Moderne smartphones worden geleverd met krachtige camerasystemen en achter de schermen gebeurt er veel om uw foto's er mooi uit te laten zien. Een voorbeeld hiervan is pixel binning.
U moet hebben gezien hoe Samsung termen als "nona-binning" of "Adaptive Pixel" in zijn marketing gebruikt wanneer het verwijst naar pixel binning, bewerend dat het de prestaties bij weinig licht verbetert. Maar is het echt zo? Laten we leren wat pixelbinning is, waarom het wordt gebruikt en hoe het werkt.
Waarom smartphonecamera's Pixel Binning gebruiken
Voordat u leert wat pixelbinning is en hoe het werkt, moet u eerst weten waarom het bestaat. Kijk, smartphones hebben een groot probleem als het om camera's gaat: beperking van de grootte. Een camerasensor is in feite een plaat van miljoenen pixels die omgevingslicht opvangen. Dus hoe meer pixels er zijn, hoe meer licht ze kunnen opvangen om een beter beeld te produceren.
Als we in deze context 'pixel' zeggen, bedoelen we niet de pixels op het scherm die licht uitstralen, maar de fotosites op de camerasensor die licht opvangen. Dit licht wordt vervolgens omgezet en gebruikt om het beeld te produceren dat u op uw scherm ziet.
Nu, hier is het probleem: als we meer pixels blijven toevoegen, moeten we ook de sensor groter blijven maken om ze erin te laten passen. Dit is moeilijk omdat de cameramodule op een telefoon slechts een deel van het lichaam is; je moet ook de batterij, het moederbord, de luidspreker en de overvloed aan plaatsen sensoren gevonden in een smartphone.
Om deze beperking te omzeilen, bedachten technologiebedrijven een slimme oplossing. In plaats van de sensor absurd groot te maken, verkleinden ze de pixels zelf, waardoor er meer pixels in een bepaalde ruimte pasten om de maximale theoretische beeldresolutie te verhogen.
Ter referentie: de 12MP-sensor op de iPhone 13 heeft een pixelgrootte van 1,9 µm (micrometer), maar hetzelfde is 1,22 µm op de 48MP-sensor van de iPhone 14 Pro. En de 108 MP-sensor op de Galaxy S22 Ultra heeft pixels van slechts 0,8 µm groot - een van de kleinste die we hebben gezien.
Wat is pixelbinning? Hoe werkt het?
Pixelbinning is een beeldverwerkingstechniek waarbij vier of meer naast elkaar gelegen pixels in een camerasensor worden gecombineerd om een beeld te vormen superpixel (of "tetrapixel" of "nonapixel" zoals Samsung het noemt) die de som of de gemiddelde waarde van alle pixels bevat.
Merk op dat de pixels niet fysiek bewegen of in elkaar overgaan op hardwareniveau; het zijn gewoon hun fotonische gegevens die via software worden gecombineerd om een grotere pixel te imiteren.
Laten we dit begrijpen met een voorbeeld met behulp van de iPhone 14 Pro Max en Galaxy S22 Ultra. De iPhone 14 Pro Max doet 4-in-1 pixel binning (2x2 array) om de resolutie van het beeld te verlagen van de native 48 MP naar 12 MP. Evenzo doet de S22 Ultra 9-in-1 pixel binning (3x3 array) en verlaagt de resolutie van 108 MP naar 12 MP.
Door de resolutie op deze manier te verlagen, kan je telefoon foto's sneller verwerken, zodat je een opname meteen kunt bekijken nadat je erop hebt geklikt. Fotograferen met volledige resolutie zorgt daarentegen voor een overmatige werklast en duurt veel langer om te verwerken.
Onthoud ook dat megapixels en megabytes niet hetzelfde zijn. Megapixels verwijzen naar het aantal pixels dat op de sensor aanwezig is (een vaste eenheid), en megabytes verwijzen aan de grootte van het afbeeldingsbestand (een variabele eenheid), die afhangt van hoeveel info er in uw schot.
De Galaxy A53 heeft bijvoorbeeld een 64MP-camera en doet 4-in-1 pixelbinning om 16MP-opnamen te maken. Standaard zijn er opnamen met een resolutie van 4624 x 3468 nodig voor een totaal van 16.036.032 pixels of simpelweg 16 MP (één megapixel is één miljoen pixels). Als u overschakelt naar de modus met volledige resolutie, krijgt u opnamen met een resolutie van 9248 x 6936 voor een totaal van 64.144.128 pixels of 64 MP.
Pixel Binning garandeert geen betere foto's
Hier is iets dat misschien moeilijk te slikken is: pixelbinning is een oplossing voor een nepprobleem. Het hele idee achter pixelbinning is dat het mogelijk maakt om meer maar kleinere pixels in plaats van minder maar grotere pixels op een camerasensor te plaatsen. Dit is niet nodig omdat een grotere individuele pixel altijd meer onbewerkt licht zal opvangen.
Ter vergelijking: een superpixel van dezelfde grootte die de fotonische gegevens van meerdere kleinere pixels bevat, moet raden hoe de uiteindelijke opname eruit moet zien - en dat doet hij niet altijd even goed. Dit is waarom foto's van Samsung-telefoons zien er oververwerkt uit soms terwijl die van iPhones er natuurlijker en consistenter uitzien.
Techbedrijven scheppen graag op over hoeveel megapixels hun nieuwe camerasensor heeft, en vanwege hierdoor is de gemiddelde smartphonegebruiker gaan geloven dat een hoger aantal megapixels een beter beeld betekent kwaliteit. Dat doet het niet. De beeldkwaliteit wordt meer bepaald door de grootte van de sensor zelf, niet door het aantal pixels erop.
Het aantal megapixels bepaalt de maximale beeldresolutie waarin je telefoon kan fotograferen. Het enige praktische voordeel hiervan is dat je kunt inzoomen en bijsnijden op je foto's zonder dat ze wazig worden. Het aantal megapixels zegt niets over kleurwetenschap, witbalans, dynamisch bereik of iets dergelijks.
De veronderstelde voordelen van pixelbinning zijn niet het resultaat van de techniek zelf, maar van de krachtige beeldverwerkingsalgoritmen en de chipset in je telefoon. Het is de laatste die het harde werk doet om uw foto's er helderder, minder korrelig en levendiger uit te laten zien.
De reden waarom een pixel-binned foto met een lagere resolutie er soms beter uitziet dan een volledige resolutie foto is dat het toepassen van afbeeldingsalgoritmen moeilijker is op een grotere foto, omdat daar meer verwerking voor nodig is stroom. Een kleinere foto kan direct worden verwerkt.
Pixel Binning is een tijdelijke oplossing, geen functie
Het doel van pixelbinning is uiteindelijk om de maximale theoretische beeldresolutie te verhogen smartphone-camera aankan, terwijl je hem voldoende laat zakken zodat je telefoon je foto's snel kan verwerken Dagelijks gebruik.
De beeldresolutie is belangrijk omdat je natuurlijk op je foto's wilt inzoomen zonder details te verliezen, maar getallen als 108 MP zijn eerlijk gezegd niet nodig.
De beste manier om ervoor te zorgen dat de telefoon die u wilt kopen een goed camerasysteem heeft, is door simpelweg cameravoorbeelden te bekijken en beoordelingen te bekijken. Wees niet te veel geobsedeerd door de technische details; als je het leuk vindt wat je ziet, is dat de juiste camera voor jou.
