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Cos’è il pixel binning usato nelle fotocamere degli smartphone

Pixel binning Samsung

Il numero di megapixel sulle migliori fotocamere degli smartphone Android è aumentato a dismisura negli ultimi anni, ma se avete utilizzato una di queste fotocamere potreste aver notato che in realtà non scattano foto da 50 o 108 megapixel per impostazione predefinita. Invece, di solito la risoluzione delle foto si aggira sui 12 MP. Ma allora dove stanno andando tutti quei pixel? Questo è un fenomeno noto come ” pixel binning”.

Come il pixel binning raggruppa i pixel in 9-in-1 e 4-in-1

Nell’elaborazione dei dati, il binning è un processo che, in poche parole, ordina i punti dati in gruppi (o “bin”). In particolare nella fotografia digitale, i punti dati che vengono inseriti sono i singoli pixel. A seconda della risoluzione completa del sensore nella fotocamera del telefono, i pixel vengono raggruppati in gruppi di quattro o nove (potreste vederlo descritto rispettivamente come “tetra-binning” o “non-binning”).

Il Galaxy S22 Ultra, come molti telefoni Samsung di fascia alta prima di esso, raccoglie gruppi di nove pixel, utilizzando il suo sensore da 108 megapixel per acquisire immagini da 12 megapixel (108 ÷ 9 = 12). Pixel 6 e 6 Pro, invece, in ogni contenitore imposta quattro pixel per creare foto da 12,5 megapixel (50 ÷ 4 = 12,5).

Più pixel, minor luce e soluzioni innovative al problema

Ma perché farlo? La risposta si riduce in gran parte a due cose: sensibilità alla luce e vincoli di spazio. Sulla loro superficie, i sensori della fotocamera hanno migliaia e migliaia di pixel, unità discrete che rilevano la luce. Con l’aumento della risoluzione delle fotocamere degli smartphone, aumenta anche il numero di pixel sulle superfici di quei sensori. Ma mentre stipare più pixel nella stessa area fisica rende la fotocamera più capace di vedere i minimi dettagli, allo stesso tempo limita il modo in cui può assorbire la luce.

I pixel piccoli non possono catturare tanta luce“, spiega Judd Heape, VP di Qualcomm nella divisione fotocamera e computer vision. “È fisica di base.” E i pixel degli smartphone moderni sono piccoli: non è raro vedere dimensioni dei pixel intorno a 1 μm — un singolo micrometro (o micron). Per contestualizzare, una ciocca media di capelli umani ha uno spessore di circa 80 μm.

La dimensione dei pixel è importante perché più piccolo è un pixel, minore è la superficie che può raccogliere la luce in ingresso; a parità di condizioni, un sensore con pixel da 0,8 μm scatterà un’immagine più scura rispetto a un sensore con pixel da 1,2 μm.

Ma ci sono alcune cose che i produttori possono fare per combattere questo fenomeno. Molte fotocamere per smartphone combinano informazioni da più fotogrammi, utilizzando il software per creare un’unica immagine che contiene effettivamente i dati di più foto (la così detta fotografia computazionale). C’è anche la possibilità di utilizzare un sensore fisicamente più grande, consentendo a ogni pixel di essere più grande e quindi di raccogliere più luce.

Google ha utilizzato un sensore da 1/1,31″ relativamente grande per la fotocamera principale della serie Pixel 6, che gli permette di offrire pixel relativamente grandi e un numero elevato di megapixel. Ma questo approccio richiede di dedicare più spazio interno all’hardware della fotocamera, il che significa che si finisce con meno spazio per altre parti, come la batteria, o un urto della fotocamera unico, come quello dei nuovi telefoni Pixel.

Poiché il pixel binning può in gran parte compensare le carenze di scarsa illuminazione inerenti ai sensori con pixel piccoli, significa anche che le funzionalità che dipendono da risoluzioni con megapixel elevati non devono essere esclusive degli smartphone con sensori della fotocamera fisicamente enormi.

E inoltre, pubblicizzare uno smartphone con un elevato numero di megapixel è senza dubbio più effettivo.

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