Hogyan készít nagyszerű fényképeket a Samsung Galaxy S20 Ultra a Nona Binning segítségével

Az okostelefonok kameráinak megapixel háborúi néhány évre lelassultak, de 2019-ben ismét felgyorsult. 2018-ban érkezik a Huawei P20 Pro (felülvizsgálat) és a Huawei Mate 20 Pro (felülvizsgálat) hatalmas, 40 megapixeles Quad Bayer érzékelőkkel bebizonyította, hogy a nagy megapixeles érzékelők nem feltétlenül jelentenek hátrányt a gyenge fényviszonyok között történő fotózásnál. A remek 4 az 1-ben pixel binningnek és az erőteljes éjszakai módnak köszönhetően a Huawei 2018-as zászlóshajója kényelmesen használható. a gyenge megvilágítású fotózás csúcskategóriája, amely a Google HDR+ és Night Sight funkcióinak megfelelő, sőt bizonyos esetekben még a legjobbat is felülmúlja. ajánlat. 2019-ben a Huaweitől ihletve a nagy megapixeles Quad Bayer érzékelők megjelentek a fősodorban, és a legtöbb nagy okostelefon-gyártó valamilyen formát használ

48MP Sony IMX586, 48MP Samsung GM1 és GM2, a 64 MP Samsung ISOCELL GW1, és végül a legújabb 64 MP-es Sony IMX686. A Xiaomi a piacra dobásával felpörgette a dolgokat Mi Note 10, amelyen a 108MP Samsung ISOCELL HMX elsődleges érzékelő. A az újonnan bemutatott Samsung Galaxy S20 Ultra a második olyan telefon a piacon, amely 108 MP-es elsődleges kamerát használ (nem számítva a Mi Mix Alpha koncepciótelefon), de a munkafolyamata más. Menjünk a részletekbe.

A Galaxy S20 Ultra a Samsung Galaxy S20 sorozatának zászlóshajója, és a műszaki jellemzők és az ára is megfelelő. Míg a hagyományos Galaxy S20 és a Galaxy S20+ új, 12 MP-es, 1,8 mikronos pixelméretű elsődleges érzékelőt használ, a Galaxy S20 Ultra 108 MP-es elsődleges érzékelőt használ. Ez azonban nem ugyanaz az érzékelő, mint a Mi Note 10. A Galaxy S20 Ultra ISOCELL HM1 érzékelőt használ, ami enyhe előrelépés a Mi Note 10-ben használt ISOCELL HMX-hez képest. Egyedül 8K@24fps videofelvételre képes. Még érdekesebb, hogy a Mi Note 10-ben használt 4 az 1-ben pixel binning helyett egy új 9 az 1-ben pixel binning helyett 12 MP-es fényképeket készít. A Samsung ezt nona binningnek nevezi, és ez az első telefon, amely 3x3 pixeles binninget használ a 2x2 pixeles binning helyett. A Galaxy S20 Ultra dinamikusan tud váltani a nagy felbontású 108 MP mód és a nem pixel alapú 12 MP mód között.

Hogy megértsük, miért előnyös ez, vessünk egy pillantást a pixel-binning működésére.

Pixel binning nagy megapixeles Quad Bayer szenzorokon

2018 előtt lényegében minden okostelefon kamerája volt Bayer színszűrővel. A Huawei P20 Pro és a Huawei Mate 20 Pro voltak az első telefonok, amelyek Quad Bayer érzékelőket használtak. Egyszerűen fogalmazva, egy Quad Bayer érzékelőnek kisebb a színfelbontása, mint egy szabványos Bayer elrendezésű érzékelőnek. Az IMX586-on például a kamera érzékelőjén lévő fizikai színszűrők csak 12 MP effektív felbontásúak. Az ilyen szenzorok ISP-je virtuális 48 MP-es Bayer-eredményt tud elérni a szenzorból az alpixelek logikai pixelek közötti átrendezésével. Világosnak kell lennie, hogy ez a megközelítés nem olyan jó, mint egy szabványos Bayer-szűrő használata. Mi a konkrét különbség? Alapján AnandTech, a 48 MP IMX586 térbeli felbontása közel van a 27 MP-hez, mivel csak félig képes növelni a térbeli felbontást.

Miért használjunk Quad Bayer érzékelőket? Ezeknek van értelme, mert eddig ez volt az egyetlen lehetőség a piacon, ha egy készülékgyártó nagy megapixeles érzékelőt szeretne beépíteni. Negatívumaikat csökkenti a 4 az 1-ben pixel binning, amely négy képpontot egyesít egy pixelben az érzékelő szintjén a zaj csökkentése, a dinamikatartomány javítása és a képpontonkénti részletek javítása érdekében. Több képpont egyesítése nem új ötlet; a Nokia 808 PureView és a Nokia Lumia 1020 telefonnal készült még 2012-ben és 2013-ban. Korábban az volt az ötlet, hogy több zajos pixelből egyetlen tiszta "szuper" pixel kerüljön. A Quad Bayer érzékelők megjelenése a pixel binning népszerűsítéséhez vezetett.

A pixel binning mögötti elmélet a következő. A Huawei zászlóshajóinak egyedi 40 MP-es érzékelője 1,0 mikronos pixelmérettel rendelkezik. A mainstream 48 MP és 64 MP érzékelők még kisebb, 0,8 mikronos pixelmérettel rendelkeznek. Még a 108 MP-es ISOCELL érzékelők is ugyanolyan 0,8 mikronos pixelmérettel rendelkeznek, mivel a pixelméret állandó marad, ha a felbontást az érzékelő méretével egyidejűleg növelik. Ha csökkenti a pixelméretet, a gyenge fényviszonyok melletti képminőség romlik. A gyenge megvilágítású fényképeket nagymértékben befolyásolja a pixel fényérzékenysége, és ezért az ökölszabály Nagyobb pixelmérettel, a zászlóshajó 12 MP-es érzékelőkkel pedig körülbelül 1,4 mikronos pixelméretet alkalmaznak.

A Quad Bayer érzékelők elméletileg megkerülik ezt a korlátozást a pixel binning használatával. A Huawei 4 az 1-ben pixel binningje alapértelmezés szerint 10 MP-es fényképeket eredményez, 2,0 mikronos „effektív pixelmérettel”. A 48 MP-es és 64 MP-es érzékelők alapértelmezés szerint 4 az 1-ben pixel binninget használnak a 12 és 16 MP-es fényképekhez, 1,6 mikronos effektív pixelmérettel. A Xiaomi Mi Note 10 alapértelmezés szerint 4 az 1-ben pixel binninget használ a 27 MP-es fényképekhez, 1,6 mikronos effektív pixelméret mellett. Ez lehetővé teszi számukra, hogy gyenge fényviszonyok mellett is versenyképes eredményeket érjenek el. Természetesen az okostelefonos fotózás bonyolult terület, és a képfeldolgozás ugyanolyan fontos tényező, de ha minden más tényező állandó, az 1,6 mikronos effektív pixelméretnek jobbnak kell lennie, mint az 1,4 mikronos pixelméretnek mikron. Egyes készülékgyártók másoknál sikeresebbek voltak az ilyen nagy megapixeles Quad Bayer érzékelők megvalósításában. A Samsung, a Huawei és az Apple úgy döntött, hogy marad az egyéni érzékelőinél, míg a Google továbbra is a viszonylag régi Sony-t használta. IMX363 a Google Pixel 4-ben, számítógépes fényképezéssel kompenzálva a továbbfejlesztett HDR+ és éjszakai funkciók formájában Látás.

Így ma már van egy olyan piacunk, ahol még az alsó középkategóriás telefonok is 48 MP-es és 64 MP-es Quad Bayer szenzorokkal rendelkeznek, mivel ezeknek lényegében kevés valódi hátrányuk van a hagyományos 12 MP-es vagy 16 MP-es érzékelőkkel szemben. A 4 az 1-ben pixel binning használatával a végső fotók egyébként is 12 MP felbontásúak lesznek a legtöbb fényviszonyok mellett, különösen gyenge fényviszonyok mellett. A nagy felbontás előnyei nappali fényben jelentkeznek, ahol egyes telefonok 48 MP módot kínálnak a megnövelt térbeli felbontás kihasználása érdekében.

A Galaxy S20 Ultra „nona binning”

A Galaxy S20 Ultra a pixel-binning módszertan logikai továbbfejlesztése. Eddig a nagy megapixeles érzékelőket használó telefonok 2x2 binninget használtak négy képpont egyesítésére. Ez lehetővé teszi például, hogy az effektív pixelméret megduplázódjon 0,8 mikronról 1,6 mikronra. A 108 megapixeles érzékelővel azonban még több pixelt is le lehet vonni egyszerre. A 4 az 1-ben pixel binning 27 MP-es pixel binned módot eredményez, ami még mindig vitathatatlanul túl nagy az általános fényképekhez. A 27 megapixeles fotók effektív 1,6 mikronos pixelmérettel is jók, de mi lenne, ha 12 MP-es fotók 2,4 mikronos effektív pixelmérettel készülnének?

A Samsung 2,4 mikronos effektív pixelméretet ér el a 3x3 pixel binning használatával, amely kilenc pixelt egyetlen pixelbe egyesít az érzékelő szintjén. A "Nona binning" nem más, mint a cég marketingfogalma a 3x3 binningre. Ez kilenc viszonylag zajos pixelt fog egyesíteni egyetlen nagy és tiszta szuperpixelbe, ami elméletileg tovább javítja az alacsony fényérzékenységet. A 2,4 mikronos effektív pixelméret hallatlan az okostelefonok kameráiban. Az egyetlen párhuzam az Az OmniVison 48 MP-es OV48C képérzékelője, amely a CES-en indult. Szabványos Bayer-fotókat ad ki, és 1,2 mikronos pixelmérettel rendelkezik, amely közel pixel binning segítségével 12 MP-es fényképeket készít 2,4 mikronos pixelmérettel. Noha kiváló műszaki jellemzőkkel rendelkezik, még nem jutott el egyetlen szállítási telefonhoz sem.

A Samsung megközelítése ezért elméletileg mindkét világ közül a legjobb. A cég szerint a telefon dinamikusan vált a nagy felbontású, 108 MP-es mód és a 12 MP-es, nona pixel binned mód között. Nappali fényben ultranagy felbontású, 108 MP-es fényképeket kell készítenie a távoli részletek megörökítéséhez és a hatékonyabb kivágáshoz, ha a képfeldolgozás teljesen karcmentes. Gyenge megvilágítás mellett dinamikusan 12 MP módra vált, 9 az 1-ben pixel binning használatával. A gyengén megvilágított fényképezést sokkal jobban befolyásolja a pixelméret, mint a felbontás. Elméleti szinten a 3x3 pixeles binning gyenge fényviszonyok mellett sokkal értelmesebb, mint a 2x2 binning, még akkor is, ha a felbontás 27 MP-ről (2x2 binning) 12 MP-re (3x3 binning) csökken.

Így a Galaxy S20 Ultra 108 MP-es érzékelőjének papíron nincs gyengesége. Valójában új képminőség-bajnoknak kell lennie nappali és gyenge fényviszonyok között is. Bár fenntartjuk az ítélkezést, amíg magunk nem teszteltük a telefont, a Samsung papíron helyes döntéseket hozott. Személy szerint nincs kétségem afelől, hogy ha a végrehajtást jól hajtják végre, több 108 MP-es érzékelőt használó gyártó fog áttérni a 9 az 1-ben pixel binningre a 4 az 1-ben binningről, hogy jobb fényképeket készíthessen gyenge fényviszonyok mellett. A Galaxy S20 Ultra minden bizonnyal érdekes telefon, és bizakodásra ad okot, hogy az okostelefonok kamerájának teljesítménye és képminősége idén újabb lépést tesz majd előre.

Samsung Galaxy S20 fórumok ||| Samsung Galaxy S20+ fórumok ||| Samsung Galaxy S20 Ultra fórumok