O que é pixel binning na fotografia móvel? Como funciona?

Os smartphones modernos estão equipados com sistemas de câmera poderosos, e há muita coisa acontecendo nos bastidores para deixar suas fotos com ótima aparência. Um deles é o pixel binning.


Você deve ter visto como a Samsung usa termos como “nona-binning” ou “Adaptive Pixel” em seu marketing ao se referir ao pixel binning, alegando que melhora o desempenho com pouca luz. Mas realmente? Vamos entender o que é pixel binning, por que é usado e como funciona.


Por que as câmeras de smartphones usam pixel binning

Antes de entender o que é o pixel binning e como ele funciona, você deve primeiro saber por que ele existe. Olha, os smartphones têm um grande problema quando se trata de câmeras: restrições de tamanho. O sensor da câmera é basicamente uma placa com milhões de pixels que capta a luz ambiente. Portanto, quanto mais pixels, mais luz eles podem capturar, resultando em uma imagem melhor.

Quando dizemos “pixels” neste contexto, não queremos dizer os pixels na tela que emitem luz, mas os pontos fotossensíveis no sensor da câmera que captam a luz. Essa luz é então convertida e usada para gerar a imagem que você vê na tela.

Agora, aqui está o problema: se continuarmos adicionando mais pixels, também teremos que continuar expandindo o sensor para acomodá-los. Isso é difícil porque o módulo da câmera em um telefone é apenas parte de seu corpo. Você também precisará instalar a bateria, placa-mãe, alto-falantes e uma tonelada de sensores em seu smartphone.

Para superar essa limitação, as empresas de tecnologia criaram uma solução inteligente. Em vez de tornar o sensor ridiculamente grande, eles encolheram os próprios pixels, empacotando mais pixels em um determinado espaço para aumentar a resolução teórica máxima da imagem.

Para referência, o sensor de 12MP no iPhone 13 tem um tamanho de pixel de 1,9 µm (mícrons), mas o sensor de 48MP no iPhone 14 Pro tem um tamanho de pixel de 1,22 µm. O sensor de 108MP do Galaxy S22 Ultra tem um tamanho de pixel de apenas 0,8 µm, um dos menores que já vimos.

O que é categorização de pixels? Como funciona?

Pixel binning é uma técnica de processamento de imagem na qual quatro ou mais pixels adjacentes em um sensor de câmera são combinados em um superpixel (ou “quad” ou “não-pixel”, como a Samsung o chama), que contém todos os pixels da soma ou média de .

Observe que os pixels não são fisicamente movidos ou deformados no nível do hardware. É só que seus dados de fótons são combinados por software para imitar pixels maiores.

Vamos entender isso usando um exemplo do iPhone 14 Pro Max e Galaxy S22 Ultra. O iPhone 14 Pro Max faz binning 4 em 1 (matriz 2×2) para reduzir a resolução da imagem dos 48MP nativos para 12MP. Da mesma forma, o S22 Ultra faz binning 9 em 1 (matriz 3×3) e reduz a resolução de 108MP para 12MP.

Reduzir a resolução dessa forma permitirá que seu telefone processe fotos mais rapidamente, para que você possa visualizar suas fotos assim que clicar. Por outro lado, fotografar em resolução máxima adiciona muito trabalho e leva mais tempo para processar.

Além disso, tenha em mente que megapixels e megabytes não são a mesma coisa. Megapixels se referem ao número de pixels presentes no sensor (uma unidade fixa), enquanto megabytes se referem ao tamanho de um arquivo de imagem (uma unidade variável), dependendo de quanta informação você tem em sua filmagem.

Por exemplo, o Galaxy A53 tem uma câmera de 64MP e faz 4 em 1 pixel binning para entregar fotos de 16MP. Por padrão, requer uma foto com resolução de 4624 x 3468 para um total de 16.036.032 pixels ou simplesmente 16MP (um megapixel é um megapixel). Se você alternar para o modo de resolução total, obterá uma foto com resolução de 9248 x 6936 para um total de 64.144.128 pixels ou 64MP.

Pixel binning não garante fotos melhores

Aqui está algo que pode ser difícil de aceitar: pixel binning é uma solução para um problema falso. A ideia por trás do pixel binning é que ele permite que mais pixels menores sejam colocados no sensor da câmera em vez de menos pixels maiores. Isso é desnecessário, pois pixels individuais maiores sempre capturarão mais da luz original.

Por outro lado, os superpixels do mesmo tamanho que transportam dados de fótons de vários pixels menores precisam adivinhar como deve ser a foto final – e nem sempre funciona bem. É por isso que as fotos dos telefones Samsung às vezes parecem superprocessadas, enquanto as fotos dos iPhones parecem mais naturais e consistentes.

As empresas de tecnologia gostam de se gabar de quantos megapixels seus novos sensores de câmera têm, então o usuário médio de smartphone está começando a acreditar que contagens mais altas de megapixels significam melhor qualidade de imagem. Não. A qualidade da imagem depende mais do tamanho do próprio sensor do que do número de pixels nele.

O número de megapixels determina a resolução máxima de imagem que seu telefone pode capturar. O único benefício real de fazer isso é que você pode ampliar e cortar fotos sem ficar desfocado. A contagem de megapixels não diz nada sobre ciência de cores, balanço de branco, faixa dinâmica ou qualquer coisa assim.

O suposto benefício do pixel binning não é a tecnologia em si, mas os poderosos algoritmos de processamento de imagem e o chipset do telefone. O último faz com que suas fotos pareçam mais brilhantes, menos granuladas e mais vibrantes.

A razão pela qual as fotos de baixa resolução agrupadas em pixels às vezes parecem melhores do que as fotos de resolução total é que é mais difícil aplicar algoritmos de imagem em fotos maiores porque usa mais poder de processamento. Fotos menores podem ser processadas instantaneamente.

A categorização de pixels é uma solução alternativa, não um recurso

Em última análise, o objetivo do pixel binning é permitir aumentar a resolução de imagem teórica máxima que uma câmera de smartphone pode ter, enquanto a reduz o suficiente para que seu telefone possa processar fotos rapidamente para uso diário.

A resolução da imagem é importante porque você obviamente deseja ampliar uma foto sem perder detalhes, mas, francamente, um número como 108MP é desnecessário.

A melhor maneira de garantir que o telefone que você está comprando tenha um bom sistema de câmera é simplesmente verificar amostras de câmeras e assistir a avaliações. Não fique muito preso em detalhes técnicos; se você gosta do que vê é o que obtém, esta é a câmera para você.

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