Зачем нужны 108-Мп камеры, если они все равно снимают в 12-Мп разрешении? Разбираемся вместе с GSMinfo.
В последние годы разрешение камер смартфонов неуклонно росло. Сначала на свет появились 48-Мп сенсоры, затем настал черед датчиков с 64-Мп разрешением, а теперь никого не удивить использованием в смартфоне монструозных 108-Мп камер. Но если раньше увеличение разрешения камеры напрямую связывалось с повышением детализации снимков, то у нынешнего поколения 108-Мп сенсоров совсем другая цель.
Как размер пикселя влияет качество фотографии Каждый сенсор камеры состоит из крошечных пикселей, улавливающих свет, размеры которых измеряются в микронах. К примеру, в недавно завезенном в Украину смартфоне Xiaomi 11T используется 108-Мп сенсор Samsung Isocell HM2 с 0,7-мкм пикселями, а в Samsung Galaxy S21 FE задействован 12-Мп датчик с 1,8-мкм пикселями. Если подходить к вопросу поверхностно, легко вообразить, что чем больше пикселей в сенсоре камеры, тем более детализированными должны получиться снимки. Но размер любого сенсора, особенно сенсора такого компактного гаджета как смартфон, крайне ограничен. А что будет, если разместить на одной и той же площади разное количество пикселей? Чем больше пикселей там разместится, тем меньше окажется их размер, что, кстати, отлично видно на приведенном выше примере.
И здесь в дело вступает банальная физика. Представьте два окна площадью 0,5 и 1,5 кв. м. Какое из них принесет в комнату больше света? Конечно больше. Так и с пикселями: чем больше его размер, тем больше света он способен уловить. Вы вряд ли почувствуете особую разницу в идеальных условиях съемки, но в пасмурный день, сумерки или тем более ночью сенсоры с большими пикселями дадут просто огромный выигрыш в съемке.
Пиксельный бингинг
Так почему же тогда производители столь тщательно увеличивают количество пикселей в камерах своих смартфонов в ущерб их размерам? Дело в том, что современные датчики камер поддерживают технологию пиксельного бининга, а если проще – объединение соседних пикселей в один большой «суперпиксель».
Например, уже упоминавшийся нами Xiaomi 11T использует 108-мегапиксельный сенсор Samsung Isocell HM2 с пикселями, физические размеры которых ограничены скромными 0,7-мкм. Если бы все оставалось так, светочувствительность такого датчика была бы минимальной, то есть он мог бы делать хорошие снимки только в идеальных условиях.
Однако благодаря технологии пиксельного бингинга 9-в-1 смартфон умеет объединять девять соседних пикселей, благодаря чему эффективная площадь пикселя увеличивается до 2,1 мкм, а это, кстати, даже больше, чем у Samsung Galaxy S21 FE с его «стоковыми» 8-мкм пикселями. Соответственно, увеличивается его светочувствительность, а вместе с ней снижаются шумы и растет качество съемки при недостаточном освещении. Принцип работы технологии максимально прост. Каждый пиксель сенсора улавливает только свет и его интенсивность без каких-либо цветовых оттенков. Ну а для получения полноценных фотографий в сенсорах используются цветные фильтры, пропускающие на отдельный пиксель только свет из определенной части спектра (цвета). Так, одни пиксели воспринимают только красный цвет, другие – зеленый, а третьи – синий.
Но это то, что касается обыкновенной матрицы. Если же говорить о технологии пиксельного бининга, то она предполагает использование одного фильтра не для отдельного пикселя, а для их группы, позволяющей им работать как единое целое. Причем число пикселей в такой группе может быть разным. В нашем примере один фильтр закрывает собой 9 пикселей – такая технология называется 9-в-1. Например, в 48-мегапиксельных камерах обычно используется технология 4-в-1, объединяющая четыре соседних пиксела. При этом в обоих случаях разрешение фотографий окажется одинаковым – 12 Мп.
Впрочем, производители прекрасно понимают, что технология объединения пикселей нужна не всегда, и иногда пользователям важнее максимальной детализации фотографии. Поэтому большинство смартфонов с технологией пиксельного бинга имеют режим съемки в максимальном разрешении. Он выигрывает у пиксельного бинга во время съемки в яркий солнечный день, но без шансов проигрывает ему в сложных условиях освещения.
Выводы
Увеличение разрешения камер современных смартфонов позволило использовать в них технологию пиксельного бининга – виртуального объединения соседних пикселей в один большой "суперпиксель". Ну а увеличение площади пикселя, в свою очередь, дало возможность улучшить его светочувствительность и поднять качество съемки в условиях недостаточного освещения. Но, конечно, 108-Мп камера далеко не всегда окажется лучше, например, 12-Мп. Ведь помимо размера пикселя светочувствительность зависит и от качества оптики, и от размера диафрагмы и от многих других параметров. Тем не менее, технология пиксельного бибинга по праву считается эффективным и недорогим способом улучшения качества съемки.