Comment le regroupement de pixels rend vos photos Galaxy S22 superbes

L'industrie des smartphones poursuit sa guerre totale pour la suprématie des appareils photo, les marques essayant d'intégrer autant de pixels dans autant d'appareils photo que possible. De ces misérables Appareils photo macro et de profondeur de 2 mégapixels aux vivaneaux de 108 mégapixels sur des téléphones comme le Galaxy S22 Ultra, les chiffres ne semblent qu’augmenter.

Bientôt, Le capteur d'appareil photo de 200 mégapixels de Samsung fera passer les choses au niveau supérieur, mais au cœur de toute cette magie des mégapixels se trouve une technologie appelée pixel binning – et elle est la clé du succès d’un appareil photo. Cependant, tous les regroupements de pixels ne sont pas identiques. Samsung utilise le regroupement de pixels « tétra » 4-en-1 sur le

Galaxie S22, et le regroupement de pixels 9-en-1 « nona » sur le Galaxy S22 Ultra. Est-ce que tout cela fait une différence? Nous avons découvert.

Pourquoi le regroupement de pixels est nécessaire

À quoi sert le regroupement de pixels? En bref, il permet aux pixels adjacents de fonctionner comme un grand « super pixel », collectant plus de données pour produire des photos plus lumineuses avec des couleurs plus précises et moins de bruit. Avant d’entrer dans les détails techniques, il est important de comprendre pourquoi cela se produit en premier lieu.

Le capteur de l'appareil photo de votre téléphone est le composant qui collecte et traite toutes les informations optiques qui lui sont transmises par l'objectif situé devant. Le capteur, quant à lui, est essentiellement une plaque de pixels. Des millions, en fait. Tout comme les cellules d'une plante, les pixels absorbent la lumière, qui subit ensuite une conversion du signal. pour produire l’image que nous voyons sur l’écran de notre téléphone.

Mais voici la partie étrange. Plus le nombre de pixels est élevé, plus la résolution de l'image est élevée, ce qui permet plus de détails et de netteté. Cependant, à mesure que nous ajoutons de nouveaux pixels, la taille des capteurs devrait également augmenter pour les accueillir. Passer de 10MP à 200MP devrait donner lieu à un capteur de caméra 20 fois plus grand. Mais comme l’espace disponible à l’intérieur du châssis d’un smartphone est limité pour accueillir les capteurs d’image, cette augmentation de taille ne peut pas se produire.

Pour résoudre le problème, la taille des pixels a été réduite, permettant ainsi d'installer davantage de ces éléments photosensibles sur la plaque du capteur sans trop augmenter sa taille. Cependant, plus un pixel est petit, plus il absorbe la lumière, ce qui entraîne des détails et des couleurs ternes. C’est là que la technologie de regroupement de pixels vient à la rescousse en créant algorithmiquement des pixels plus grands, capables d’absorber plus de lumière. Quand cela arrive, tu obtiens de plus belles photos.

Les avantages du regroupement de pixels sont faciles à constater

Lorsque cet algorithme entre en action, un super pixel plus grand est créé qui absorbe plus de données lumineuses. Ceci est particulièrement important dans les environnements faiblement éclairés où le capteur de la caméra doit collecter autant de lumière que possible. Dans le cas du regroupement de tétra pixels sur le Galaxy S22, lorsque quatre pixels voisins de la même couleur sont fusionnés en un seul, leur sensibilité à la lumière est multipliée par quatre.

En conséquence, les photos regroupées en pixels s’avèrent plus lumineuses, avec une netteté et un contraste plus élevés. L'image ci-dessus a été capturée à la résolution native de 50 MP de l'appareil photo principal du Galaxy S22. Notez le niveau de grain et les bords flous. Vous trouverez ci-dessous une photo de 12,5 MP regroupée en pixels du même sujet capturé par le S22, offrant des lignes bien définies et une bien meilleure reproduction des couleurs, avec un profil plus lumineux sur les bords.

Mais les avantages du regroupement de pixels ne se limitent pas à la photographie en basse lumière. En fait, la technologie élève également la sortie HDR (High Dynamic Range). Lorsque vous prenez des photos d'un sujet ou d'un environnement très contrasté, la technologie de regroupement de pixels produit à nouveau des avantages tangibles.

Chaque groupe de pixels (en fonction de sa couleur) a un niveau de photosensibilité et un temps d'exposition différents, ce qui signifie qu'ils collectent des informations lumineuses sous une forme segmentée et avec une plus grande précision. En conséquence, lorsque le traitement HDR est appliqué aux données optiques collectées par chaque matrice de pixels, les photos semblent percutantes, avec une plus grande précision des couleurs et une plage dynamique améliorée.

Les différentes approches de Samsung en matière de regroupement de pixels

L'échelle du regroupement de pixels dépend du nombre de pixels eux-mêmes. Par exemple, un appareil photo de 48 MP combine quatre pixels en un super pixel artificiellement agrandi pour produire des photos de 12 MP. C’est pourquoi les marques le commercialisent sous le nom de regroupement de pixels 4 en 1. De même, les capteurs de caméra de 5o millions ou 64 millions de pixels produisent respectivement des images de 12,5MP et 16MP. Dans le jargon marketing de Samsung, vous rencontrerez peut-être le nom « Tetracell » pour définir ce processus.

Sur le plan technique, les pixels ne bougent ni ne se combinent physiquement. Plutôt, cela se fait au niveau logiciel en utilisant des algorithmes de remosaïc. La disposition individuelle des pixels continue d’être une affaire RVB habituelle. Le travail de Tetracell consiste à regrouper les pixels avec le même filtre de couleur les uns à côté des autres dans un tableau de 2 × 2 pixels et à les fusionner pour créer un plus grand tableau de pixels RVB artificiels pour collecter plus de lumière. Jetez un œil à l’image ci-dessus pour voir comment cela se passe.

L'appareil photo 50MP du Galaxy S22 utilise des pixels de 1 micron, mais lorsque la technologie de regroupement de pixels entre en action, elle fusionne un tableau 2 × 2 de pixels adjacents de 1 micron. Cela nous donne un super pixel plus grand mesurant 2 microns de diamètre. C'est la méthode tétra. Mais lorsque vous disposez d’un appareil photo de 108 MP sur un téléphone comme le Galaxy S22 Ultra, la taille des pixels devient encore plus petite.

Au lieu du regroupement de pixels 4 en 1, ce capteur 108MP s'appuie sur ce que Samsung appelle la technologie « Nonacell ». Il combine neuf pixels voisins en un seul. Cette fusion d’un réseau de 3 × 3 pixels crée un super pixel plus grand d’une taille de 2,4 microns. Ce faisant, la résolution passe de 108 MP natifs à 12 MP, mais les photos s'avèrent plus lumineuses avec une meilleure précision des couleurs. Il s’agit de la méthode de regroupement de pixels nona.

Comme mentionné ci-dessus, les pixels plus petits ont du mal à collecter des données sur la lumière et perdent donc des détails sur les photos. L’image ci-dessus à gauche est un segment d’une photo pleine résolution de 108 MP prise par le capteur principal de l’appareil photo du Galaxy S22 Ultra, doté de pixels plus petits de 0,8 micron. À droite, un segment recadré à partir d'une photo de 50 MP prise par l’appareil photo principal du Galaxy S22, qui contient des pixels plus grands de 1 micron. Grâce à des pixels plus grands, le capteur de l’appareil photo du Galaxy S22 collecte davantage de données lumineuses et, par conséquent, vous pouvez voir plus de détails sur le bracelet en cuir, avec une netteté améliorée et une bien meilleure exposition.

Cependant, lorsque le regroupement de pixels entre en action, le capteur de l’appareil photo du Galaxy S22 Ultra crée un super pixel plus grand de 2,4 microns. qui collecte plus de données lumineuses que l'appareil photo principal du Galaxy S22, ce qui crée artificiellement un super plus petit de 2 microns pixel. Sans surprise, les résultats sont inversés.

Comme vous pouvez le voir sur l’image ci-dessus, le super pixel plus grand du Galaxy S22 Ultra offre une séparation améliorée des sujets avec un meilleur contrôle de la netteté, plus de détails de surface et une meilleure précision des couleurs. Mais le regroupement de pixels ne consiste pas uniquement à faire ressortir les détails en basse lumière. Il joue également un rôle important dans la reproduction des couleurs, la gestion de la plage dynamique et d'autres paramètres cruciaux.

Dans l'image ci-dessus à gauche, le Galaxy S22 fait un bien meilleur travail en termes d'exposition du sujet, d'estimation de la profondeur et de couleur. reproduction dans une photo pleine résolution de 50 MP, par rapport à la capture de 108 MP de la même scène du Galaxy S22 Ultra. Les plus petits pixels sur l’appareil photo principal du Galaxy S22 Ultra se traduisent par des couleurs délavées sur les bâtiments et un profil global moins percutant.

Tout comme le scénario de faible luminosité, le regroupement de pixels met à nouveau en évidence la différence et inverse les résultats. Grâce aux super pixels plus grands créés par le capteur de l’appareil photo du Galaxy S22 Ultra, l’image de droite ci-dessus représente le les rainures des briques sont plus précises sur la photo et les couleurs se sont révélées plus proches de la réalité que sur la photo prise par le Galaxy Vanilla S22. Cependant, il convient de souligner ici que le regroupement de pixels n’est pas le seul facteur déterminant la qualité de l’image. Cela dépend beaucoup de la marque du capteur, les algorithmes sous-jacents et l'ouverture, entre autres facteurs.

L'avenir du regroupement de pixels sur les smartphones

Avec la fin de la guerre des pixels en vue, la prochaine évolution concerne les capteurs d'appareil photo de 200 MP. En fait, selon les rumeurs, Motorola lancerait le premier téléphone doté d'un matériel d'imagerie aussi puissant. Dans ce cas, les algorithmes de remosaic vont combiner pas moins de 16 pixels en une seule grande unité. Prenez par exemple le capteur ISOCELL HP-1 de 200 MP de Samsung, qui introduit une nouvelle forme hybride de regroupement de pixels.

En fonction de la situation d'éclairage, il effectue un processus hybride de regroupement de pixels 4 × 4 qui se déroule en deux étapes. Premièrement, le capteur effectue un regroupement 4 en 1 qui implique un réseau 2 × 2 de pixels de 0,64 microns. Cela crée un super pixel plus grand mesurant 1,28 microns et produisant des photos avec une résolution de 50 mégapixels. Ensuite, le capteur effectue une autre série de regroupements 4 en 1 qui implique un réseau 2 × 2 de pixels de 1,28 microns, créant un super pixel encore plus grand mesurant 2,56 microns. À la fin de ce processus, la résolution finale de l’image tombe à 12,5 mégapixels, ce qui est gérable.

C’est pourquoi le regroupement de pixels est si nécessaire. À mesure que les capteurs des appareils photo des smartphones reçoivent de plus en plus de pixels, le besoin d’un regroupement de pixels de qualité devient d’autant plus important. Et c’est une technologie en constante évolution. Qu'il s'agisse du tétra, du nona ou du regroupement de pixels hybride mentionné ci-dessus, les entreprises sont encore en train de déterminer quelles méthodes fonctionnent le mieux pour différentes caméras.

Recommandations des rédacteurs

• Le dernier téléphone Android d’Asus pourrait être une grande menace pour le Galaxy S23 Ultra
• La Galaxy Tab S9 Ultra ressemble à l’une des tablettes les plus excitantes de 2023
• Un problème avec une fonctionnalité supérieure de l’appareil photo du Galaxy S23 Ultra a été résolu
• Qu’est-ce que Bixby? Comment utiliser l'assistant AI de Samsung
• Les meilleurs protecteurs d’écran Samsung Galaxy S23 Ultra: les 12 meilleurs choix