Inhoud

• Het belang van pixels of fotosites
• De pixelbinning-benadering
• Wie gebruikt nu pixelbinning?
• Retouren verminderen?

In het afgelopen jaar is de term "pixelbinning" regelmatig opduiken wanneer we het hebben over smartphonefotografie. De term roept niet echt opwinding op, maar het is een functie die tegenwoordig veel telefoons aandrijft.

Dus wat is pixelbinning dan? Doe mee en bekijk een van de toonaangevende functies voor smartphonefotografie op de markt.

Het belang van pixels of fotosites

Om pixelbinning te begrijpen, moeten we begrijpen wat een pixel in deze context is.De pixels in kwestie worden ook wel fotosites genoemd en zijn fysieke elementen op een camerasensor die licht vastleggen tijdens fotografie.

Pixelgrootte wordt meestal gemeten in microns (een miljoenste van een meter), waarbij alles op of onder een micron als klein wordt beschouwd. De iPhone XS Max, Google Pixel 3 en Galaxy S10 camera's bieden allemaal grote 1,4 micron pixels.

Vanzelfsprekend wilt u altijd dat uw pixels groot zijn, omdat een grotere pixel eenvoudig meer licht kan vangen dan een kleinere pixel. De mogelijkheid om meer licht vast te leggen, betekent betere prestaties in de kroeg of in de schemering, wanneer licht een premium is. Maar de camerasensoren van smartphones moeten klein zijn om in de fraaie frames van vandaag te passen - tenzij je het niet erg vindt om een ​​camerabots te krijgen.

De kleine smartphone-sensorgrootte betekent dat de pixels ook klein moeten zijn, tenzij u gewoon minder pixels gebruikt (d.w.z. een sensor met een lagere resolutie). De andere benadering is om meer pixels te gebruiken (d.w.z. een sensor met een hogere resolutie), maar u moet de sensor groter maken en met een schok omgaan of de pixels nog meer verkleinen. Het nog meer verkleinen van de pixels heeft een negatief effect op de mogelijkheden bij weinig licht. Maar dat is waar pixelbinning een verschil kan maken.

De pixelbinning-benadering

Een 12MP pixel-binned shot genomen met de 48MP-toting Honor View 20.

Kort samengevat is pixelbinning een proces waarbij gegevens van vier pixels worden gecombineerd tot één. Een camerasensor met kleine 0,9 micron pixels levert dus resultaten op die gelijk zijn aan 1,8 micron pixels bij het nemen van een pixel-binned shot.

Zoals we in onze 48MP camera-uitleg hebben gezegd, beschouw de camerasensor als een tuin en de pixels / fotosites als emmers die regen verzamelen in de tuin. Je kunt veel kleine emmers in de tuin plaatsen of in plaats daarvan verschillende grote emmers. Maar pixel-binning is in wezen het equivalent van het combineren van alle kleine emmers in één gigantische emmer wanneer dat nodig is.

Het grootste nadeel van deze techniek is dat uw resolutie effectief wordt gedeeld door vier bij het nemen van een pixel-binned shot. Dat betekent dus dat een opname met binnenshuis op een 48MP-camera in feite 12MP is, terwijl een opname met binnenshuis op een 16MP-camera slechts vier megapixels is.

Pixelbinning wordt over het algemeen mogelijk gemaakt dankzij het gebruik van een quad bayer-filter op camerasensoren. Een bayer-filter is een kleurenfilter dat wordt gebruikt in alle digitale camerasensoren, bovenop de pixels / fotosites zit en een afbeelding met rode, groene en blauwe kleuren vastlegt.

Uw standaard bayer-filter bestaat uit 50 procent groene filters, 25 procent rode filters en 25 procent blauwe filters. Volgens fotografiebron Cambridge in Color is deze opstelling bedoeld om het menselijk oog na te bootsen, dat gevoelig is voor groen licht. Nadat deze afbeelding is gemaakt, wordt deze geïnterpoleerd en verwerkt om een ​​definitieve afbeelding in kleur te produceren.

Maar een quad bayer-filter groepeert deze kleuren in clusters van vier en gebruikt vervolgens softwarematige array-conversieprocessen om pixelbinning mogelijk te maken. De clusterindeling levert extra lichtinformatie tijdens het array-conversieproces, waardoor het beter is dan eenvoudigweg interpoleren / opschalen naar 48MP. Bekijk de afbeelding hierboven om te kijken hoe het quad-bayer-filter werkt - merk je op hoe de groepering van de verschillende kleuren verschilt van het traditionele bayer-filter? Je zult ook merken dat het nog steeds 50 procent groene filters, 25 procent rode filters en 25 procent blauwe filters biedt.

Door een quad bayer-filter en pixelbinning te gebruiken, profiteert u van overdag opnamen met superhoge resolutie en 's nachts pixel-opnamen met lagere resolutie. En deze nachtelijke foto's moeten helderder zijn en minder ruis bieden over de volledige resolutie.

Wie gebruikt nu pixelbinning?

Als een fabrikant een telefoon heeft met een 32MP-, 40MP- of 48MP-camera, dan is het bijna gegarandeerd deze functie aan te bieden. Prominente apparaten in dit verband zijn de Xiaomi Redmi Note 7-serie, Xiaomi Mi 9, Honor View 20, Huawei Nova 4, Vivo V15 Pro en de ZTE Blade V10.

Maar we zien ook merken met camera's met een lagere resolutie die pixelbinningopties bieden, zoals LG's G7 ThinQ en V30s ThinQ. Deze apparaten bieden een Super Bright-modus op hun 16MP-camera's, waarbij pixelbinning wordt gebruikt om ons helderdere, 4MP-opnamen te maken. We hebben zelfs merken als Xiaomi 16MP- en 20MP-camera's met pixelbinning geadopteerd, zoals respectievelijk de Xiaomi Redmi S2 en Mi A2.

Duidelijk hogere resolutie camera's lijken meer geschikt voor de techniek (vooral bij naar achteren gerichte camera's), omdat de uitvoerresolutie niet laag is. Maar je vraagt ​​je ook af hoe hoog je kunt gaan. Welnu, een nieuw interview suggereert dat 64MP en 100MP + camera's bezig zijn.

Retouren verminderen?

Een Qualcomm-directeur vertelde MySmartPrice merken lanceren later dit jaar 64MP en 100MP + smartphones. Dit kan ons respectievelijk 16 MP en tenminste 25 MP pixel-binned shots geven. Maar tenzij deze ultrahoge resolutiecamera's enorme sensoren hebben voor al die pixels (terwijl we pixels nog steeds op een vergelijkbare grootte houden als 48MP-sensoren), kunnen we een teleurstelling tegemoet gaan.

Immers, als we een 64MP-camera met superkleine 0,5 micron pixels hebben, dan zou een opname met pixels binnendringen in feite het equivalent zijn van een 16MP één micron pixelafbeelding. Dus een fabrikant zou al die moeite doen om resultaten te krijgen die vergelijkbaar zijn met de selfiecamera van de OnePlus 6T of de primaire camera van de LG G7. Waarom zou u niet gewoon een 12MP-sensor gebruiken die lijkt op de Google Pixel of Samsung Galaxy S10-serie?

Een mogelijkheid is dat deze camera's met ultrahoge resolutie gegevens van nog meer pixels kunnen combineren om de prestaties bij weinig licht te verbeteren. Maar het is onduidelijk of dit nu al mogelijk is via pixelbinning. Desondanks gebruikte de Nokia 808 PureView een zogenaamde oversampling-methode om gegevens van maar liefst 14 pixels te combineren voor een schonere 3MP-opname. En als 3MP een te lage resolutie is naar uw wens, dan was de camera ook in staat om gegevens van acht pixels te combineren voor een betere 5MP snap (of gegevens van vijf pixels voor een 8MP-opname).

Zelfs als camera's met ultrahoge resolutie niet snel worden gerealiseerd, laten de huidige reeks 40MP- en 48MP-sensoren al indrukwekkende resultaten zien bij het gebruik van pixelbinning. Met steeds betere mogelijkheden, zoals nachtmodi, betere zoom en AI-smarts, is er op dit moment veel potentieel voor betere smartphonefoto's.