Πριν από μερικά χρόνια, οι κάμερες των smartphone συσκευών ήταν εντελώς διαφορετικές. Για παράδειγμα, όπως σημειώνει το androidpolice, το Google Pixel 2, το Galaxy Note 8 και το Apple iPhone 8, όλα είχαν 12MP αισθητήρες. Στις μέρες τα MP έχουν ανέβει σημαντικά, χαρακτηριστικά παραδείγματα Galaxy S22 και S22+ με 50MP κάμερες, S22 Ultra με 108MP.
Και όμως αυτά τα τηλέφωνα εκ προεπιλογής δεν προσφέρουν 50MP ή 108MP φωτογραφίες. Ο λόγος, το μαγικό pixel binning που αποτελεί και το θέμα του σύντομου αυτού άρθρου. Το pixel binning εν συντομία είναι η διαδικασία συνδυασμού πολλαπλών γειτονικών pixels για τη δημιουργία ενός super pixel. Ανάλογα με την ανάλυση του αισθητήρα της κάμερας, τα pixel κατατάσσονται σε ομάδες των τεσσάρων ή εννιά, κάτι που αναφέρεται με τον όρο tetra-binning ή nona-binning αντίστοιχα.
Το Galaxy S22 Ultra όπως και πολλά άλλα high-end τηλέφωνα της Samsung πριν από αυτό χρησιμοποιεί pixel binning για να συνδυάσει ομάδες από 9 γειτονικά pixels χρησιμοποιώντας την κάμερα των 108MP για τη λήψη 12MP φωτογραφιών.
Τι πετυχαίνει ουσιαστικά το pixel binning;
Αυτή ακριβώς την ερώτηση υπέβαλλε το androidpolice στον αντιπρόεδρο της Qualcom. Στην επιφάνεια των αισθητήρων υπάρχουν χιλιάδες pixels, διακριτές μονάδες που αντιλαμβάνονται το φως. Καθώς αυξάνεται η ανάλυση των καμερών των smartphones αυξάνεται και ο αριθμός των pixels στις επιφάνειες αυτές.
Αν και η συγκέντρωση περισσότερων pixels στην ίδια φυσικά επιφάνεια καθιστά την κάμερα πιο ικανή να βλέπει λεπτομέρειες, περιορίζει το πόσο καλά μπορεί να λειτουργήσει σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού. Τα μικρά pixels δεν μπορούν να συλλάβουν τόσο μεγάλες ποσότητες φωτός. Είναι βασική φυσική, εξηγεί ο Jude Haepe της Qualcomm. Και τα σύγχρονα pixels είναι μικρά. Δεν είναι ασυνήθιστο να βλέπουμε μεγέθη pixels στο 1μm. Για να το καταλάβουμε καλύτερα αρκεί να αναφέρουμε ότι μια μέση ανθρώπινη τρίχα έχει πάχος περίπου 80μm.
Μεγαλύτερα pixels σημαίνει καλύτερη ποιότητα εικόνας σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού. Το μέγεθος του pixel έχει μεγάλη σημασία, καθώς όσο μικρότερο είναι τόσο μικρότερη επιφάνεια έχει για να συλλέξει φως. Οι κατασκευαστές προσπαθούν να λύσουν το πρόβλημα με διάφορους τρόπους.
Πολλά smartphones συνδυάζουν πληροφορίες από πολλαπλά καρέ, τη γνωστή computational φωτογραφία. Άλλοι, χρησιμοποιούν μεγαλύτερο αισθητήρα, δίνοντας σε κάθε pixel περισσότερο χώρο για τη συλλογή φωτός.
Το Pixel binning λοιπόν συνδυάζει γειτονικά pixel για να δημιουργήσει ένα μεγαλύτερο pixel που συχνά αναφέρεται ως super pixel και το οποίο προσφέρει καλύτερη φωτοευαισθησία λύνοντας ουσιαστικά το πρόβλημα, αν και μια παραχώρηση είναι η απώλεια της λεπτομέρειας.
Το pixel binning είναι μια δημιουργική λύση στους φυσικούς περιορισμούς που επιβάλλονται από τον ολοένα αυξανόμενο αριθμό MP στους αισθητήρες που πρέπει να παραμένουν μικροσκοπικοί για να χωράνε μέσα στα smartphones. Γίνεται γρήγορα το πρότυπο της βιομηχανίας, και δεν είναι δύσκολο να καταλάβει κανείς γιατί. Δίνει οπτικά ακριβείς φωτογραφίες σε φωτισμό που διαφορετικά θα απαιτούσε υψηλά ISO, κάτι που με τη σειρά του θα είναι ως αποτέλεσμα τον θόρυβο ή μεγάλους χρόνους έκθεσης που είναι επιρρεπείς στο θόλωμα.
