O que é Pixel Binning em Câmeras?


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Close de um sensor de quadro de câmera sem espelho
Hayati Kayhan/Shutterstock.com

Câmeras de smartphones com contagens de megapixels super altas são um bom marketing, mas quase ninguém tira fotos de 200 megapixels. Então, como você obtém fotos utilizáveis ​​deles? Através do pixel binning, o processo de combinar pixels minúsculos em grandes pixels virtuais.

Agrupando pixels juntos

Pixel binning é uma técnica em que vários pixels em um sensor de câmera são agrupados para trabalhar juntos como um. A forma mais comum de binning pega quatro pixels adjacentes e os faz agir como um. Em telefones mais novos com contagens de megapixels realmente enormes, especificamente telefones de 108 megapixels, a proporção é de nove para um. Isso faz com que a contagem efetiva de megapixels seja realmente 12.

Então, por que se preocupar com mais megapixels? Se a contagem final de megapixels for apenas 12, por que não colocar um sensor de 12 megapixels no telefone? Algumas empresas, principalmente a Apple, fazem exatamente isso. De fato, na superfície, o pixel binning pode parecer apenas uma maneira de colocar números maiores em uma câmera para impressionar os clientes que podem não saber melhor. No entanto, existem de fato razões legítimas para usar o binning. Para entendê-los, porém, precisamos fazer um pequeno desvio em como os sensores das câmeras funcionam.

Reunindo fótons e tamanho do sensor

Um sensor de câmera é, de certa forma, como um painel solar. Quando os fótons atingem a superfície do sensor, ele cria uma carga elétrica. Cada pixel no sensor é representado por um ponto fotossensível na superfície do sensor.

Os sensores filtram as diferentes cores de luz para construir uma imagem colorida como um produto final com o qual você pode trabalhar. Esses pontos fotossensíveis não são do mesmo tamanho em todos os sensores da câmera.

Um gráfico comparando os tamanhos dos sensores da câmera.
gritsalak karalak/Shutterstock.com

É por isso que a contagem de megapixels por si só não é uma boa medida da qualidade da imagem. Dois sensores com a mesma contagem de megapixels podem gerar uma imagem com a mesma resolução. No entanto, se um sensor for quatro vezes maior que o outro, cada “ponto” fotográfico oferece uma superfície muito maior para os fótons atingirem.

Quanto mais fótons um sensor puder amostrar da cena, melhor será a qualidade da imagem final. Representa uma representação mais verdadeira e detalhada da cena. Um sensor de câmera full-frame, encontrado em câmeras profissionais dedicadas, mede 24×36 milímetros. Essa é uma área de superfície de 864 milímetros quadrados ou cerca de 1,34 polegadas quadradas. Para comparação, a câmera principal do iPhone 13 Pro oferece apenas 44 milímetros quadrados, ou 0,0682001 polegadas quadradas. O iPhone 13 possui um sensor na extremidade maior do espectro típico, mas ainda é muito menor do que os usados ​​em câmeras dedicadas.

A Apple é um bom exemplo de tamanho do sensor e qualidade da foto. Com cada geração de iPhone nos últimos anos, eles mantiveram a contagem de pixels em 12MP, mas aumentaram o tamanho de cada pixel. Isso melhora a qualidade e o desempenho da imagem, mas limita a resolução.

Os benefícios do Pixel Binning

É aqui que o pixel binning entra em cena. Ele oferece uma maneira de obter os benefícios de coleta de luz de pixels grandes, como o sensor de 12 MP da Apple no iPhone 13 Pro, enquanto permite tirar imagens de alta resolução quando não há escassez de luz.

Se você estiver tirando fotos em um ambiente claro, há pixels mais do que suficientes para que o sensor de 108MP obtenha uma amostra de boa qualidade. Com pouca luz, os pixels são agrupados para combinar suas habilidades de coleta de luz. Oferecendo desempenho com pouca luz semelhante a um sensor com pixels maiores.

A principal desvantagem é que você obtém uma imagem de resolução mais baixa. No entanto, a imagem típica de 12MP produzida, por exemplo, por um smartphone usando pixel binning, excede as necessidades de resolução para a maioria dos usuários. Ninguém está postando imagens enormes de 12MP diretamente nas mídias sociais. 12MP é adequado até para impressões bastante grandes e certamente mais do que suficiente para um quadro de imagem típico.

Se você não quiser que sua câmera ou telefone reduza os pixels para uma resolução mais baixa, geralmente há uma configuração em algum lugar para forçar a resolução máxima. Por exemplo, o S21 Ultra da Samsung possui um modo de disparo dedicado de 108MP em seu aplicativo de câmera, embora a imagem resultante seja absolutamente enorme!

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