Sodobni pametni telefoni so opremljeni z zmogljivimi sistemi kamer in marsikaj je v ozadju, da so vaše fotografije videti čudovite. Ena taka stvar je združevanje pikslov.
Zagotovo ste že videli, kako Samsung pri trženju uporablja izraze, kot sta »nona-binning« ali »Adaptive Pixel«, ko govori o združevanju slikovnih pik, češ da izboljšuje zmogljivost pri šibki svetlobi. Ampak ali res? Naučimo se, kaj je združevanje pikslov, zakaj se uporablja in kako deluje.
Zakaj kamere pametnih telefonov uporabljajo združevanje pikslov
Preden se naučite, kaj je združevanje slikovnih pik in kako deluje, morate najprej vedeti, zakaj obstaja. Poglejte, pametni telefoni se soočajo z veliko težavo, ko gre za kamere: omejitev velikosti. Senzor kamere je v bistvu plošča z milijoni slikovnih pik, ki zajemajo svetlobo okolice. Torej, več kot je slikovnih pik, več svetlobe lahko zajamejo in ustvarijo boljšo sliko.
Ko v tem kontekstu rečemo "piksel", ne mislimo na slikovne pike na zaslonu, ki oddajajo svetlobo, temveč na fotomesta na senzorju kamere, ki zajemajo svetlobo. Ta svetloba se nato pretvori in uporabi za ustvarjanje slike, ki jo vidite na zaslonu.
Tukaj je težava: če še naprej dodajamo več slikovnih pik, bi morali tudi povečati senzor, da bi jih lahko vključili. To je težko, ker je modul kamere na telefonu le en del telesa; namestiti morate tudi baterijo, matično ploščo, zvočnik in številne druge senzorji v pametnem telefonu.
Da bi premagala to omejitev, so tehnološka podjetja iznašla pametno rešitev. Namesto da bi senzor naredili nesmiselno velik, so sami skrčili slikovne pike in v danem prostoru namestili več slikovnih pik, da bi povečali največjo teoretično ločljivost slike.
Za referenco, senzor z 12 milijoni slikovnih pik v iPhonu 13 ima velikost slikovnih pik 1,9 µm (mikrometer), enaka pa je 1,22 µm na senzorju z 48 milijoni slikovnih pik v iPhonu 14 Pro. Senzor s 108 MP na Galaxy S22 Ultra ima slikovne pike velikosti samo 0,8 µm – enega najmanjših, kar smo jih videli.
Kaj je združevanje pikslov? Kako deluje?
Združevanje slikovnih pik je tehnika obdelave slik, pri kateri se štiri ali več sosednjih slikovnih pik v senzorju kamere združijo v sliko superpixel (ali "tetrapixel" ali "nonapixel", kot ga imenuje Samsung), ki nosi vsoto ali povprečno vrednost vseh pikslov v njem.
Upoštevajte, da se piksli fizično ne premikajo ali spreminjajo drug v drugega na ravni strojne opreme; to so le njihovi fotonski podatki, ki so združeni prek programske opreme za posnemanje večje slikovne pike.
Razumejmo to s primerom z uporabo iPhone 14 Pro Max in Galaxy S22 Ultra. IPhone 14 Pro Max izvaja združevanje slikovnih pik 4-v-1 (matrika 2x2), da zniža ločljivost slike z izvornih 48 MP na 12 MP. Podobno S22 Ultra združuje slikovne pike 9 v 1 (matrika 3x3) in zniža ločljivost s 108 MP na 12 MP.
Tako znižanje ločljivosti omogoča, da vaš telefon hitreje obdeluje fotografije, tako da si lahko ogledate posnetek takoj po kliku. Nasprotno pa fotografiranje pri polni ločljivosti dodatno obremeni delo in traja veliko dlje za obdelavo.
Ne pozabite tudi, da megapiksli in megabajti niso enake stvari. Megapiksli se nanašajo na število slikovnih pik na senzorju (fiksna enota), megabajti pa na na velikost slikovne datoteke (spremenljiva enota), ki je odvisna od tega, koliko informacij je v vašem strel.
Na primer, Galaxy A53 ima kamero s 64 milijoni slikovnih pik in omogoča združevanje slikovnih pik 4 v 1 za posnetke s 16 milijoni slikovnih pik. Privzeto posname posnetke z ločljivostjo 4624 x 3468 za skupno 16.036.032 slikovnih pik ali preprosto 16 MP (en megapiksel je en milijon slikovnih pik). Če preklopite v način polne ločljivosti, dobite posnetke ločljivosti 9248 x 6936 za skupno 64.144.128 slikovnih pik ali 64 MP.
Združevanje slikovnih pik ne zagotavlja boljših fotografij
Tukaj je nekaj, kar je morda težko pogoltniti: združevanje slikovnih pik je rešitev za lažno težavo. Celotna ideja za združevanje slikovnih pik je, da omogoča, da na senzor fotoaparata namesto manjšega števila, vendar večjih slikovnih pik, postavite več, vendar manjših slikovnih pik. To je nepotrebno, ker bo večja posamezna slikovna pika vedno zajela več surove svetlobe.
Za primerjavo, superpiksel enake velikosti, ki nosi fotonske podatke več manjših slikovnih pik, mora uganiti, kako bi moral izgledati končni posnetek – in ne opravi vedno dobro svojega dela. To je razlog, zakaj fotografije iz telefonov Samsung so videti preveč obdelane včasih so tiste iz iPhonov videti bolj naravne in dosledne.
Tehnična podjetja se rada hvalijo s tem, koliko megapikslov ima njihov novi senzor kamere, in zaradi tega Zaradi tega je povprečni uporabnik pametnega telefona začel verjeti, da večje število megapikslov pomeni boljšo sliko kakovosti. Ne gre. Kakovost slike je bolj odvisna od velikosti samega senzorja in ne od števila slikovnih pik na njem.
Število megapikslov določa največjo ločljivost slike, v kateri lahko vaš telefon fotografira. Edina praktična prednost tega je, da lahko povečate in obrežete fotografije, ne da bi postale zamegljene. Število megapikslov vam ne pove ničesar o znanosti o barvah, ravnovesju beline, dinamičnem razponu ali čemer koli podobnem.
Domnevne prednosti združevanja slikovnih pik niso rezultat same tehnike, temveč zmogljivih algoritmov za obdelavo slik in nabora čipov v vašem telefonu. Slednji je tisti, ki naredi trdo delo, da so vaši posnetki videti svetlejši, manj zrnati in bolj živahni.
Razlog, zakaj je lahko fotografija z nižjo ločljivostjo včasih videti bolje kot fotografija polne ločljivosti fotografija je, da je uporaba slikovnih algoritmov težja pri večji fotografiji, saj je za to potrebna večja obdelava moč. Manjšo fotografijo lahko takoj obdelamo.
Združevanje slikovnih pik je rešitev, ne funkcija
Namen združevanja pikslov je navsezadnje omogočiti dvig največje teoretične ločljivosti slike fotoaparat pametnega telefona lahko sprejme, medtem ko ga spustite dovolj, da lahko vaš telefon hitro obdela vaše fotografije vsakodnevna uporaba.
Ločljivost slike je pomembna, ker očitno želite povečati svoje fotografije, ne da bi pri tem izgubili podrobnosti, vendar so številke, kot je 108 MP, odkrito nepotrebne.
Najboljši način, da zagotovite, da ima telefon, ki ga želite kupiti, dober sistem kamer, je preprosto preveriti vzorce kamer in si ogledati ocene. Ne obsedite se preveč s tehničnimi podrobnostmi; če vam je všeč, kar vidite, je to pravi fotoaparat za vas.
