Contenu

• L'importance des pixels ou des sites photo
• L'approche de pixel binning
• Qui utilise le pixel binning en ce moment?
• Rendements décroissants?

L'année écoulée a vu le terme «pixel binning» apparaître régulièrement lorsqu'il est question de la photographie sur smartphone. Le terme ne suscite pas vraiment l’enthousiasme, mais c’est une fonctionnalité qui alimente de nombreux téléphones aujourd’hui.

Alors, quel est le pixel binning alors? Rejoignez-nous pour découvrir l'une des principales fonctionnalités de photographie sur smartphone du marché.

L'importance des pixels ou des sites photo

Pour comprendre le traitement des pixels, nous devons comprendre ce qu’est un pixel dans ce contexte.Les pixels en question sont également appelés sites photo et constituent des éléments physiques d’un capteur de l’appareil photo qui capturent la lumière pendant la photographie.

La taille des pixels est généralement mesurée en microns (un millionième de mètre), les valeurs égales ou inférieures au micron étant considérées comme petites. Les appareils photo iPhone XS Max, Google Pixel 3 et Galaxy S10 offrent tous des pixels de 1,4 micron.

Inutile de dire que vous voulez toujours que vos pixels soient grands, puisqu'un pixel plus grand peut simplement capter plus de lumière qu'un pixel plus petit. La capacité de capter plus de lumière signifie de meilleures performances dans les pubs ou au crépuscule, lorsque la lumière est rare. Toutefois, les capteurs de caméra de smartphone doivent être petits pour s’inscrire dans les cadres svelte d’aujourd’hui, à moins que cela ne vous gêne pas.

La petite taille du capteur du smartphone signifie également que les pixels doivent être petits, à moins que vous n'utilisiez simplement moins de pixels (c'est-à-dire un capteur de résolution inférieure). L’autre approche consiste à utiliser plus de pixels (c’est-à-dire un capteur de résolution supérieure), mais vous devrez soit augmenter la taille du capteur et faire face à une bosse, soit réduire encore davantage les pixels. Réduire davantage les pixels aura un effet négatif sur les capacités de faible luminosité. Mais c’est là que le tri de pixels peut faire la différence.

L'approche de pixel binning

Un cliché de 12 MP en pixel pris avec la vue d'honneur de 48 MP offrant 20 vues.

Pour résumer en une phrase, le pixel binning est un processus qui regroupe les données de quatre pixels. Ainsi, un capteur d'appareil photo doté de pixels de 0,9 micron produira des résultats équivalents à des pixels de 1,8 micron lors de la prise de vue avec une résolution de pixel.

Comme nous l'avons dit dans notre explicateur d'appareil photo 48MP, considérez le capteur de la caméra comme une cour et les pixels / photosites comme des seaux collectant la pluie dans la cour. Vous pouvez placer des charges de petits seaux dans la cour ou plusieurs grands seaux à la place. Mais le pixel-binning est essentiellement l’équivalent de la combinaison de tous les petits compartiments dans un gigantesque compartiment lorsque cela est nécessaire.

Le principal inconvénient de cette technique est que votre résolution est effectivement divisée par quatre lors de la prise de vue au pixel près. Cela signifie donc qu’une prise de vue en rafale sur un appareil photo 48MP correspond à 12MP, alors qu’une prise de vue en rafale sur un appareil photo 16MP ne représente que quatre mégapixels.

Le binning de pixels est généralement rendu possible grâce à l'utilisation d'un filtre à quatre couches sur les capteurs de caméra. Un filtre de Bayer est un filtre de couleur utilisé dans tous les capteurs d'appareils photo numériques, placé au sommet des sites de pixels / photo et capturant une image avec des couleurs rouge, vert et bleu.

Votre filtre de couche standard est composé à 50% de filtres verts, à 25% de filtres rouges et à 25% de filtres bleus. Selon Cambridge in Colour, ressource photographique, cet arrangement vise à imiter l'œil humain, sensible à la lumière verte. Une fois cette image capturée, elle est interpolée et traitée pour produire une image finale en couleurs.

Mais un filtre quadricouche regroupe ces couleurs en groupes de quatre, puis utilise un traitement de conversion de matrice basé sur un logiciel pour permettre le binning de pixels. La disposition des clusters fournit des informations extrêmement légères pendant le processus de conversion de la matrice, ce qui la rend préférable à une simple interpolation / conversion ascendante à 48MP. Regardez l'image ci-dessus pour voir comment fonctionne le filtre à quatre couches. Notez à quel point le regroupement des différentes couleurs diffère du filtre à la Bayer traditionnel. Vous remarquerez également qu’il parvient toujours à offrir 50% de filtres verts, 25% de filtres rouges et 25% de filtres bleus.

En adoptant un filtre à quatre couches et un filtrage en pixels, vous bénéficiez de la super résolution des prises de vue de jour et de résolutions plus faibles, liées au pixel la nuit. Et ces images nocturnes doivent être plus lumineuses et offrir un bruit réduit par rapport à la capture en pleine résolution.

Qui utilise le pixel binning en ce moment?

Si un fabricant a un téléphone avec un appareil photo 32MP, 40MP ou 48MP, alors il est presque garanti d’offrir cette fonctionnalité. Les appareils les plus utilisés à cet égard comprennent la série Xiaomi Redmi Note 7, la Xiaomi Mi 9, la vue Honor View 20, la Huawei Nova 4, le Vivo V15 Pro et le ZTE Blade V10.

Mais nous voyons aussi des marques avec des caméras basse résolution offrant des options de binning pixel, telles que G7 ThinQ et V30 ThinQ de LG. Ces appareils offrent un mode Super Bright sur leurs appareils photo 16MP, utilisant le binning de pixels pour nous donner des photos 4MP plus lumineuses. Nous avons même déjà vu des marques comme Xiaomi adopter des appareils photo 16MP et 20MP avec binning pixel, comme le Xiaomi Redmi S2 et le Mi A2, respectivement.

Les caméras à résolution supérieure sont nettement plus adaptées à la technique (en particulier sur les caméras arrière), car la résolution de sortie n’est pas faible. Mais vous vous demandez également à quelle hauteur pouvez-vous aller. Eh bien, une nouvelle interview suggère que des caméras 64MP et 100MP + sont en préparation.

Rendements décroissants?

Un dirigeant de Qualcomm a déclaré MySmartPrice les marques lanceront des smartphones 64MP et 100MP + plus tard cette année. Cela pourrait nous laisser avec des prises de 16 MP et au moins 25 MP pixels par binned respectivement. Mais à moins que ces caméras ultra haute résolution aient des capteurs massifs pour tous ces pixels (tout en conservant des pixels d'une taille comparable à celle des capteurs 48MP), nous risquons de nous trouver déçus.

Après tout, si nous avions un appareil photo de 64MP avec des pixels super fins de 0,5 micron, une prise de vue séparée par pixel équivaudrait en réalité à une image de pixel de 16MP. Un fabricant déploierait donc tous ses efforts pour obtenir des résultats similaires à ceux de la caméra à selfie du OnePlus 6T ou à la caméra principale du LG G7. Pourquoi ne pas simplement adopter un capteur 12MP similaire au Google Pixel ou au Samsung Galaxy S10?

L'une des possibilités est que ces caméras ultra-haute résolution combinent des données provenant de davantage de pixels afin d'améliorer les performances par faible luminosité. Mais on ne sait pas si cela est possible pour le moment via le binning de pixels. Néanmoins, le Nokia 808 PureView a utilisé une méthode dite de suréchantillonnage pour combiner des données allant jusqu'à 14 pixels pour une photo 3MP plus nette. Et si 3MP est une résolution trop basse à votre goût, la caméra est également capable de combiner des données de huit pixels pour une meilleure capture de 5MP (ou des données de cinq pixels pour une photo de 8MP).

Même si les appareils photo ultra haute résolution ne se concrétisent pas pour le moment, les capteurs actuels de 40 et 48 MP présentent déjà des résultats impressionnants avec le binning de pixels. Avec des fonctionnalités en constante amélioration, telles que les modes nuit, un meilleur zoom et une intelligence artificielle, le potentiel pour de meilleures photos sur un smartphone est maintenant considérable.