Nykyaikaisissa älypuhelimissa on tehokkaat kamerajärjestelmät, ja kulissien takana tapahtuu paljon, jotta valokuvasi näyttävät kauniilta. Yksi tällainen asia on pikselibinning.
Olet varmasti nähnyt, kuinka Samsung käyttää markkinoinnissaan termejä, kuten "nona-binning" tai "Adaptive Pixel", viitaten pikselien binningiin väittäen, että se parantaa suorituskykyä hämärässä. Mutta onko todella? Opitaan, mitä pikselibinning on, miksi sitä käytetään ja miten se toimii.
Miksi älypuhelinten kamerat käyttävät pikselibinningiä
Ennen kuin opit, mitä pikselibinning on ja miten se toimii, sinun pitäisi ensin tietää, miksi se on olemassa. Katso, älypuhelimilla on suuri ongelma kameroiden suhteen: kokorajoitus. Kameran anturi on pohjimmiltaan miljoonien pikselien levy, joka vangitsee ympäristön valoa. Joten mitä enemmän pikseleitä on, sitä enemmän valoa ne pystyvät sieppaamaan paremman kuvan tuottamiseksi.
Kun sanomme tässä yhteydessä "pikseli", emme tarkoita näytön pikseleitä, jotka säteilevät valoa, vaan kameran anturin valokuvakohteita, jotka vangitsevat valoa. Tämä valo muunnetaan sitten ja sitä käytetään tuottamaan kuva, jonka näet näytölläsi.
Tässä on ongelma: jos lisäämme jatkuvasti lisää pikseleitä, meidän on myös tehtävä anturia suuremmaksi, jotta ne mahtuvat sisään. Tämä on vaikeaa, koska puhelimen kameramoduuli on vain osa sen runkoa; sinun on myös asennettava akku, emolevy, kaiutin ja monet muut älypuhelimesta löydetyt anturit.
Tämän rajoituksen voittamiseksi teknologiayritykset keksivät nerokkaan kiertotavan. Sen sijaan, että anturista olisi tehty järjettömän suuri, he pienensivät pikseleitä itse ja sovittivat enemmän pikseleitä tiettyyn tilaan lisätäkseen teoreettisen kuvan enimmäisresoluutiota.
Viitteeksi: iPhone 13:n 12 megapikselin anturin pikselikoko on 1,9 µm (mikrometri), mutta sama on 1,22 µm iPhone 14 Pron 48 megapikselin anturissa. Ja Galaxy S22 Ultran 108 megapikselin kennossa on vain 0,8 µm pikseleitä – yksi pienimmistä, mitä olemme nähneet.
Mikä Pixel Binning on? Kuinka se toimii?
Pikselibinning on kuvankäsittelytekniikka, jossa kameran tunnistimen neljä tai useampi vierekkäinen pikseliä yhdistetään muodostamaan superpikseli (tai "tetrapixel" tai "nonapixel", kuten Samsung sitä kutsuu), joka sisältää kaikkien siinä olevien pikselien summan tai keskiarvon.
Huomaa, että pikselit eivät fyysisesti liiku tai muotoudu toisiinsa laitteistotasolla; Se on vain heidän fotonista dataansa, joka yhdistetään ohjelmiston avulla suuremman pikselin jäljittelemiseksi.
Ymmärretään tämä esimerkillä käyttämällä iPhone 14 Pro Max ja Galaxy S22 Ultra. IPhone 14 Pro Max tekee 4-in-1 pikselin binning-toiminnon (2x2 array) pienentääkseen kuvan resoluution alkuperäisestä 48 megapikselistä 12 megapikseliin. Vastaavasti S22 Ultra tekee 9-in-1 pikselin binningin (3x3 array) ja laskee resoluution 108 MP: stä 12 MP: iin.
Pienentämällä resoluutiota tällä tavalla puhelimesi pystyy käsittelemään valokuvia nopeammin, joten voit katsoa otoksen heti sen napsautuksen jälkeen. Sitä vastoin täydellä resoluutiolla kuvaaminen lisää liikaa työmäärää ja kestää paljon kauemmin käsittelyssä.
Muista myös, että megapikselit ja megatavut eivät ole sama asia. Megapikselit viittaavat anturissa olevien pikselien määrään (kiinteä yksikkö) ja megatavut viittaavat kuvatiedoston kokoon (muuttuva yksikkö), joka riippuu siitä, kuinka paljon tietoa tiedostossasi on ammuttu.
Esimerkiksi Galaxy A53:ssa on 64 megapikselin kamera ja se tekee 4-in-1 pikselin binning-toiminnon 16 megapikselin kuvien tuottamiseksi. Oletusarvoisesti se ottaa 4 624 x 3 468 resoluutiokuvia, yhteensä 16 036 032 pikseliä tai yksinkertaisesti 16 megapikseliä (yksi megapikseli on miljoona pikseliä). Jos vaihdat täyden resoluution tilaan, saat 9248 x 6936 resoluution kuvia yhteensä 64 144 128 pikseliä tai 64 MP.
Pixel Binning ei takaa parempia valokuvia
Tässä on jotain, jota voi olla vaikea niellä: pikselien binning on ratkaisu väärennettyyn ongelmaan. Koko idea pikselien yhdistämisen takana on, että se mahdollistaa enemmän mutta pienempien pikselien sijoittamisen kameran anturiin pienempien mutta suurempien pikselien sijaan. Tämä on tarpeetonta, koska suurempi yksittäinen pikseli vangitsee aina enemmän raakavaloa.
Vertailun vuoksi samankokoisen superpikselin, joka kuljettaa useiden pienempien pikselien fotonitietoja, on arvattava, miltä lopullisen kuvan pitäisi näyttää – eikä se aina tee hyvää työtä. Tämän vuoksi Samsung-puhelimien valokuvat näyttävät ylikäsitellyiltä joskus, kun taas iPhonet näyttävät luonnollisemmilta ja johdonmukaisemmilta.
Tekniikkayritykset rakastavat kerskumista siitä, kuinka monta megapikseliä heidän uudessa kamerakennossaan on, ja juuri siksi Keskimääräinen älypuhelimen käyttäjä on alkanut uskoa, että suurempi megapikselien määrä tarkoittaa parempaa kuvaa laatu. Ei. Kuvan laatu määräytyy enemmän itse anturin koon, ei sen pikselien lukumäärän mukaan.
Megapikselien määrä määrittää enimmäiskuvan resoluution, jolla puhelimesi pystyy kuvaamaan. Ainoa käytännön hyöty tästä on, että voit zoomata ja rajata kuviasi ilman, että niistä tulee epäselviä. Megapikselien määrä ei kerro mitään väritieteestä, valkotasapainosta, dynaamisesta alueesta tai mistään sellaisesta.
Pikselien binningin oletetut edut eivät johdu itse tekniikasta, vaan tehokkaista kuvankäsittelyalgoritmeista ja puhelimesi piirisarjasta. Jälkimmäinen tekee kovan työn saadakseen otoksesi näyttämään kirkkaammilta, vähemmän rakeisilta ja eloisammilta.
Syy siihen, miksi pikseleitä sisältävä matalaresoluutioinen valokuva voi joskus näyttää paremmalta kuin täysi resoluutio kuva on se, että kuvaalgoritmien soveltaminen on vaikeampaa suuremmassa valokuvassa, koska se vaatii enemmän käsittelyä tehoa. Pienempi kuva voidaan käsitellä välittömästi.
Pixel Binning on ratkaisu, ei ominaisuus
Pikselibinningin tarkoitus on viime kädessä mahdollistaa teoreettisen kuvien maksimiresoluution nostaminen. älypuhelimen kamera kestää ja laskee sen tarpeeksi alas, jotta puhelin pystyy käsittelemään valokuvasi nopeasti jokapäiväiseen käyttöön.
Kuvan resoluutiolla on merkitystä, koska haluat luonnollisesti zoomata kuviisi yksityiskohtia menettämättä, mutta numerot, kuten 108 MP, ovat suoraan sanottuna tarpeettomia.
Paras tapa varmistaa, että ostamassasi puhelimessa on hyvä kamerajärjestelmä, on yksinkertaisesti tarkistaa kameranäytteet ja katsella arvosteluja. Älä kiusaa teknisiä asioita liikaa; Jos pidät näkemästäsi, se on oikea kamera sinulle.
