Nowoczesne smartfony są wyposażone w wydajne systemy aparatów, a za kulisami kryje się wiele elementów, które sprawiają, że Twoje zdjęcia wyglądają pięknie. Jedną z takich rzeczy jest binowanie pikseli.
Na pewno widziałeś, jak Samsung używa w swoich działaniach marketingowych terminów takich jak „brak łączenia” lub „Adaptive Pixel”, odnosząc się do łączenia pikseli, twierdząc, że poprawia to wydajność przy słabym oświetleniu. Ale czy naprawdę? Dowiedzmy się, czym jest łączenie pikseli w grupy, dlaczego jest używane i jak działa.
Dlaczego aparaty w smartfonach używają podziału na piksele
Zanim dowiesz się, czym jest łączenie pikseli i jak to działa, powinieneś najpierw wiedzieć, dlaczego istnieje. Widzisz, smartfony napotykają duży problem, jeśli chodzi o aparaty: ograniczenie rozmiaru. Czujnik aparatu to w zasadzie płyta złożona z milionów pikseli, które przechwytują światło otoczenia. Im więcej pikseli, tym więcej światła mogą uchwycić, aby uzyskać lepszy obraz.
Kiedy mówimy „piksel” w tym kontekście, nie mamy na myśli pikseli na wyświetlaczu, które emitują światło, ale zamiast tego zdjęcia na czujniku aparatu, które przechwytują światło. To światło jest następnie konwertowane i wykorzystywane do tworzenia obrazu, który widzisz na ekranie.
Oto problem: jeśli będziemy dodawać więcej pikseli, będziemy musieli również zwiększać rozmiar czujnika, aby je zmieścić. Jest to trudne, ponieważ moduł aparatu w telefonie to tylko jedna część jego obudowy; musisz także dopasować baterię, płytę główną, głośnik i mnóstwo innych czujniki w smartfonie.
Aby przezwyciężyć to ograniczenie, firmy technologiczne wymyśliły sprytne obejście. Zamiast uczynić czujnik absurdalnie dużym, zmniejszyli same piksele, dopasowując więcej pikseli w danej przestrzeni, aby zwiększyć maksymalną teoretyczną rozdzielczość obrazu.
Dla porównania, czujnik 12 MP w iPhonie 13 ma rozmiar piksela 1,9 µm (mikrometr), ale to samo wynosi 1,22 µm w czujniku 48 MP w iPhonie 14 Pro. A czujnik 108 MP w Galaxy S22 Ultra ma piksele o rozmiarze zaledwie 0,8 µm — jeden z najmniejszych, jakie widzieliśmy.
Co to jest binowanie pikseli? Jak to działa?
Grupowanie pikseli to technika przetwarzania obrazu, w której cztery lub więcej sąsiednich pikseli w czujniku aparatu są łączone w celu utworzenia superpixel (lub „tetrapixel” lub „nonapixel”, jak nazywa to Samsung), który przenosi sumę lub średnią wartość wszystkich pikseli w nim zawartych.
Zwróć uwagę, że piksele nie poruszają się fizycznie ani nie przekształcają w siebie na poziomie sprzętowym; to tylko ich dane fotoniczne, które są łączone za pomocą oprogramowania w celu imitacji większego piksela.
Zrozummy to na przykładzie z użyciem iPhone'a 14 Pro Max i Galaxy S22 Ultra. IPhone 14 Pro Max wykonuje binning pikseli 4 w 1 (macierz 2x2), aby obniżyć rozdzielczość obrazu z natywnej 48 MP do 12 MP. Podobnie S22 Ultra wykonuje binowanie pikseli 9 w 1 (macierz 3x3) i obniża rozdzielczość ze 108 MP do 12 MP.
Takie obniżenie rozdzielczości pozwala telefonowi szybciej przetwarzać zdjęcia, dzięki czemu możesz obejrzeć ujęcie zaraz po kliknięciu. Natomiast fotografowanie w pełnej rozdzielczości powoduje nadmierne obciążenie pracą i zajmuje znacznie więcej czasu.
Pamiętaj też, że megapiksele i megabajty to nie to samo. Megapiksele odnoszą się do liczby pikseli obecnych na czujniku (jednostka stała), a megabajty odnoszą się do rozmiaru pliku obrazu (jednostka zmienna), który zależy od tego, ile informacji jest w twoim strzał.
Na przykład Galaxy A53 ma aparat 64 MP i grupuje piksele 4 w 1, aby uzyskać zdjęcia 16 MP. Domyślnie wykonuje zdjęcia w rozdzielczości 4624 x 3468, co daje w sumie 16 036 032 pikseli lub po prostu 16 MP (jeden megapiksel to milion pikseli). Jeśli przełączysz się w tryb pełnej rozdzielczości, uzyskasz zdjęcia o rozdzielczości 9248 x 6936, co daje łącznie 64 144 128 pikseli lub 64 MP.
Binning pikseli nie gwarantuje lepszych zdjęć
Oto coś, co może być trudne do przełknięcia: dzielenie pikseli na grupy to rozwiązanie fałszywego problemu. Cała idea łączenia pikseli polega na tym, że umożliwia umieszczanie większej liczby, ale mniejszych pikseli zamiast mniejszej liczby, ale większych pikseli na czujniku aparatu. Jest to niepotrzebne, ponieważ większy pojedynczy piksel zawsze przechwytuje więcej surowego światła.
Dla porównania, superpiksel tego samego rozmiaru, przenoszący dane fotoniczne wielu mniejszych pikseli, musi odgadnąć, jak powinno wyglądać końcowe ujęcie – i nie zawsze wykonuje świetną robotę. Dlatego zdjęcia z telefonów Samsung wyglądają na przerobione czasami podczas gdy te z iPhone'ów wyglądają bardziej naturalnie i spójnie.
Firmy technologiczne uwielbiają chwalić się, ile megapikseli ma ich nowy czujnik aparatu i dlatego to przeciętny użytkownik smartfona uwierzył, że wyższa liczba megapikseli oznacza lepszy obraz jakość. Nie. Jakość obrazu zależy bardziej od rozmiaru samego czujnika, a nie od liczby pikseli na nim.
Liczba megapikseli określa maksymalną rozdzielczość obrazu, w jakiej telefon może robić zdjęcia. Jedyną praktyczną zaletą tego jest to, że możesz powiększać i przycinać zdjęcia bez ich rozmycia. Liczba megapikseli nie mówi nic o nauce kolorów, balansie bieli, zakresie dynamicznym ani niczym innym.
Domniemane zalety łączenia pikseli nie wynikają z samej techniki, ale z potężnych algorytmów przetwarzania obrazu i chipsetu w telefonie. To ta ostatnia wykonuje ciężką pracę, aby Twoje zdjęcia wyglądały na jaśniejsze, mniej ziarniste i bardziej żywe.
Powód, dla którego podzielone na piksele zdjęcie o niższej rozdzielczości może czasami wyglądać lepiej niż w pełnej rozdzielczości photo polega na tym, że zastosowanie algorytmów obrazu jest trudniejsze na większym zdjęciu, ponieważ wymaga to więcej przetwarzania moc. Mniejsze zdjęcie można natychmiast przetworzyć.
Binning pikseli to obejście problemu, a nie funkcja
Ostatecznym celem łączenia pikseli jest umożliwienie podniesienia maksymalnej teoretycznej rozdzielczości obrazu a aparat w smartfonie może zrobić, a jednocześnie obniżyć go na tyle, aby telefon mógł szybko przetworzyć zdjęcia codziennego użytku.
Rozdzielczość obrazu ma znaczenie, ponieważ oczywiście chcesz powiększyć swoje zdjęcia bez utraty szczegółów, ale liczby takie jak 108 MP są szczerze mówiąc niepotrzebne.
Najlepszym sposobem, aby upewnić się, że telefon, który chcesz kupić, ma dobry system aparatu, jest po prostu sprawdzenie próbek aparatu i obejrzenie recenzji. Nie miej obsesji na punkcie szczegółów technicznych; jeśli podoba Ci się to, co widzisz, to właściwy aparat dla Ciebie.
