초고화소 수의 스마트폰 카메라는 좋은 마케팅이 되지만 실제로 2억 화소 사진을 찍는 사람은 거의 없습니다. 그렇다면 어떻게 그들로부터 유용한 사진을 얻을 수 있습니까? 픽셀 비닝을 통해 작은 픽셀을 큰 가상 픽셀로 결합하는 프로세스입니다.
픽셀을 함께 비닝
픽셀 비닝은 카메라 센서의 여러 픽셀을 그룹화하여 하나로 작동하는 기술입니다. 가장 일반적인 형태의 비닝은 4개의 인접한 픽셀을 가져와 하나의 픽셀처럼 작동하게 합니다. 메가픽셀 수가 정말 많은 최신 휴대폰, 특히 1억 8메가픽셀 휴대폰의 경우 비율은 9:1입니다. 이는 유효 메가픽셀 수를 실제로 12로 만듭니다.
그렇다면 더 많은 메가픽셀에 신경을 쓰는 이유는 무엇입니까? 최종 메가픽셀 수가 12개만 될 예정이라면 전화기에 12메가픽셀 센서를 장착하는 것이 어떻겠습니까? 일부 회사, 특히 Apple은 정확히 이 작업을 수행합니다. 실제로 표면적으로 픽셀 비닝은 카메라에 더 많은 숫자를 표시하여 잘 모르는 고객에게 깊은 인상을 주기 위한 방법으로 보일 수 있습니다. 그러나 실제로 비닝을 사용해야 하는 합당한 이유가 있습니다. 하지만 이를 이해하려면 카메라 센서가 작동하는 방식으로 잠시 우회해야 합니다.
광자 및 센서 크기 수집
카메라 센서는 어떤 면에서 태양 전지판과 같습니다. 광자가 센서 표면에 닿으면 전하가 생성됩니다. 센서의 각 픽셀은 센서 표면의 감광성 점으로 표시됩니다.
센서는 다양한 색상의 빛을 필터링하여 작업할 수 있는 최종 제품으로 풀 컬러 이미지를 구성합니다. 이러한 감광성 반점은 모든 카메라 센서에서 동일한 크기가 아닙니다.
이것이 메가픽셀 수 자체가 이미지 품질의 좋은 척도가 아닌 이유입니다. 동일한 메가픽셀 수를 가진 두 개의 센서는 동일한 해상도의 이미지를 생성할 수 있습니다. 그러나 한 센서가 다른 센서보다 4배 크면 각 사진 “스팟”은 광자가 닿을 수 있는 훨씬 더 큰 표면을 제공합니다.
센서가 장면에서 더 많은 광자를 샘플링할수록 최종 이미지의 품질이 향상됩니다. 장면을 보다 사실적이고 자세하게 표현합니다. 전문 전용 카메라에 있는 풀프레임 카메라 센서의 크기는 24×36밀리미터입니다. 이는 864제곱밀리미터 또는 약 1.34제곱인치의 표면적입니다. 비교를 위해 iPhone 13 Pro의 기본 카메라는 44제곱밀리미터 또는 0.0682001제곱인치만 제공합니다. iPhone 13에는 일반적인 스펙트럼의 더 큰 끝에 센서가 있지만 여전히 전용 카메라에 사용되는 센서보다 훨씬 작습니다.
Apple은 센서 크기와 사진 품질의 좋은 예입니다. 최근 몇 년 동안 모든 세대의 iPhone에서 픽셀 수를 12MP로 유지했지만 각 픽셀의 크기를 늘렸습니다. 이렇게 하면 이미지 품질과 성능이 향상되지만 해상도가 제한됩니다.
픽셀 비닝의 이점
여기에서 픽셀 비닝이 그림에 나타납니다. iPhone 13 Pro의 Apple 12MP 센서와 같이 큰 픽셀의 집광 이점을 얻을 수 있는 방법을 제공하는 동시에 빛이 부족하지 않을 때 매우 고해상도 이미지를 촬영할 수 있습니다.
밝은 환경에서 사진을 찍는 경우 108MP 센서가 좋은 품질의 샘플을 얻기에 충분한 픽셀 이상이 있습니다. 저조도에서 픽셀은 함께 비닝되어 집광 능력을 결합합니다. 픽셀이 더 큰 센서와 유사한 저조도 성능을 제공합니다.
가장 큰 단점은 저해상도 이미지를 얻을 수 있다는 것입니다. 그러나 예를 들어 픽셀 비닝을 사용하는 스마트폰에서 생성되는 일반적인 12MP 이미지는 대부분의 사용자에게 필요한 해상도를 초과합니다. 아무도 소셜 미디어에 직접 거대한 12MP 이미지를 게시하지 않습니다. 12MP는 상당히 큰 인쇄물에도 적합하며 일반적인 사진 프레임에는 충분합니다.
카메라나 휴대폰이 픽셀을 더 낮은 해상도로 비닝하는 것을 원하지 않는 경우 일반적으로 최대 해상도를 강제하는 설정이 있습니다. 예를 들어 Samsung의 S21 Ultra에는 카메라 앱에 전용 108MP 촬영 모드가 있지만 결과 이미지는 절대적으로 방대합니다!
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