كيف يلتقط هاتف Samsung Galaxy S20 Ultra صورًا رائعة مع Nona Binning

تباطأت حروب ميغابكسل الخاصة بكاميرات الهواتف الذكية حتى توقفت لعدة سنوات، لكنها استعادت قوتها مرة أخرى في عام 2019. وصول هاتف Huawei P20 Pro في عام 2018 (مراجعة) و هواوي ميت 20 برو (مراجعة) مع مستشعرات Quad Bayer الضخمة بدقة 40 ميجابكسل، أثبتت أن المستشعرات عالية الدقة لم تكن بالضرورة تضر بالتصوير الفوتوغرافي في الإضاءة المنخفضة. بفضل تجميع وحدات البكسل الأنيقة 4 في 1 والوضع الليلي القوي، تمكنت هواتف هواوي الذكية الرائدة لعام 2018 من التواجد بشكل مريح المستوى الأعلى في التصوير الفوتوغرافي في الإضاءة المنخفضة، والمطابقة وفي بعض الحالات حتى التفوق على أفضل ما كان على Google HDR+ وNight Sight تقديمه يعرض. في عام 2019، استلهامًا من شركة Huawei، وصلت مستشعرات Quad Bayer عالية الدقة إلى الاتجاه السائد حيث يستخدم معظم بائعي الهواتف الذكية الرئيسيين شكلاً من أشكال 48 ميجابكسل سوني IMX586, سامسونج GM1 بدقة 48 ميجابكسل وGM2، ال كاميرا سامسونج ISOCELL GW1 بدقة 64 ميجابكسل

وأخيرًا، أحدث كاميرا Sony IMX686 بدقة 64 ميجابكسل. ارتقت شركة Xiaomi بالأمور إلى مستوى أعلى مع إطلاقها مي نوت 10، والتي ضمت أ كاميرا سامسونج ISOCELL HMX بدقة 108 ميجابكسل المستشعر الأساسي. ال تم إطلاق هاتف Samsung Galaxy S20 Ultra حديثًا هو الهاتف الثاني في السوق الذي يستخدم كاميرا أساسية بدقة 108 ميجابكسل (باستثناء مي ميكس ألفا هاتف مفهوم)، ولكن سير العمل به مختلف. دعونا ندخل في التفاصيل.

يعد هاتف Galaxy S20 Ultra هو الهاتف الرائد في سلسلة Galaxy S20 من سامسونج، ويتمتع بالمواصفات والأسعار المناسبة. بينما يستخدم هاتف Galaxy S20 وGalaxy S20+ العادي مستشعرًا أساسيًا جديدًا بدقة 12 ميجابكسل بحجم 1.8 ميكرون بكسل، ينتقل هاتف Galaxy S20 Ultra إلى مستشعر أساسي بدقة 108 ميجابكسل. ومع ذلك، هذا ليس نفس المستشعر الموجود في Mi Note 10. يستخدم هاتف Galaxy S20 Ultra مستشعر ISOCELL HM1، وهو تحسن طفيف عن مستشعر ISOCELL HMX المستخدم في هاتف Mi Note 10. إنها قادرة على تسجيل فيديو بدقة 8K بمعدل 24 إطارًا في الثانية. والأمر الأكثر إثارة للاهتمام هو أنه يبتعد عن تجميع 4 في 1 بكسل المستخدم في Mi Note 10 إلى تجميع 9 في 1 بكسل جديد ينتج صورًا بدقة 12 ميجابكسل. تسمي سامسونج هذا nona binning، وهو أول هاتف يستخدم binning 3x3 بكسل بدلاً من binning 2x2 بكسل. يمكن لجهاز Galaxy S20 Ultra التبديل ديناميكيًا بين وضع 108 ميجابكسل عالي الدقة ووضع 12 ميجابكسل بدون بكسل.

لفهم سبب فائدة ذلك، دعنا نلقي نظرة على كيفية عمل تجميع وحدات البكسل.

تجميع وحدات البكسل على مستشعرات Quad Bayer عالية الدقة

قبل عام 2018، كانت كل كاميرا هاتف ذكي تحتوي على مجموعة مرشحات الألوان من Bayer. كان هاتف Huawei P20 Pro وHuawei Mate 20 Pro أول الهواتف التي تستخدم مستشعرات Quad Bayer. ببساطة، يتمتع مستشعر Quad Bayer بدقة ألوان أقل من المستشعر ذي تخطيط Bayer القياسي. في IMX586، على سبيل المثال، تتمتع مرشحات الألوان الفعلية الموجودة على مستشعر الكاميرا بدقة فعالة تبلغ 12 ميجابكسل. يستطيع مزود خدمة الإنترنت لهذه المستشعرات تحقيق نتيجة افتراضية بدقة 48 ميجابكسل Bayer من المستشعر عن طريق إعادة ترتيب وحدات البكسل الفرعية بين وحدات البكسل المنطقية. يجب أن يكون واضحًا أن هذا الأسلوب ليس بنفس جودة استخدام مرشح Bayer القياسي. ما هو الفرق المحدد؟ وفق أناند تك, تتميز كاميرا IMX586 بدقة 48 ميجابكسل بأنها أقرب إلى 27 ميجابكسل من الدقة المكانية لأنها قادرة فقط على زيادة الدقة المكانية في منتصف الطريق.

لماذا نستخدم أجهزة استشعار Quad Bayer إذن؟ إنها منطقية لأنها حتى الآن هي الخيار الوحيد في السوق إذا أراد صانع الأجهزة دمج مستشعر بدقة عالية. يتم تخفيف سلبياتها باستخدام تجميع 4 في 1 بكسل، والذي يجمع أربعة بكسلات في بكسل واحد على مستوى المستشعر لتقليل الضوضاء وتحسين النطاق الديناميكي وتحسين التفاصيل لكل بكسل. إن الجمع بين وحدات بكسل متعددة في وحدة بكسل واحدة ليس فكرة جديدة؛ تم ذلك باستخدام هاتفي Nokia 808 PureView وNokia Lumia 1020 في عامي 2012 و2013. في السابق، كانت الفكرة هي دمج وحدات البكسل المتعددة المزعجة في بكسل واحد نظيف "فائق". أدى ظهور مستشعرات Quad Bayer إلى تعميم تجميع وحدات البكسل.

النظرية وراء تجميع البكسلات هي هذه. يحتوي مستشعر Huawei المخصص بدقة 40 ميجابكسل على هواتفها الرائدة على حجم 1.0 ميكرون بكسل. تتمتع المستشعرات الرئيسية بدقة 48 ميجابكسل و64 ميجابكسل بحجم بكسل أصغر يبلغ 0.8 ميكرون. حتى مستشعرات ISOCELL بدقة 108 ميجابكسل لها نفس حجم البكسل البالغ 0.8 ميكرون لأن حجم البكسل يظل ثابتًا عند زيادة الدقة بالتزامن مع حجم المستشعر. عندما يتم تقليل حجم البكسل، تتأثر جودة الصورة في الإضاءة المنخفضة بشكل سلبي. تتأثر الصور ذات الإضاءة المنخفضة بشكل كبير بحساسية البكسل للضوء، وبالتالي القاعدة الأساسية هو استخدام حجم بكسل أكبر، مع مستشعرات رئيسية بدقة 12 ميجابكسل تستقر عند حجم بكسل يبلغ حوالي 1.4 ميكرون.

تتحايل مستشعرات Quad Bayer نظريًا على هذا القيد من خلال استخدام تجميع وحدات البكسل. ينتج عن تجميع البكسل 4 في 1 من هواوي صورًا بدقة 10 ميجابكسل بشكل افتراضي عند "حجم بكسل فعال" يبلغ 2.0 ميكرون. تستخدم المستشعرات بدقة 48 ميجابكسل و64 ميجابكسل تجميع 4 في 1 بكسل للصور بدقة 12 ميجابكسل و16 ميجابكسل افتراضيًا بحجم بكسل فعال يبلغ 1.6 ميكرون. يستخدم هاتف Xiaomi Mi Note 10 تجميع 4 في 1 بكسل للصور بدقة 27 ميجابكسل بشكل افتراضي بحجم بكسل فعال يبلغ 1.6 ميكرون. وهذا يتيح لهم تحقيق نتائج تنافسية في الإضاءة المنخفضة. بالطبع، يعد التصوير الفوتوغرافي بالهواتف الذكية مجالًا معقدًا كما أن معالجة الصور عامل لا يقل أهمية، ولكن مع بقاء جميع العوامل الأخرى ثابتة، يجب أن يكون حجم البكسل الفعال الذي يبلغ 1.6 ميكرون أفضل من حجم البكسل الذي يبلغ 1.4 ميكرون. كانت بعض الشركات المصنعة للأجهزة أكثر نجاحًا من غيرها في تنفيذ مستشعرات Quad Bayer ذات الدقة العالية. اختارت شركات Samsung وHuawei وApple البقاء مع أجهزة الاستشعار المخصصة الخاصة بها، بينما واصلت Google استخدام أجهزة Sony القديمة نسبيًا IMX363 في Google Pixel 4، يتم تعويضه بالتصوير الحسابي في شكل HDR+ و Night محسّنين رؤية.

وبالتالي، لدينا الآن سوق تحتوي فيه الهواتف متوسطة المدى الأقل على مستشعرات Quad Bayer بدقة 48 ميجابكسل و64 ميجابكسل، حيث أن لديها عيوب حقيقية قليلة مقارنةً بالمستشعرات التقليدية بدقة 12 ميجابكسل أو 16 ميجابكسل. باستخدام تقنية 4 في 1 بكسل، ستكون الصور النهائية بدقة 12 ميجابكسل في معظم ظروف الإضاءة على أي حال، خاصة في الإضاءة المنخفضة. تأتي فائدة الدقة العالية في وضح النهار، حيث توفر بعض الهواتف أوضاع 48 ميجابكسل للاستفادة من الدقة المكانية المتزايدة.

"nona binning" الخاص بهاتف Galaxy S20 Ultra

يعد هاتف Galaxy S20 Ultra بمثابة التقدم المنطقي لمنهجية تجميع وحدات البكسل. حتى الآن، استخدمت الهواتف التي تستخدم مستشعرات عالية الدقة تقنية 2x2 binning لدمج أربعة بكسلات في بكسل واحد. يتيح ذلك مضاعفة حجم البكسل الفعال من 0.8 ميكرون إلى 1.6 ميكرون، على سبيل المثال. مع وجود مستشعر بدقة 108 ميجابكسل، هناك إمكانية لدمج المزيد من وحدات البكسل في وقت واحد. سيؤدي تجميع 4 في 1 بكسل إلى وضع تجميع 27 ميجابكسل بكسل، والذي لا يزال كبيرًا جدًا بالنسبة للصور العامة. كما أن الصور بدقة 27 ميجابكسل بحجم فعال يبلغ 1.6 ميكرون بكسل جيدة، ولكن ماذا لو كان بإمكانك الحصول على صور بدقة 12 ميجابكسل بحجم بكسل فعال يبلغ 2.4 ميكرون؟

تحقق سامسونج حجم بكسل فعال يبلغ 2.4 ميكرون باستخدام تجميع 3×3 بكسل، مما يجمع تسعة بكسلات في بكسل واحد على مستوى المستشعر. "Nona binning" ليس سوى المصطلح التسويقي للشركة لـ 3x3 binning. سيؤدي هذا إلى دمج تسعة بكسلات صاخبة نسبيًا في بكسل فائق واحد كبير ونظيف، مما من شأنه نظريًا تعزيز حساسية الإضاءة المنخفضة. لم يُسمع عن حجم بكسل فعال يبلغ 2.4 ميكرون في كاميرات الهواتف الذكية. الموازي الوحيد هو مستشعر الصور OmniVison بدقة 48 ميجابكسل OV48C، والذي تم إطلاقه في معرض CES. يقوم بإخراج صور Bayer القياسية ويبلغ حجمها 1.2 ميكرون بكسل يستخدم تجميع وحدات البكسل القريبة للحصول على صور بدقة 12 ميجابكسل بحجم 2.4 ميكرون بكسل. على الرغم من أنه يتمتع بمواصفات رائعة، إلا أنه لم يصل إلى أي هاتف شحن بعد.

وبالتالي فإن نهج سامسونج هو من الناحية النظرية الأفضل في كلا العالمين. سيتحول الهاتف ديناميكيًا بين الوضع عالي الدقة 108 ميجابكسل ووضع 12 ميجابكسل بدون بكسل، وفقًا للشركة. في وضح النهار، يجب أن تكون قادرة على التقاط صور فائقة الدقة بدقة 108 ميجابكسل لالتقاط تفاصيل بعيدة ولقص أكثر فعالية، إذا كانت معالجة الصور على مستوى الصفر. في الإضاءة المنخفضة، سيتم التحول ديناميكيًا إلى وضع 12 ميجابكسل، باستخدام تجميع 9 في 1 بكسل. يتأثر التصوير الفوتوغرافي في الإضاءة المنخفضة بحجم البكسل أكثر بكثير من الدقة. على المستوى النظري، يعد تجميع 3x3 بكسل في الإضاءة المنخفضة أكثر منطقية من تجميع 2x2، حتى مع انخفاض الدقة من 27 ميجابكسل (2×2) إلى 12 ميجابكسل (3×3).

وبالتالي، لا يحتوي مستشعر Galaxy S20 Ultra بدقة 108 ميجابكسل على أي نقاط ضعف على الورق. في الواقع، ينبغي أن يصبح بطلًا جديدًا لجودة الصورة في وضح النهار وكذلك في الإضاءة المنخفضة. وبينما نحتفظ بالحكم حتى نختبر الهاتف بأنفسنا، فقد اتخذت سامسونج القرارات الصحيحة على الورق. أنا شخصياً ليس لدي أدنى شك في أنه إذا تم تنفيذ التنفيذ بشكل جيد، فإن المزيد من البائعين الذين يستخدمون مستشعرات بدقة 108 ميجابكسل سينتقلون إلى تجميع 9 في 1 بكسل من تجميع 4 في 1 للحصول على صور أفضل في الإضاءة المنخفضة. يعد هاتف Galaxy S20 Ultra بالتأكيد هاتفًا مثيرًا للاهتمام، ويجعلنا نأمل أن يأخذ أداء كاميرا الهاتف الذكي وجودة الصورة خطوة أخرى إلى الأمام هذا العام.

منتديات سامسونج جالاكسي S20 ||| منتديات سامسونج جالاكسي S20+ ||| منتديات سامسونج جالاكسي S20 الترا