Moderné smartfóny sa dodávajú s výkonnými kamerovými systémami a veľa vecí sa skrýva v zákulisí, aby vaše fotografie vyzerali nádherne. Jednou z takýchto vecí je pixel binning.
Určite ste už videli, ako spoločnosť Samsung vo svojom marketingu používa výrazy ako „nona-binning“ alebo „Adaptive Pixel“ pri odkazovaní na pixel binning, pričom tvrdí, že zlepšuje výkon pri slabom osvetlení. Ale je to naozaj tak? Poďme sa dozvedieť, čo je to pixel binning, prečo sa používa a ako funguje.
Prečo fotoaparáty smartfónov používajú Pixel Binning
Skôr než sa naučíte, čo je to pixel binning a ako funguje, mali by ste najprv vedieť, prečo existuje. Vidíte, smartfóny čelia veľkému problému, pokiaľ ide o fotoaparáty: obmedzenie veľkosti. Snímač fotoaparátu je v podstate doska s miliónmi pixelov, ktorá zachytáva okolité svetlo. Takže čím viac pixelov je, tým viac svetla dokážu zachytiť a vytvoriť tak lepší obraz.
Keď v tejto súvislosti hovoríme „pixel“, nemáme na mysli pixely na displeji, ktoré vyžarujú svetlo, ale miesto toho fotostránky na snímači fotoaparátu, ktoré zachytávajú svetlo. Toto svetlo sa potom prevedie a použije na vytvorenie obrazu, ktorý vidíte na obrazovke.
Tu je problém: ak budeme neustále pridávať ďalšie pixely, museli by sme tiež zväčšovať snímač, aby sa do nich zmestil. Je to ťažké, pretože modul fotoaparátu na telefóne je len jednou časťou jeho tela; musíte tiež umiestniť batériu, základnú dosku, reproduktor a množstvo ďalších zariadení senzory nájdené v smartfóne.
Na prekonanie tohto obmedzenia prišli technologické spoločnosti so šikovným riešením. Namiesto toho, aby bol snímač absurdne veľký, zmenšili samotné pixely, čím sa do daného priestoru zmestilo viac pixelov, aby sa zvýšilo maximálne teoretické rozlíšenie obrazu.
Pre porovnanie, 12MP snímač na iPhone 13 má veľkosť pixelov 1,9 µm (mikrometer), ale to isté je 1,22 µm na 48MP senzore iPhone 14 Pro. A 108MP snímač na Galaxy S22 Ultra má pixely s veľkosťou len 0,8 µm – jeden z najmenších, aké sme kedy videli.
Čo je to Pixel Binning? Ako to funguje?
Pixel binning je technika spracovania obrazu, pri ktorej sa kombinujú štyri alebo viac susedných pixelov v snímači fotoaparátu, aby vytvorili a superpixel (alebo "tetrapixel" alebo "nonapixel", ako ho nazýva Samsung), ktorý nesie súčet alebo priemernú hodnotu všetkých pixelov v ňom.
Všimnite si, že pixely sa na hardvérovej úrovni fyzicky nepohybujú ani nepremieňajú do seba; sú to len ich fotonické dáta, ktoré sú skombinované pomocou softvéru, aby napodobnili väčší pixel.
Pochopme to na príklade pomocou iPhone 14 Pro Max a Galaxy S22 Ultra. iPhone 14 Pro Max používa 4-v-1 pixel binning (2x2 pole), aby sa rozlíšenie obrazu znížilo z pôvodných 48 MP na 12 MP. Podobne, S22 Ultra robí 9-v-1 pixel binning (3x3 pole) a znižuje rozlíšenie zo 108MP na 12MP.
Takéto zníženie rozlíšenia umožňuje telefónu rýchlejšie spracovávať fotografie, takže si záber môžete pozrieť hneď po kliknutí naň. Naproti tomu snímanie v plnom rozlíšení pridáva nadmerné pracovné zaťaženie a jeho spracovanie trvá oveľa dlhšie.
Pamätajte tiež, že megapixely a megabajty nie sú to isté. Megapixely označujú počet pixelov prítomných na snímači (pevná jednotka) a megabajty na veľkosť súboru obrázka (premenná jednotka), ktorá závisí od toho, koľko informácií obsahuje váš strela.
Napríklad Galaxy A53 má 64MP fotoaparát a využíva 4-v-1 pixel binning, aby poskytoval 16MP zábery. V predvolenom nastavení to robí snímky s rozlíšením 4 624 x 3 468, celkovo 16 036 032 pixelov alebo jednoducho 16 MP (jeden megapixel je milión pixelov). Ak prepnete do režimu plného rozlíšenia, získate snímky s rozlíšením 9248 x 6936 s celkovým rozlíšením 64 144 128 pixelov alebo 64 MP.
Pixel Binning nezaručuje lepšie fotografie
Tu je niečo, čo môže byť ťažké prehltnúť: pixel binning je riešením falošného problému. Celá myšlienka spájania pixelov spočíva v tom, že umožňuje umiestniť viac, ale menších pixelov namiesto menšieho počtu, ale väčších pixelov na snímač fotoaparátu. Je to zbytočné, pretože väčší jednotlivý pixel vždy zachytí viac surového svetla.
Na porovnanie, superpixel rovnakej veľkosti nesúci fotonické dáta viacerých menších pixelov musí uhádnuť, ako by mal konečný záber vyzerať – a nie vždy to robí skvelú prácu. To je dôvod, prečo fotografie z telefónov Samsung vyzerajú prepracovane niekedy, kým tie z iPhonov vyzerajú prirodzenejšie a konzistentnejšie.
Technické spoločnosti sa radi chvália tým, koľko megapixelov má ich nový snímač fotoaparátu, a to aj preto priemerný používateľ smartfónu dospel k presvedčeniu, že vyšší počet megapixelov znamená lepší obraz kvalitu. To nie. Kvalitu obrazu určuje skôr veľkosť samotného snímača, nie počet pixelov na ňom.
Počet megapixelov určuje maximálne rozlíšenie obrázka, v ktorom je váš telefón schopný snímať. Jedinou praktickou výhodou je, že môžete fotografie priblížiť a orezať bez toho, aby boli rozmazané. Počet megapixelov vám nehovorí nič o farebnej vede, vyvážení bielej, dynamickom rozsahu ani o ničom podobnom.
Predpokladané výhody pixel binningu nie sú výsledkom samotnej techniky, ale výkonných algoritmov spracovania obrazu a čipsetu vo vašom telefóne. Je to ten druhý, ktorý robí tvrdú prácu, aby vaše zábery vyzerali jasnejšie, menej zrnité a živšie.
Dôvod, prečo fotografia s nižším rozlíšením v pixeloch môže niekedy vyzerať lepšie ako v plnom rozlíšení foto je, že použitie obrazových algoritmov je ťažšie na väčšiu fotografiu, pretože vyžaduje viac spracovania moc. Menšiu fotografiu je možné ihneď spracovať.
Pixel Binning je riešenie, nie funkcia
Účelom pixel binningu je v konečnom dôsledku umožniť zvýšenie maximálneho teoretického rozlíšenia obrazu a Fotoaparát smartfónu dokáže zabrať, a to všetko pri dostatočne zníženom stave, aby váš telefón mohol rýchlo spracovať vaše fotografie každodenné použitie.
Rozlíšenie obrázka je dôležité, pretože očividne chcete svoje fotografie priblížiť bez straty detailov, ale čísla ako 108 MP sú úprimne zbytočné.
Najlepším spôsobom, ako zabezpečiť, aby telefón, ktorý chcete kúpiť, mal dobrý kamerový systém, je jednoducho skontrolovať vzorky fotoaparátu a pozrieť si recenzie. Nebuďte príliš posadnutí technickými detailmi; ak sa vám páči to, čo vidíte, je to ten pravý fotoaparát pre vás.