Anche se lontano da una nuova tecnologia, potresti aver sentito il termine 'pixel binning' spuntare con crescente frequenza in relazione a una serie di smartphone annunciati di recente, come il Samsung Galaxy S20 Ultra, e ti sei chiesto cosa significhi. Potresti essere particolarmente preoccupato da cosa significa per la qualità delle immagini del tuo smartphone.
Innanzitutto, probabilmente abbiamo bisogno di un rapido promemoria su cosa sia esattamente un pixel. In parole povere, il pixel, che è l'abbreviazione di "elemento immagine", è l'unità più piccola di un'immagine digitale, spesso vista come i piccoli punti visibili quando si guarda da vicino uno schermo.
La parola "pixel" viene spesso utilizzata anche per descrivere le singole cavità di cattura della luce trovate sui sensori della fotocamera, sebbene tecnicamente siano chiamate "fotositi". Tuttavia, per motivi di semplicità in questa spiegazione del "binning dei pixel", utilizzeremo "pixel" per descrivere anche questi.
Più grandi sono i pixel di un sensore (o fotositi), maggiore è la loro capacità di raccolta della luce. Ma hai anche bisogno di molti pixel se vuoi rendere i dettagli con precisione. Vale anche la pena dire che non tutti i pixel vengono creati allo stesso modo: la dimensione di un photosite è chiamata "pixel pitch" e viene misurata in micron. Maggiore è il numero, maggiore è.
I pixel della fotocamera dello smartphone tendono a variare da abbastanza piccoli (0,8 micron) a abbastanza grandi (1,8 micron). Ma impallidiscono ancora rispetto a quelli trovati su una fotocamera mirrorless o DSLR. I pixel trovati nei sensori delle fotocamere full frame possono arrivare fino a 8,4 micron, motivo per cui sono generalmente molto migliori per le riprese in condizioni di scarsa illuminazione di quanto uno smartphone possa raccogliere, in particolare quando si esamina un'immagine da vicino.
Il problema che hanno gli smartphone è che la dimensione fisica del loro sensore è necessariamente piccola, in quanto deve essere alloggiato in un dispositivo relativamente piccolo. Nel corso degli anni, le dimensioni dei sensori all'interno degli smartphone sono leggermente aumentate, ma non riempirai mai un sensore delle dimensioni di una DSLR in uno smartphone sottile.
Ciò significa che hai il problema di provare a stipare molti pixel in una piccola area. I pixel piccoli sono una cattiva notizia per gli scatti in condizioni di scarsa illuminazione, ma, allo stesso modo, ridurre il numero di pixel significa che non otterrai quelle belle immagini nitide quando la luce è buona. Esistono diversi modi per aggirare il problema dal punto di vista dell'hardware, ma tutti hanno dei compromessi.
È possibile ridurre il numero di pixel sul sensore, per garantire che ogni pixel sia il più grande possibile. Ma poi ti ritroverai con immagini a risoluzione piuttosto bassa. Potresti aumentare il numero di pixel, ma anche aumentare le dimensioni del sensore. Questo non è fisicamente possibile senza rendere gli smartphone ancora più grandi o più larghi.
Sebbene alcuni degli smartphone di oggi siano piuttosto massicci, se iniziano anche a diventare più spessi, sembra improbabile che diventino così popolari. Infine, potresti utilizzare un numero elevato di pixel su un sensore piccolo, con la speranza che la maggior parte degli utenti scatti principalmente in buona luce.
In alternativa, un compromesso che cerca di ottenere il meglio da tutti i mondi è un processo noto come pixel binning. Ma come funziona?
Cos'è il pixel binning?
Se cerchi l'argomento su Google, troverai molte e varie (ed eccessivamente complicate) descrizioni di come funziona esattamente il pixel binning, oltre a molte discussioni sui vantaggi o meno di esso.
Una spiegazione semplice o diretta è che i dati di almeno quattro pixel vengono combinati in uno solo. Questo ha l'effetto di creare "super pixel" che sono in grado di raccogliere ed elaborare meglio la luce nella scena. Il rovescio della medaglia è che la risoluzione effettiva viene quadrata quando lo scatto viene riprodotto, quindi se avessi un sensore da 12 MP che utilizza il pixel binning, avresti uno scatto da 3 MP.
Ecco perché negli ultimi tempi abbiamo visto diversi sensori ad alta risoluzione entrare nel mercato: un sensore da 48 MP che utilizza il pixel binning ti darà uno scatto finale da 12 MP molto più utilizzabile.
Potresti pensare - e nessuno ti biasimerebbe - perché preoccuparsi del binning dei pixel da 48 megapixel, perché non usare pixel più grandi per un sensore da 12 MP, se pixel più grandi sono migliori? Bene, ci sono due risposte qui. Il primo è essenzialmente dovuto al marketing e al fatto di farti acquistare il telefono in primo luogo. La natura umana impone che sarai incline a essere più impressionato da un sensore da 48 MP che da uno da 12 MP, anche se i risultati si dimostrano migliori dalla risoluzione più piccola.
Ma c'è anche qualcosa da dire per darti la possibilità di scattare a 48MP e sfruttare tutti quei dettagli extra quando la luce più intensa lo consente - dopotutto, è probabilmente vero che molti di noi scattano molte foto in scenari all'aperto (come come in vacanza).
Il pixel binning è l'unica soluzione?
Pixel binning non viene utilizzato da tutti i produttori. Ad esempio, Apple e Google utilizzano sensori da 12 MP relativamente "modesti" nei loro dispositivi, tendendo a fare affidamento sulla fotografia computazionale per migliorare le prestazioni in condizioni di scarsa illuminazione. Avere un'enorme quantità di dettagli è probabilmente del tutto inutile se l'unico posto in cui guarderai le tue immagini è sullo schermo del tuo telefono.
Ci sono anche modi per aggirare il problema della scarsa illuminazione, che deriva dal modo in cui usi la fotocamera dello smartphone e il suo software, al contrario della soluzione hardware fornita dal pixel binning. Diversi telefoni hanno incluso le "modalità notturne", che riprendono una serie di brevi esposizioni e le combinano per dare l'impressione di far entrare più luce. Potresti anche utilizzare esposizioni lunghe effettive, purché avessi un treppiede o una superficie stabile a portata di mano .
Quindi qual è la conclusione qui: il pixel binning è solo un espediente di marketing progettato per farci investire in nuovi telefoni brillanti che promettono di aumentare la nostra fotografia?
Purtroppo, come spesso accade con queste cose, la risposta è un po 'entrambe le cose. Il pixel binning è una buona soluzione se si desidera offrire i migliori dettagli in buone condizioni di illuminazione, pur essendo in grado di produrre scatti di alta qualità in condizioni di scarsa illuminazione. È un buon compromesso che consente al tuo smartphone di sfruttare le varie situazioni di ripresa in cui potresti trovarti.
Detto questo, non lasciarti scoraggiare automaticamente dagli smartphone con sensori a bassa risoluzione, poiché possono anche produrre immagini eccellenti utilizzando metodi diversi, ad esempio tramite intelligenza artificiale o modifiche al software.
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