Kuidas pikslite sidumine teie Galaxy S22 fotod suurepäraseks muudab

Nutitelefonitööstus jätkab kõikehõlmavat sõda kaamerate ülemvõimu nimel, kusjuures kaubamärgid üritavad toppida võimalikult palju piksleid võimalikult paljudesse kaameratesse. Nendest tühistest 2-megapikslised makro- ja sügavuskaamerad 108-megapikslise snapperiga sellistes telefonides nagu Galaxy S22 Ultra näivad numbrid ainult kasvavat.

Varsti Samsungi 200-megapiksline kaamerasensor viib asjad järgmisele tasemele, kuid kogu selle megapikslivõluri keskmes on tehnoloogia, mida nimetatakse pikslite sidumiseks – ja see on kaamera edu võti. Kuid mitte kõik pikslite binning pole ühesugused. Samsung kasutab "tetra" 4-in-1 pikslite eraldamist Galaxy S22ja "nona" 9-in-1 pikslite eraldamine Galaxy S22 Ultra. Kas sellel kõigel on mingit vahet? Saime teada.

Miks on pikslite binning vajalik?

Mida pikslite sidumine teeb? Lühidalt öeldes võimaldab see külgnevatel pikslitel töötada ühe suure "superpikslina", kogudes rohkem andmeid, et saada eredamaid fotosid, täpsemaid värve ja vähem müra. Enne tehniliste üksikasjade juurde jõudmist on oluline mõista, miks see üldse juhtub.

Teie telefoni kaamerasensor on komponent, mis kogub ja töötleb kogu optilist teavet, mille ees olev objektiiv talle edastab. Andur omakorda on sisuliselt pikslite plaat. Miljonid neist tegelikult. Nii nagu taime rakud, neelavad pikslid valgust, mis seejärel läbib signaali muundamise et luua pilt, mida meie telefoni ekraanil näeme.

Kuid siin on veider osa. Mida suurem on pikslite arv, seda suurem on pildi eraldusvõime – see võimaldab rohkem detaile ja teravust. Kuna aga piksleid aina juurde lisame, peaks nende mahutamiseks suurenema ka andurite suurus. 10 MP-lt 200 MP-le minnes peaks kaamera andur olema 20 korda suurem. Kuid kuna nutitelefoni šassiis on pildisensorite jaoks piiratud ruumi, ei saa seda suurust suurendada.

Probleemi lahendamiseks vähendatakse pikslite suurust, sobitades rohkem neid valgustundlikke elemente anduriplaadile ilma selle suurust liigselt suurendamata. Mida väiksemaks piksel aga muutub, seda halvemini see valgust neelab – tulemuseks on ebaselged detailid ja värvid. Siin tuleb appi pikslite sidumise tehnoloogia, luues algoritmiliselt suuremaid piksleid, mis on võimelised rohkem valgust neelama. Kui see juhtub, saate parema väljanägemisega fotosid.

Pikslite eemaldamise eeliseid on lihtne näha

Kui see algoritm tööle hakkab, luuakse suurem superpiksel, mis neelab rohkem valgusandmeid. See on eriti oluline vähese valgusega keskkondades, kus kaamerasensor peab koguma võimalikult palju valgust. Galaxy S22 tetrapikslite eraldamise korral, kui neli sama värvi naaberpikslit liidetakse üheks, suureneb nende valgustundlikkus neli korda.

Selle tulemusena muutuvad pikslitega ühendatud fotod heledamaks, suurema teravuse ja suurema kontrastsusega. Ülaltoodud pilt jäädvustati loomuliku 50 MP eraldusvõimega Galaxy S22 peamine kaamera. Pange tähele terade taset ja uduseid servi. Allpool on S22-ga jäädvustatud pikslitega ühendatud 12,5 MP kaader samast objektist, mis pakub täpselt määratletud jooni ja palju paremat värvide taasesitust ning servade ümber heledama profiiliga.

Kuid pikslite eraldamise eelised ei piirdu hämaras fotograafiaga. Tegelikult tõstab tehnoloogia ka HDR-i (kõrge dünaamilise ulatusega) väljundit. Suure kontrastsusega objekti või ümbruse pildistamisel annab pikslite eraldamise tehnoloogia taas käegakatsutavaid eeliseid.

Igal pikslirühmal (selle värvi põhjal) on erinev valgustundlikkuse tase ja säriaeg, mis tähendab, et nad koguvad valgusteavet segmenteeritud kujul ja suurema täpsusega. Selle tulemusena, kui HDR-töötlust rakendatakse iga pikslimassiivi kogutavatele optilistele andmetele, näevad fotod teravad, suurema värvitäpsuse ja parema dünaamilise ulatusega.

Samsungi erinevad lähenemisviisid pikslite sidumisele

Pikslite binnimise ulatus sõltub pikslite endi arvust. Näiteks 48MP kaamera ühendab neli pikslit üheks kunstlikult suurendatud superpiksliks, et edastada 12MP fotosid. Seetõttu turustavad kaubamärgid seda 4-ühes pikslite binningina. Samamoodi toodavad 5o miljoni või 64 miljoni piksliga kaameraandurid vastavalt 12,5 MP ja 16 MP pilti. Samsungi turundussõnas võite selle protsessi määratlemiseks kohata nimetust "Tetracell".

Tehnilisel tasandil pikslid tegelikult füüsiliselt ei liigu ega ühine. Selle asemel seda tehakse tarkvara tasemel kasutades remosaiik-algoritme. Üksikute pikslite paigutus on jätkuvalt tavaline RGB-afäär. Tetracelli ülesanne on rühmitada sama värvifiltriga pikslid üksteise kõrvale 2 × 2 pikslisse massiivi ja ühendada need, et luua suurem kunstlik RGB pikslite massiiv, et koguda rohkem valgust. Vaadake ülaltoodud pilti, et näha, kuidas see välja tuleb.

Galaxy S22 50-megapiksline kaamera kasutab 1-mikronilisi piksleid, kuid kui pikslite sidumise tehnoloogia tööle hakkab, ühendab see 2 × 2 külgnevate 1-mikroniliste pikslite massiivi. See annab meile suurema superpiksli, mille läbimõõt on 2 mikronit. See on tetra meetod. Kuid kui teil on telefonil, nagu Galaxy S22 Ultra, 108 MP kaamera, muutub pikslite suurus veelgi väiksemaks.

Neli-ühes pikslite eraldamise asemel tugineb see 108MP sensor sellele, mida Samsung nimetab Nonacelli tehnoloogiaks. See ühendab üheksa naaberpikslit üheks. See 3 × 3 piksli massiivi ühendamine loob suurema superpiksli, mille suurus on 2,4 mikronit. Seda tehes langeb eraldusvõime algselt 108 MP-lt 12 MP-le, kuid fotod muutuvad heledamaks ja parema värvitäpsusega. See on mittepikslite binning meetod.

Nagu eespool mainitud, on väiksematel pikslitel raskusi valgusandmete kogumisega, mistõttu nad kaotavad fotode üksikasjad. Ülaltoodud vasakpoolne pilt on segment täiseraldusvõimega 108MP pildist, mis on tehtud Galaxy S22 Ultra peamise kaamerasensoriga, mis on varustatud väiksemate 0,8-mikroniliste pikslitega. Paremal on 50 MP võttest kärbitud segment tehtud Galaxy S22 põhikaameraga, mis sisaldab suuremaid 1-mikronisi piksleid. Tänu suurematele pikslitele kogub Galaxy S22 kaamerasensor rohkem valgusandmeid ja selle tulemusena näete nahkkäevõrul rohkem detaile, millel on parem teravus ja palju parem säri.

Kui aga pikslite eraldamine tööle hakkab, loob Galaxy S22 Ultra kaamerasensor suurema 2,4-mikronise superpiksli mis kogub rohkem valgusandmeid kui Galaxy S22 põhikaamera, mis loob kunstlikult väiksema 2-mikronise superkaamera piksel. Pole üllatav, et tulemused on vastupidised.

Nagu näete ülaloleval pildil, pakub Galaxy S22 Ultra suurem superpiksel paremat objektide eraldamist, paremat teravuse kontrolli, rohkem pinna detaile ja paremat värvitäpsust. Kuid pikslite eraldamine ei tähenda ainult detailide esiletoomist hämaras. Samuti mängib see tohutut rolli värvide taasesitamisel, dünaamilise ulatuse haldamisel ja muudel olulistel parameetritel.

Vasakpoolsel ülaltoodud pildil teeb Galaxy S22 palju paremat tööd objekti särituse, sügavuse hindamise ja värvide osas reprodutseerimine täiseraldusvõimega 50 MP kaadris, võrreldes Galaxy S22 sama stseeni 108 MP võttega Ultra. Väiksemad pikslid Galaxy S22 Ultra põhikaameral tulemuseks on hoonete väljapestud värvid ja üldiselt vähem lööv profiil.

Nii nagu hämaras stsenaariumis, tõstab pikslite eraldamine taas esile erinevuse ja muudab tulemused ümber. Tänu Galaxy S22 Ultra kaamerasensori loodud suurematele superpikslitele kujutab ülal paremal olev pilt telliskivi sooned pildil täpsemalt ja värvid tulid tegelikkusele lähedasemad kui vanilje Galaxy tehtud pildil S22. Siinkohal tasub aga märkida, et pikslite eraldamine ei ole pildikvaliteedi määramisel ainus tegur. Palju oleneb anduri margist, aluseks olevad algoritmid ja ava, muu hulgas.

Nutitelefonide pikslite sidumise tulevik

Kuna pikslisõdadel pole lõppu näha, on järgmine areng 200 MP kaamerasensorid. Tegelikult on kuulujutud, et Motorola toob turule esimese nii võimsa pilditöötlusriistvaraga telefoni. Sel juhul ühendavad remosaiikalgoritmid üheks suureks ühikuks vähemalt 16 pikslit. Võtke näiteks Samsungi enda 200 MP ISOCELL HP-1 sensor, mis tutvustab uut pikslite eraldamise hübriidvormi.

Olenevalt valgustusolukorrast teostab see hübriidset 4 × 4 pikslite ühendamise protsessi, mis toimub kahes etapis. Esiteks teostab andur 4-in-1 binnimise, mis hõlmab 0,64-mikroniliste pikslite 2 × 2 massiivi. See loob suurema superpiksli, mis mõõdab 1,28 mikronit ja teeb fotosid 50-megapikslise eraldusvõimega. Järgmisena teeb andur veel ühe 4-in-1 binning-ringi, mis hõlmab 2 × 2 massiivi 1,28-mikronilisi piksleid, luues veelgi suurema superpiksli, mis mõõdab 2,56-mikronit. Selle protsessi lõpus langeb lõplik pildi eraldusvõime juhitavale 12,5-megapikslile.

Selles peitub põhjus, miks pikslite eraldamine on nii vajalik. Kuna nutitelefoni kaamera andurid saavad üha rohkem piksleid, muutub vajadus kvaliteetse pikslite eraldamise järele seda olulisemaks. Ja see on tehnoloogia, mis areneb pidevalt. Olgu selleks tetra, nona või ülalmainitud hübriidpikslite eraldamine, ettevõtted alles selgitavad välja, millised meetodid sobivad erinevate kaamerate jaoks kõige paremini.

Toimetajate soovitused

• Asuse uusim Android-telefon võib olla Galaxy S23 Ultra jaoks suur oht
• Galaxy Tab S9 Ultra näeb välja nagu üks 2023. aasta põnevamaid tahvelarvuteid
• Probleem Galaxy S23 Ultra kaamera parima funktsiooniga on lahendatud
• Mis on Bixby? Kuidas kasutada Samsungi AI-assistenti
• Parimad Samsung Galaxy S23 Ultra ekraanikaitsed: 12 parimat valikut