Sebbene lontano da una nuova tecnologia, potresti aver sentito il termine ‘pixel binning’ spuntare con crescente frequenza in relazione a un numero di smartphone recentemente annunciati – come il Samsung Galaxy S20 Ultra – e chiederti cosa significhi. Potresti essere particolarmente preoccupato per ciò che significa per la qualità delle immagini del tuo smartphone.
Innanzitutto, probabilmente abbiamo bisogno di un rapido promemoria di cosa sia esattamente un pixel. In parole povere, il pixel, che è l’abbreviazione di “elemento immagine”, è la più piccola unità di un’immagine digitale, spesso vista come i piccoli punti che sono visibili quando si guarda da vicino uno schermo.
La parola “pixel” viene spesso utilizzata anche per descrivere le singole cavità di acquisizione della luce che si trovano sui sensori della fotocamera, sebbene questi siano tecnicamente chiamati “fotositi”. Tuttavia, per semplicità in questo spiegatore di “pixel binning”, useremo “pixel” per descrivere anche questi.
Maggiore è il numero di pixel (o fotositi) di un sensore, maggiore è la capacità di raccolta della luce. Ma hai anche bisogno di molti pixel se vuoi renderizzare i dettagli con precisione. Vale anche la pena dire che non tutti i pixel sono creati allo stesso modo: la dimensione di un photosite si chiama ‘pixel pitch’ e questo viene misurato 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 sono ancora pallidi rispetto a quelli trovati su una fotocamera mirrorless o DSLR. I pixel rilevati nei sensori di fotocamere a pieno formato possono raggiungere 8,4 micron, motivo per cui in genere sono molto meglio per le riprese in condizioni di scarsa luminosità rispetto a quelle che uno smartphone può raccogliere, in particolare quando si esamina un’immagine da vicino.
Google Pixel 4 (Image credit: Future)
Il problema che hanno gli smartphone è che la dimensione fisica del loro sensore è necessariamente piccola, poiché deve essere alloggiata in un dispositivo relativamente piccolo. Nel corso degli anni, le dimensioni dei sensori all’interno degli smartphone sono leggermente aumentate, ma non si potrà mai stipare un sensore di dimensioni 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 cattive notizie per le riprese in condizioni di scarsa illuminazione, ma, allo stesso modo, ridurre il numero di pixel significa che non otterrai immagini piacevoli e nitide quando la luce è buona. Esistono diversi modi per aggirare il problema dal punto di vista hardware, ma hanno tutti dei compromessi.
È possibile ridurre il numero di pixel sul sensore, per garantire che ogni pixel sia il più grande possibile. Ma poi finirai con immagini a bassa risoluzione. È possibile aumentare il numero di pixel, ma anche aumentare le dimensioni del sensore. Ciò non è fisicamente possibile senza rendere gli smartphone ancora più grandi o più grandi.
Sebbene alcuni degli smartphone di oggi siano piuttosto massicci, se iniziano a diventare anche più spessi, sembra improbabile che saranno così popolari. Infine, potresti utilizzare un gran numero di pixel su un piccolo sensore, 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?
Lo Xiaomi Mi Note 10 pixel-bin da 108 MP scatta fino a 27MP. (Credito immagine: futuro)
Se cerchi l’argomento di Google, troverai molte e varie (e eccessivamente complicate) descrizioni di come funziona esattamente il pixel binning, così come 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. Ciò ha l’effetto di creare “super pixel” che sono in grado di raccogliere ed elaborare la luce nella scena. Il rovescio della medaglia è che la tua risoluzione effettiva viene divisa in quarti quando viene emesso lo scatto, quindi se avessi un sensore da 12 MP che utilizza il binning dei pixel, rimarrai con uno scatto da 3 MP.
Ecco perché abbiamo visto diversi sensori ad alta risoluzione entrare nel mercato negli ultimi tempi: un sensore da 48 MP che utilizza il binning dei pixel ti darà uno scatto finale di 12 MP molto più utilizzabile.
Potresti pensare – e nessuno ti biasimerebbe – perché preoccuparsi del binning dei pixel a 48 megapixel, perché non usare pixel più grandi per un sensore da 12 MP, se i pixel più grandi sono migliori? Bene, ci sono due risposte qui. Il primo è essenzialmente di marketing e di farti comprare il telefono in primo luogo. La natura umana impone che sarai incline a essere più colpito da un sensore da 48 MP che da un sensore da 12 MP, anche se i risultati mostreranno di essere migliori dalla risoluzione più piccola.
Ma c’è anche qualcosa da dire per darti la possibilità di scattare a 48 MP e sfruttare tutti quei dettagli extra quando la luce più intensa lo consente – dopo tutto, 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?
L’iPhone 11 Pro Max ha una modalità notturna particolarmente efficiente. (Credito immagine: futuro)
Il binning dei pixel non è 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 una grande quantità di dettagli è anche 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 da come 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 insieme per dare l’impressione di far entrare più luce. Puoi anche utilizzare esposizioni lunghe reali, a condizione che tu abbia 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 luccicanti che promettono di migliorare la nostra fotografia?
Sfortunatamente, come spesso accade in queste cose, la risposta è un po ‘di entrambi. Il binning dei pixel è una buona soluzione se si desidera offrire i migliori dettagli in buone condizioni di illuminazione, pur essendo in grado di produrre scatti di scarsa luminosità di alta qualità. È un buon compromesso che consente al tuo smartphone di sfruttare le varie situazioni di scatto in cui potresti trovarti.
Detto questo, non essere automaticamente scoraggiato 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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