Почему мобильные телефоны с 48-мегапиксельной камерой делают фотографии с разрешением 12 мегапикселей

Если вы покупаете телефон с камерой, заверенные обещаниями продавца о камере в 48 мегапикселей, вы можете ожидать, что он сделает огромные качественные фотографии, полные деталей.

Однако, некоторые будут удивлены, что получающиеся изображения имеют разрешение всего 4000 × 3000 пикселей или 12 мегапикселей. Значит ли это, что производитель и продавец обманули вас? Не совсем. В этой статье мы объясним, почему так происходит.

К примеру, камера с разрешением 48 мегапикселей установлена на Redmi Note 7 и на прошлогодний флагман Xiaomi Mi 9. 

Сенсоры и линзы

Чтобы объяснить весь процесс, нам нужно начать с понимания принципа матрицы смартфона. Подумайте о ней как о некой пластине с точками, которая фиксирует цвет и свет. Размер этих точек обычно измеряется в микронах, например, iPhone XS Max и Galaxy S10 имеют точки на 1,4 микрона.

Как правило, чем больше точек у пластины, тем больше света она сможет захватывать и обработать. Это особенно полезно для съемки при низком уровне освещенности.

Однако, большое количество точек, в конечном итоге, означают большую матрицу, но мобильные телефоны не могут вместить такие большие матрицы, как, например, в зеркальных фотоаппаратах.

В этом и есть самое большое отличие телефонных камер по сравнению с профессиональными фотоаппаратами. Если производитель хочет предложить более высокое разрешение, он должен либо увеличить количество точек – матриц (и найти для них место в уже плотном корпусе), либо уменьшить размеры матрицы, которая будет захватывать меньше света, увеличив размер одного пикселя.

Камера с разрешением 48 Мп

Определенным компромиссом является процесс, известный как бинаризация или «пиксельный биннинг». Он объединяет информацию, полученную несколькими (обычно четырьмя) сенсорными точками, в одну точку результирующего изображения.

Таким образом, одна результирующая точка на фотографии извлекает пользу от информации из нескольких маленьких, если у нас две камеры на 0,9  микрон точек, результат будет соответствовать 1,8 микронному сенсору.

Вы сможете понять это более четко, собирая дождевую воду в ведре: либо вы можете расставить несколько больших ведер одного объема , либо большее количество маленьких ведер того же суммарного объема  — в обоих случаях вы будете собирать одинаковое количество воды. Это называется Пиксель Биннинг – сбор информации с разных пикселей в один.

Все это привело нас к ответу на вопрос из заголовка. Так почему же?

Всего-лишь потому, что одна фотография состоит на самом деле из четырех, снятых разными датчиками камеры снимков.

Таким образом, если у нас есть камера с разрешением 48 мегапикселей (8000 × 6000), мы получаем разрешение 12 мегапикселей (то есть 4000 × 3000), потому что на телефоне установлено 4 матрицы по 12 мегапикселей. Выходит качественное, но не широкое изображение.