Как последние смартфоны получают изображения с более высоким разрешением с помощью пиксельного биннинга?

Question

Прежде всего я должен заявить, что у меня нет особых знаний в фотографии. Я не обладаю достаточной квалификацией для понимания технических процессов.

Однако недавно я столкнулся с некоторыми спорами о телефонах, имеющих только 12 датчиков MPx и снимающих 48 MPx (например, Redmi Note 7). Я читал об этой теме, которая казалась интересной, и люди упоминали технику Pixel Binning, о которой я читал. Из того, что я понял, Pixel Binning должен УМЕНЬШИТЬ разрешение изображения.

Таким образом, этот вопрос: как последние смартфоны получают изображения с более высоким разрешением с помощью «пиксельного биннинга»

Я пока не смог найти конкретный ответ на этот вопрос и надеюсь, что кто-нибудь сможет объяснить мне это в простых терминах. Заранее спасибо.

Answer 1

Согласно этому источнику, Redmi Note 7 Pro использует датчик IMX586. Пресс-релиз Sony об датчике доступен здесь . Сенсор на самом деле имеет 48 мегапикселей вместо 12. На этой странице довольно хорошо объясняется технология, но я постараюсь сделать ее еще яснее.

Обычно датчики камеры имеют нечто, называемое фильтром Байера, поверх фактических «пикселей», которые по сути являются цветной сеткой. Это позволяет датчику измерять разные цвета. Аккуратное изображение предоставлено в статье Википедии .

Хитрость в этом датчике заключается в том, что фильтр расположен так, что красный, синий и зеленый пиксели расположены в блоках вместо традиционной конфигурации. (Это приведет к немного менее точным цветам, см. РЕДАКТИРОВАТЬ ниже).

Это позволяет сенсору использовать все одноцветные блоки вместе для формирования более крупных пикселей, которые являются более чувствительными и имеют больший динамический диапазон. Это называется пиксельный биннинг . Большие блоки затем используются для вычисления значений одного результирующего пикселя, но разрешение составляет всего 1/4 от оригинала, поэтому 12 мегапикселей .

При съемке в условиях дневного света алгоритм вычисляет значения, если фильтр Байера будет «нормальным» и получаются изображения с разрешением 48 мегапикселей.

(На самом деле ответить на вопрос в заголовке: нет. Пиксель используется для получения более точных значений, жертвуя разрешением.)

---

EDIT: Следующее изображение представляет собой предположение о том, как изображения 48MP создаются с использованием модифицированного фильтра Байера, что рассматривается в обсуждении в этой теме . Sony не раскрывает полную информацию о том, как это на самом деле делается. Это, вероятно, приведет к снижению точности цвета: https://news.ycombinator.com/item?id=17601471

Answer 2

Вы не получите высокое разрешение через binning; binning уменьшает разрешение. Таким образом, вопрос должен быть: как они достигают высокого разрешения несмотря на биннинг?

И ответ прост: не используя его. В этом весь смысл биннинга, его можно включать и отключать по требованию, поэтому мы можем использовать один и тот же датчик в низком разрешении, режиме высокой чувствительности при слабом освещении и при этом иметь самое высокое разрешение, когда позволяют условия освещения.