Како спајање пиксела чини ваше фотографије Галаки С22 сјајним

Индустрија паметних телефона наставља свој свеобухватни рат за превласт камера, са брендовима који покушавају да угурају што више пиксела у што више камера. Од оних бедних Макро и дубинске камере од 2 мегапиксела до снимака од 108 мегапиксела на телефонима као што је Галаки С22 Ултра, чини се да бројке само расту.

Ускоро, Самсунгов сензор камере од 200 мегапиксела ће ствари подићи на следећи ниво, али у срцу свих ових мегапикселних чаробњака је технологија која се зове спајање пиксела – и кључна је за успех камере. Међутим, није свако спајање пиксела исто. Самсунг користи „тетра“ 4-у-1 бинирање пиксела на Галаки С22, и „нона“ 9-у-1 бинирање пиксела на Галаки С22 Ултра. Да ли све ово чини неку разлику? Смо сазнали.

Зашто је потребно спајање пиксела

Шта ради спајање пиксела? Укратко, омогућава суседним пикселима да раде као један велики „супер пиксел“, прикупљајући више података за испоруку светлијих фотографија са прецизнијим бојама и мање шума. Пре него што уђемо у техничке детаље, важно је разумети зашто се то уопште дешава.

Сензор камере на вашем телефону је компонента која прикупља и обрађује све оптичке информације које му шаље сочиво испред. Сензор је, заузврат, у суштини плоча од пиксела. Милиони њих, заправо. Баш као ћелије на биљци, пиксели апсорбују светлост, која се затим претвара у сигнал да произведемо слику коју видимо на екрану нашег телефона.

Али ево чудног дела. Што је већи број пиксела, то је већа резолуција слике — што омогућава више детаља и оштрине. Међутим, како настављамо да додајемо све више пиксела, величина сензора би такође требало да се повећа да би их прилагодила. Прелазак са 10МП на 200МП би требало да резултира 20 пута већим сензором камере. Али пошто је унутар кућишта паметног телефона доступан ограничен простор за постављање сензора слике, то повећање величине се не може догодити.

Да би се решио проблем, величина пиксела је смањена, постављајући више ових фотоосетљивих елемената на плочу сензора без превеликог повећања њене величине. Међутим, што је пиксел мањи, то је лошије у апсорпцији светлости - што резултира нејасним детаљима и бојама. Ту долази у помоћ технологија спајања пиксела тако што алгоритамски ствара веће пикселе који су способни да апсорбују више светлости. Када се то деси, добијате лепше фотографије.

Лако је уочити предности спајања пиксела

Када овај алгоритам крене у акцију, ствара се већи супер пиксел који апсорбује више светлосних података. Ово је посебно важно у окружењима са слабом осветљеношћу где сензор камере треба да прикупи што је више могуће светлости. У случају сабирања тетра пиксела на Галаки С22, када се четири суседна пиксела исте боје споје у један, њихова осетљивост на светлост се повећава четири пута.

Као резултат тога, фотографије у пикселима постају светлије са већом оштрином и већим контрастом. Слика изнад је снимљена у матичној резолуцији од 50 МП примарна камера Галаки С22. Обратите пажњу на ниво зрнатости и замагљене ивице. Испод је снимак од 12,5 мегапиксела истог субјекта који је снимио С22, који нуди добро дефинисане линије и много бољу репродукцију боја, са светлијим профилом око ивица.

Али предности бинирања пиксела нису ограничене на фотографије при слабом осветљењу. У ствари, технологија такође подиже ХДР (Хигх Динамиц Ранге) излаз. Када снимате објекат високог контраста или околину, технологија спајања пиксела поново даје опипљиве предности.

Свака група пиксела (на основу своје боје) има другачији ниво фотосензитивности и времена експозиције, што значи да прикупљају информације о светлости у сегментираном облику и са већом прецизношћу. Као резултат тога, када се ХДР обрада примени на оптичке податке које прикупља сваки низ пиксела, фотографије изгледају продорно, са већом прецизношћу боја и побољшаним динамичким опсегом.

Самсунг-ови различити приступи груписању пиксела

Скала спајања пиксела зависи од броја самих пиксела. На пример, камера од 48 МП комбинује четири пиксела у један вештачки увећан супер пиксел да би испоручила фотографије од 12 МП. Због тога га брендови пласирају на тржиште као 4-у-1 пиксел. Слично, сензори камере са 5о милиона или 64 милиона пиксела производе слике од 12,5МП и 16МП, респективно. У Самсунговом маркетиншком жаргону можете наићи на име „Тетрацелл“ да бисте дефинисали овај процес.

На техничком нивоу, пиксели се заправо не померају или комбинују физички. Уместо тога, ради се на софтверском нивоу коришћењем ремозаичких алгоритама. Појединачни распоред пиксела и даље је уобичајена РГБ ствар. Посао Тетрацелл-а је да групише пикселе са истим филтером боје један поред другог у низу пиксела 2×2 и споји их да би се створио већи вештачки РГБ низ пиксела за прикупљање више светлости. Погледајте слику изнад да видите како је испало.

Камера од 50 мегапиксела на Галаки С22 користи пикселе од 1 микрона, али када технологија спајања пиксела крене у акцију, она спаја 2×2 низ суседних пиксела од 1 микрона. Ово нам даје већи супер пиксел који мери 2 микрона у пречнику. Ово је тетра метода. Али када имате камеру од 108 МП на телефону као што је Галаки С22 Ултра, величина пиксела постаје још мања.

Уместо спајања 4-у-1 пиксела, овај сензор од 108 МП се ослања на оно што Самсунг назива „Нонацелл“ технологијом. Комбинује девет суседних пиксела у један. Ово спајање низа 3×3 пиксела ствара већи супер пиксел величине 2,4 микрона. При томе, резолуција се смањује са изворних 108МП на 12МП, али фотографије постају светлије уз бољу тачност боја. Ово је метода сабирања без пиксела.

Као што је горе поменуто, мањи пиксели се боре са прикупљањем светлосних података, стога губе на детаљима на фотографијама. Горња лева слика је део слике пуне резолуције од 108 МП коју је направио сензор примарног фотоапарата Галаки С22 Ултра, који долази са мањим пикселима од 0,8 микрона. На десној страни је сегмент исечен из снимка од 50 МП снимљено главном камером Галаки С22, који пакује веће пикселе од 1 микрона. Захваљујући већим пикселима, сензор камере Галаки С22 прикупља више података о светлости, и као резултат, можете видети више детаља на кожној наруквици, са побољшаном оштрином и далеко бољом експозицијом.

Међутим, када бинирање пиксела крене у акцију, сензор камере Галаки С22 Ултра ствара већи супер пиксел од 2,4 микрона која прикупља више података о светлости од примарне камере Галаки С22, која вештачки ствара мању супер камеру од 2 микрона пиксела. Није изненађујуће да су резултати обрнути.

Као што можете видети на горњој слици, већи супер пиксел Галаки С22 Ултра нуди побољшано одвајање субјеката уз већу контролу оштрине, више детаља о површини и бољу прецизност боја. Али спајање пиксела није само откривање детаља при слабом осветљењу. Такође игра огромну улогу у репродукцији боја, управљању динамичким опсегом и другим кључним параметрима.

На слици изнад лево, Галаки С22 ради много бољи посао у експозицији субјекта, процени дубине и боји репродукција у снимку од 50 МП у пуној резолуцији, у поређењу са снимком од 108 МП исте сцене са Галаки С22 Ултра. Мањи пиксели на примарној камери Галаки С22 Ултра резултирају испраним бојама на зградама и укупним мање продорним профилом.

Баш као и сценарио са слабим осветљењем, бинирање пиксела поново наглашава разлику и преокреће резултате. Захваљујући већим супер пикселима које је креирао сензор камере Галаки С22 Ултра, слика десно изнад приказује жлебови од цигле су тачније на слици и боје су се испоставиле ближе стварности него на слици коју је направила ванила галаксија С22. Међутим, овде је вредно истаћи да спајање пиксела није једини фактор у одлучивању о квалитету слике. Много зависи од марке сензора, основне алгоритме и отвор бленде, између осталих фактора.

Будућност спајања пиксела на паметним телефонима

Без краја ратовима пиксела на видику, следећа еволуција су сензори камере од 200 МП. У ствари, прича се да ће Моторола лансирати први телефон са тако моћним хардвером за обраду слика. У овом случају, ремосаиц алгоритми ће комбиновати не мање од 16 пиксела у једну велику јединицу. Узмимо за пример Самсунгов сопствени 200МП ИСОЦЕЛЛ ХП-1 сензор, који уводи нови хибридни облик спајања пиксела.

У зависности од ситуације са осветљењем, врши хибридни процес спајања 4×4 пиксела који се дешава у две фазе. Прво, сензор врши 4-у-1 бинирање које укључује 2×2 низ пиксела од 0,64 микрона. Ово ствара већи супер пиксел који мери 1,28 микрона и производи фотографије у резолуцији од 50 мегапиксела. Затим, сензор ради још један круг 4-у-1 биннинга који укључује 2×2 низ пиксела од 1,28 микрона, стварајући још већи супер пиксел који мери 2,56 микрона. На крају овог процеса, коначна резолуција слике пада на управљивих 12,5 мегапиксела.

У томе лежи разлог зашто је спајање пиксела толико неопходно. Како сензори камере паметног телефона добијају све више и више пиксела, потреба за квалитетним спајањем пиксела постаје све важнија. И то је технологија која се стално развија. Било да је у питању тетра, нона или хибридно спајање пиксела поменутог изнад, компаније још увек откривају које методе најбоље раде за различите камере.

Препоруке уредника

• Асусов најновији Андроид телефон могао би да представља велику претњу за Галаки С23 Ултра
• Галаки Таб С9 Ултра изгледа као један од најузбудљивијих таблета у 2023
• Решен је проблем са врхунском функцијом камере Галаки С23 Ултра
• Шта је Бикби? Како користити Самсунг-ов АИ асистент
• Најбољи заштитници екрана за Самсунг Галаки С23 Ултра: 12 најбољих избора