מה זה Pixel Binning בצילום נייד? איך זה עובד?

טלפונים חכמים מודרניים מגיעים עם מערכות מצלמה חזקות, ויש הרבה דברים שעוברים מאחורי הקלעים כדי לגרום לתמונות שלך להיראות יפות. דבר אחד כזה הוא pixel binning.

בטח ראיתם איך סמסונג משתמשת במונחים כמו "nona-binning" או "Adaptive Pixel" בשיווק שלה כאשר מתייחסים ל-pixel binning, בטענה שזה משפר את הביצועים בתאורה נמוכה. אבל האם זה באמת? בואו ללמוד מה זה פיקסל בנינג, למה משתמשים בו ואיך זה עובד.

מדוע מצלמות סמארטפונים משתמשות ב-Pixel Binning

לפני שתלמד מה זה פיקסל בנינג וכיצד הוא עובד, תחילה עליך לדעת מדוע הוא קיים. תראה, סמארטפונים מתמודדים עם בעיה גדולה בכל הנוגע למצלמות: הגבלת גודל. חיישן מצלמה הוא בעצם צלחת של מיליוני פיקסלים הלוכדים אור הסביבה. לכן, ככל שיש יותר פיקסלים, כך הם יכולים ללכוד יותר אור כדי לייצר תמונה טובה יותר.

כשאנחנו אומרים "פיקסל" בהקשר הזה, אנחנו לא מתכוונים לפיקסלים בתצוגה שפולטים אור, אלא לאתרי התמונות בחיישן המצלמה הלוכדים אור. לאחר מכן, האור הזה מומר ומשמש לייצור התמונה שאתה רואה על המסך שלך.

עכשיו, הנה הבעיה: אם נמשיך להוסיף פיקסלים נוספים, נצטרך גם להמשיך להגדיל את החיישן כדי להתאים אותם. זה קשה מכיוון שמודול המצלמה בטלפון הוא רק חלק אחד בגופו; אתה גם צריך להתאים את הסוללה, לוח האם, הרמקול, ואת שלל

חיישנים שנמצאו בסמארטפון.

כדי להתגבר על מגבלה זו, חברות טכנולוגיה המציאו פתרון חכם. במקום להפוך את החיישן לגדול בצורה אבסורדית, הם מכווצים את הפיקסלים עצמם, תוך התאמה של פיקסלים נוספים בחלל נתון כדי להגדיל את רזולוציית התמונה התיאורטית המקסימלית.

לעיון, לחיישן 12MP באייפון 13 יש גודל פיקסל של 1.9 מיקרומטר (מיקרומטר), אך אותו הדבר הוא 1.22 מיקרומטר בחיישן 48MP של iPhone 14 Pro. ולחיישן 108MP ב-Galaxy S22 Ultra יש פיקסלים בגודל של 0.8 מיקרומטר בלבד - אחד הקטנים שראינו.

מה זה Pixel Binning? איך זה עובד?

Pixel binning היא טכניקת עיבוד תמונה שבה משולבים ארבעה או יותר פיקסלים שכנים בחיישן מצלמה ליצירת סופרפיקסל (או "טטרפיקסל" או "נונאפיקסל" כפי שמכנה זאת סמסונג) הנושא את הסכום או הערך הממוצע של כל הפיקסלים שבו.

שים לב שהפיקסלים אינם זזים פיזית או משתנים זה לזה ברמת החומרה; זה רק הנתונים הפוטוניים שלהם שמשולבים באמצעות תוכנה כדי לחקות פיקסל גדול יותר.

בואו נבין זאת בעזרת דוגמה באמצעות ה iPhone 14 Pro Max ו-Galaxy S22 Ultra. ה-iPhone 14 Pro Max עושה binning של 4 ב-1 פיקסלים (מערך 2x2) כדי להוריד את הרזולוציה של התמונה מ-48MP המקורי ל-12MP. באופן דומה, ה-S22 Ultra עושה binning של 9 ב-1 פיקסלים (מערך 3x3) ומוריד את הרזולוציה מ-108MP ל-12MP.

הורדת הרזולוציה כך מאפשרת לטלפון שלך לעבד תמונות מהר יותר, כך שתוכל לצפות בתמונה מיד לאחר הלחיצה עליה. לעומת זאת, צילום ברזולוציה מלאה מוסיף עומס עבודה מוגזם ועיבודו לוקח הרבה יותר זמן.

כמו כן, זכור כי מגה פיקסל ומגה בייט אינם אותם דברים. מגה-פיקסל מתייחסים למספר הפיקסלים הקיימים בחיישן (יחידה קבועה), ומגה-בייט מתייחסים לגודל קובץ התמונה (יחידה משתנה), שתלוי בכמות המידע שיש ברשותך בְּעִיטָה.

לדוגמה, ל-Galaxy A53 יש מצלמה של 64 מגה פיקסל והוא עושה 4 ב-1 פיקסלים בנינג כדי לתת צילומי 16 מגה פיקסל. כברירת מחדל, הוא לוקח תמונות ברזולוציה של 4624 x 3468 עבור סך של 16,036,032 פיקסלים או פשוט 16MP (מגה-פיקסל אחד הוא מיליון פיקסלים). אם תעבור למצב ברזולוציה מלאה, תקבל תמונות ברזולוציה של 9248 x 6936 עבור סך של 64,144,128 פיקסלים או 64MP.

Pixel Binning לא מבטיח תמונות טובות יותר

הנה משהו שאולי יהיה קשה לבלוע: פיקסלים בנינג הוא פתרון לבעיה מזויפת. כל הרעיון מאחורי פיקסלים binning הוא שהוא מאפשר לשים יותר פיקסלים אבל קטנים יותר במקום פחות פיקסלים אבל גדולים יותר על חיישן מצלמה. זה מיותר מכיוון שפיקסל בודד גדול יותר תמיד ילכד יותר אור גולמי.

לשם השוואה, פיקסל על באותו גודל הנושא את הנתונים הפוטוניים של מספר פיקסלים קטנים יותר צריך לנחש איך הצילום הסופי אמור להיראות - והוא לא תמיד עושה עבודה מצוינת. זו הסיבה לכך תמונות מטלפונים של סמסונג נראות מעובדות יתר על המידה לפעמים בעוד אלו ממכשירי אייפון נראים טבעיים ועקביים יותר.

חברות טכנולוגיה אוהבות להתפאר בכמה מגה פיקסל יש לחיישן המצלמה החדש שלהן, ובגלל זה זה, משתמש סמארטפון ממוצע הגיע להאמין שספירת מגה פיקסל גבוהה יותר פירושה תמונה טובה יותר איכות. זה לא. איכות התמונה נקבעת יותר על ידי גודל החיישן עצמו, לא מספר הפיקסלים שבו.

מספר המגה-פיקסל קובע את רזולוציית התמונה המקסימלית שבה הטלפון שלך מסוגל לצלם. היתרון המעשי היחיד של זה הוא שאתה יכול להגדיל ולחתוך לתמונות שלך מבלי שהן יהפכו מטושטשות. ספירת מגה פיקסל לא אומרת לך דבר על מדעי הצבע, איזון לבן, טווח דינמי או משהו כזה.

היתרונות כביכול של אחסון פיקסלים הם תוצאה לא מהטכניקה עצמה, אלא מהאלגוריתמים החזקים של עיבוד התמונה ומערכת השבבים בטלפון שלך. זה האחרון שעושה את העבודה הקשה לגרום לצילומים שלך להיראות בהירים יותר, פחות מגורעים ותוססים יותר.

הסיבה לכך שתמונה עם רזולוציה נמוכה יותר עם פיקסלים יכולה לפעמים להיראות טוב יותר מאשר רזולוציה מלאה תמונה היא שהחלת אלגוריתמי תמונה קשה יותר על תמונה גדולה יותר מכיוון שהיא משתמשת בעיבוד רב יותר כּוֹחַ. ניתן לעבד תמונה קטנה יותר באופן מיידי.

Pixel Binning הוא פתרון עוקף, לא תכונה

בסופו של דבר, מטרת ה-Pixel Binning היא לאפשר העלאת רזולוציית התמונה התיאורטית המקסימלית מצלמת הסמארטפון יכולה לצלם, כל זאת תוך כדי הנמכה מספיק כדי שהטלפון שלך יוכל לעבד את התמונות שלך במהירות שימוש יומיומי.

רזולוציית התמונה חשובה כי ברור שאתה רוצה להתקרב לתמונות שלך מבלי לאבד פרטים, אבל מספרים כמו 108MP הם למען האמת מיותרים.

הדרך הטובה ביותר להבטיח שלטלפון שאתה מחפש לקנות יש מערכת מצלמה טובה היא פשוט לבדוק דוגמאות מצלמות ולצפות בביקורות. אל תהיו אובססיביים לגבי העניינים הטכניים יותר מדי; אם אתה אוהב את מה שאתה רואה, זו המצלמה המתאימה לך.