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Como funciona o binning de pixels em câmaras de smartphones?

Se estão confusos sobre o que é ou o que faz com as as vossas fotos, aqui estáo que precisam saber. Por que o tamanho do pixel é importante Os sensores de imagem em smartphones são limitados pelo espaço que os fabricantes e engenheiros têm para trabalhar.

Se andam atentos às tendências e especificações da fotografia para dispositivos móveis, provavelmente já se depararam com o termo "pixel binning" em alguma folha de especificações por aí. Se estão confusos sobre o que é ou o que faz com as as vossas fotos, aqui estáo que precisam saber.

Por que o tamanho do pixel é importante

Os sensores de imagem em smartphones são limitados pelo espaço que os fabricantes e engenheiros têm para trabalhar. Ao contrário das câmaras DSLR e mirrorless que usam sensores consideravelmente maiores, os telefones precisam ser criativos para maximizar o espaço disponível para tentar ter resultados semelhantes.

Como os pixels são os pontos que compõem uma imagem digital, eles são duplamente importantes na forma como os pixels num sensor de imagem capturam luz. Tecnicamente o termo apropriado para as cavidades de luz que gravam imagens é "photosites". Ainda assim, o jargão da indústria e do marketing tende a usar o "pixel" para descrever esses elementos.

Quanto mais reduzido for o sensor de imagem, menor é o tamanho de cada pixel.

Há um detalhe muito importante, e esse é o tamanho de cada pixel individual. Quanto mais reduzido for o sensor de imagem, menor é o tamanho de cada pixel. Teoricamente, isso pode ajudar a capturar mais detalhes, mas também pode afetar adversamente o quão bem capturam a luz. Os pixels de mícrons nas câmaras, que se referem ao tamanho, são geralmente uma mera fração do que uma boa DSLR ou mirrorless pode fazer.

É um dilema que os fabricantes de telefones enfrentam há anos. Como colocar um sensor maior, compactar mais pixels e ainda conseguir que sejam grandes o suficiente para capturar mais luz? Nem sempre é prático aumentar ou diminuir o tamanho do telefone para acomodar as dimensões físicas de um sensor maior. Também não é realista aumentar as lentes ou incluir uma abertura mecânica que cubra uma ampla gama de f / stops. É aí que entra o Pixel Binning para tentar resolver a questão.

Como o binning de pixels funciona

Este é um tema algo complexo e por isso vamos tentar abordar de uma perspectiva um pouco menos técnica. Vamos usar o Samsung Galaxy S20 Ultra como um exemplo. temos um sensor de imagem de 108 megapixels, embora funcione apenas com a lente padrão e o modo de foto comum.

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Com uma proporção de 9: 1, o binning pode reduzir essa imagem para uma imagem de 12 megapixels, o que significa que cada pixel será consideravelmente maior e, portanto, mais capaz de capturar mais luz. É a principal razão pela qual os outros modos desse telefone, particularmente Night e Pro, disparam a 12 megapixels, em vez dos 108 completos.

Embora o binning possa ajudar a fornecer duas opções de fotografia com o mesmo sensor, elas não vão funcionar em conjunto. Por exemplo, quando o utilizador fotografa numa resolução de até 108 megapixels, captura muitos detalhes em cada quadro.  O problema é que precisam fotografar com a resolução máxima em condições ideais, onde a luz seja abundante (pensem na luz do dia ou ambientes internos bem iluminados), se as condições não forem as ideais os resultados vão ser escuros e pouco detalhados. A Samsung sabe disso, e é por isso que não permite todo o tipo de fotos na resolução total.

Mas não é a única marca que usa pixel binning. Huawei, LG, OnePlus e Xiaomi já o usaram com modelos diferentes, e ainda o fazem agora.

Benefícios e alternativas ao Pixel Binning

Isso não quer dizer que o pixel binning não seja uma forma eficiente e competente de captar imagens, porque não se trata inteiramente de capturar mais luz. É também reduzir o ruído e aumentar o alcance dinâmico para que as imagens com pouca luz pareçam melhores.

Os fabricantes de telefones são limitados por restrições físicas e técnicas; portanto, tirar o máximo proveito do sensor é uma das únicas maneiras de fotografar melhor com pouca luz - É um grande desafio para qualquer smartphone. Com sensores maiores, a ideia seria que o utilizador pudesse filmar em resolução máxima durante o dia e também em baixa luminosidade.

O Google, um dos melhores em fotografia para smartphone, ainda não utilizou o Pixel Binning em nenhum dos seus telefones. Em vez disso, os seus engenheiros confiam no no seu próprio software computacional para processar e renderizar imagens. Isso inclui os resultados que o modo Night Sight pode fornecer. O sensor puxa a mesma luz, independentemente do dia ou da hora, mas a IA e o software envolvidos são muito diferentes com base no modo em que o utilizador fotografa.

A Apple também não seguiu o caminho do binning, ao optar por usar os seus próprios algoritmos para ajudar a melhorar a sua fotografia noturna. Até a Huawei, que usa uma proporção de 4: 1 com a câmara principal do P40 Pro de 50 megapixels, também usa bracketing burst e HDR ao fotografar no seu próprio modo noturno. A combinação funciona bem, e é realmente impressionante para os padrões móveis.

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Conhecendo os limites

É por isso que é importante medir as expectativas e não ver a divisão de pixels como uma força salvadora. Aumentem o zoom em qualquer foto de 12 megapixels e é provável que vejam falta de detalhes. É normal nessas circunstâncias, o objectivo não é que possam ampliar as fotos noturnas, mas sim que elas fiquem com bom aspecto.

O Binning de pixel sozinho não é certamente a resposta. Muito provavelmente,fará parte de uma série de tecnologias e avanços complementares que ajudam a apresentar melhores fotos em condições difíceis. O Binning mostra resultados significativamente melhores quando comparado aos telefones que não o utilizam.

 

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