στις καλαίσθητες κορνίζες του σήμερα - εκτός αν δεν σας πειράζει η κάμψη της κάμερας.

Το μικρό μέγεθος του αισθητήρα smartphone σημαίνει ότι τα εικονοστοιχεία πρέπει επίσης να είναι μικρά, εκτός και αν χρησιμοποιείτε απλώς λιγότερα εικονοστοιχεία (δηλαδή έναν αισθητήρα χαμηλότερης ανάλυσης). Η άλλη προσέγγιση είναι να χρησιμοποιήσετε περισσότερα pixel (δηλαδή έναν αισθητήρα υψηλότερης ανάλυσης), αλλά θα πρέπει είτε να αυξήσετε το μέγεθος του αισθητήρα και να αντιμετωπίσετε ένα χτύπημα ή να συρρικνώσετε τα εικονοστοιχεία ακόμα περισσότερο. Η συρρίκνωση των εικονοστοιχείων ακόμη περισσότερο θα έχει αρνητικές επιπτώσεις στις δυνατότητες χαμηλού φωτισμού. Αλλά αυτό μπορεί να κάνει τη διαφορά των pixel binning.

Η προσέγγιση πρόσδεσης των εικονοστοιχείων

Ένα στιγμιότυπο 12MP pixel-binned που τραβήχτηκε με το 48MP-toting Honor View 20.

Για να το συνοψίσουμε σε μια πρόταση, το pixel-binning είναι μια διαδικασία που βλέπει δεδομένα από τέσσερα εικονοστοιχεία σε ένα. Επομένως, ένας αισθητήρας κάμερας με μικροσκοπικά εικονοστοιχεία 0,9 μικρών θα παράγει αποτελέσματα ισοδύναμα με εικονοστοιχεία 1,8 μικρομέτρων κατά τη λήψη στιγμιότυπου με εικονοστοιχεία.

Όπως είπαμε στον εξηγητή φωτογραφικής μηχανής 48MP, σκεφτείτε τον αισθητήρα κάμερας ως αυλή και τα pixels / photosites ως κουβάδες που συλλέγουν βροχή στην αυλή. Μπορείτε είτε να τοποθετήσετε φορτία μικρών κουβάδων στην αυλή, ή πολλούς μεγάλους κάδους αντ 'αυτού. Όμως, το binning pixel είναι ουσιαστικά το ισοδύναμο του συνδυασμού όλων των μικρών κουβάδων σε ένα γιγάντιο κουβά όταν χρειάζεται.

Το μεγαλύτερο μειονέκτημα αυτής της τεχνικής είναι ότι το ψήφισμα σας χωρίζεται αποτελεσματικά από τέσσερα όταν παίρνετε ένα pixel-binned shot. Αυτό σημαίνει ότι ένα binned shot σε μια φωτογραφική μηχανή 48MP είναι στην πραγματικότητα 12MP, ενώ ένα binned shot σε μια φωτογραφική μηχανή 16MP είναι μόνο τέσσερα megapixels.

Η αποκοπή των εικονοστοιχείων γίνεται γενικά δυνατή χάρη στη χρήση φίλτρου quad bayer σε αισθητήρες κάμερας. Ένα φίλτρο bayer είναι ένα φίλτρο χρώματος που χρησιμοποιείται σε όλους τους αισθητήρες ψηφιακής φωτογραφικής μηχανής, που κάθεται πάνω από τα εικονοστοιχεία / φωτογραφίες και καταγράφει μια εικόνα με κόκκινο, πράσινο και μπλε χρώμα.

Το στάνταρ φίλτρο bayer αποτελείται από 50% πράσινα φίλτρα, 25% κόκκινα φίλτρα και 25% μπλε φίλτρα. Σύμφωνα με τον πόρο φωτογραφίας Cambridge in Color, αυτή η διάταξη προορίζεται να μιμηθεί το ανθρώπινο μάτι, το οποίο είναι ευαίσθητο στο πράσινο φως. Μόλις ληφθεί αυτή η εικόνα, παρεμβάλλεται και επεξεργάζεται για να παράγει μια τελική, έγχρωμη εικόνα.

Αλλά ένα φίλτρο quad bayer ομαδοποιεί αυτά τα χρώματα σε συστοιχίες τεσσάρων και στη συνέχεια χρησιμοποιεί επεξεργασία μετατροπής με βάση το λογισμικό για να επιτρέψει την εκτύπωση εικονοστοιχείων. Η διάταξη συμπλέγματος παρέχει επιπλέον πληροφορίες φωτισμού κατά τη διάρκεια της διαδικασίας μετατροπής πίνακα, καθιστώντας την καλύτερη από την απλή παρεμβολή / αναβάθμιση σε 48MP. Ελέγξτε την παραπάνω εικόνα για να δείτε πώς λειτουργεί το φίλτρο quad-bayer - παρατηρήστε πώς η ομαδοποίηση των διαφόρων χρωμάτων διαφέρει από το παραδοσιακό φίλτρο bayer; Θα παρατηρήσετε επίσης ότι εξακολουθεί να καταφέρνει να προσφέρει 50% πράσινα φίλτρα, 25% κόκκινα φίλτρα και 25% μπλε φίλτρα.

Με την υιοθέτηση φίλτρου quad bayer και pixel-binning, μπορείτε να επωφεληθείτε από τα στιγμιότυπα σούπερ υψηλής ανάλυσης κατά τη διάρκεια της ημέρας και τις χαμηλότερες ανάλυσης pixel-binned λήψεις τη νύχτα. Και αυτές οι νυχτερινές εικόνες θα πρέπει να είναι πιο φωτεινές και να προσφέρουν μειωμένο θόρυβο σε σχέση με το πλήρες ψήφισμα.

Ποιος χρησιμοποιεί τώρα το binning pixel;

Εάν ένας κατασκευαστής διαθέτει τηλέφωνο με κάμερα 32MP, 40MP ή 48MP, τότε είναι σχεδόν εγγυημένο να προσφέρουμε αυτό το χαρακτηριστικό. Σημαντικές συσκευές από την άποψη αυτή περιλαμβάνουν τις σειρές Xiaomi Redmi Note 7, Xiaomi Mi 9, Honor View 20, Huawei Nova 4, Vivo V15 Pro και το ZTE Blade V10.

Αλλά βλέπουμε επίσης μάρκες με κάμερες χαμηλότερης ανάλυσης που προσφέρουν επιλογές binning pixel, όπως οι G7 ThinQ και V30 ThinQ της LG. Αυτές οι συσκευές προσφέρουν μια λειτουργία Super Bright στις φωτογραφικές μηχανές 16MP, χρησιμοποιώντας το binning pixel για να μας δώσει φωτεινότερες λήψεις 4MP. Έχουμε δει ακόμη μάρκες όπως η Xiaomi να υιοθετήσουν κάμερες 16MP και 20MP με pixel binning, όπως το Xiaomi Redmi S2 και το Mi A2 αντίστοιχα.

Οι κάμερες σαφώς υψηλότερης ανάλυσης φαίνονται πιο κατάλληλες για την τεχνική (ειδικά στις κάμερες που βλέπουν προς τα πίσω), καθώς η ανάλυση εξόδου δεν είναι χαμηλή. Αλλά σας κάνει να αναρωτιέστε πόσο ψηλά μπορείτε να πάτε. Λοιπόν, μια νέα συνέντευξη δείχνει ότι οι κάμερες 64MP και 100MP + βρίσκονται στα έργα.

Φθίνουσες αποδόσεις?

Ένας εκπρόσωπος της Qualcomm είπε στους MySmartPrice μάρκες θα εκκινήσει 64MP και 100MP + smartphones αργότερα φέτος. Αυτό θα μπορούσε να μας αφήσει με λήψεις 16MP και τουλάχιστον 25MP pixel-binned αντίστοιχα. Αλλά αν αυτές οι φωτογραφικές μηχανές εξαιρετικής ανάλυσης έχουν μαζικούς αισθητήρες για όλα αυτά τα εικονοστοιχεία (διατηρώντας ταυτόχρονα εικονοκύτταρα σε μέγεθος συγκρίσιμο με αισθητήρες 48MP), θα μπορούσαμε να είμαστε απογοητευμένοι.

Μετά από όλα, αν έχουμε μια κάμερα 64 MP με εξαιρετικά μικροσκοπικά εικονοκύτταρα των 0,5 μικρομέτρων, τότε μια εικονοστοιχιακή λήψη θα ισοδυναμούσε ουσιαστικά με μια εικόνα 16 μπι ενός εικονοστοιχείου. Έτσι, ένας κατασκευαστής θα περάσει όλη αυτή την προσπάθεια για να πάρει αποτελέσματα που είναι παρόμοια με τη μονοφωνική κάμερα του OnePlus 6T ή την κύρια φωτογραφική μηχανή του LG G7. Γιατί όχι απλά να υιοθετήσετε έναν αισθητήρα 12MP παρόμοιο με το Google Pixel ή το Samsung Galaxy S10 series;

Μια πιθανότητα είναι ότι αυτές οι κάμερες εξαιρετικής ανάλυσης θα μπορούσαν να συνδυάσουν δεδομένα από ακόμα περισσότερα pixel για να ενισχύσουν την απόδοση χαμηλού φωτισμού. Αλλά είναι ασαφές αν αυτό είναι δυνατό ακόμη μόνο μέσω binning pixel. Παρ 'όλα αυτά, το Nokia 808 PureView χρησιμοποίησε μια λεγόμενη μέθοδο over-δειγματοληψίας για να συνδυάσει δεδομένα από όσο 14 pixels για καθαρότερο 3MP shot. Και αν το 3MP είναι πολύ χαμηλής ανάλυσης για τις προτιμήσεις σας, τότε η κάμερα ήταν επίσης σε θέση να συνδυάσει δεδομένα από οκτώ pixels για μια καλύτερη απόσβεση 5MP (ή δεδομένα από πέντε pixels για 8MP shot).

Ακόμη και αν οι φωτογραφικές μηχανές εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης δεν φτάσουν σύντομα σε σύντομο χρονικό διάστημα, η τρέχουσα συγκομιδή των αισθητήρων 40MP και 48MP δείχνει ήδη εντυπωσιακά αποτελέσματα κατά τη χρήση του binning pixel. Με συνεχώς βελτιούμενες δυνατότητες, όπως νυχτερινές λειτουργίες, καλύτερο zoom και AI smarts, υπάρχουν πολλές δυνατότητες για καλύτερες φωτογραφίες smartphone αυτή τη στιγμή.