Độ phân giải megapixel siêu cao có thể là một công cụ tiếp thị tốt cho camera smartphone, nhưng chẳng mấy ai thực sự chụp những bức ảnh 200MP. Vậy làm thế nào để chúng trở nên hữu dụng hơn? Một trong những cách đó là sử dụng pixel binning, hay còn gọi là gộp điểm ảnh, một quá trình kết hợp các pixel nhỏ thành những pixel ảo lớn.
Đây là lý do tại sao chỉ mỗi số megapixel không thể trở thành thước đo để đánh giá chất lượng hình ảnh tốt hay không. Hai cảm biến có cùng số megapixel có thể tạo ra hình ảnh có độ phân giải tương đương. Tuy nhiên, nếu 1 cảm biến lớn hơn 4 lần so với cảm biến kia, thì mỗi “điểm” ảnh sẽ cung cấp 1 bề mặt cho các photon va vào lớn hơn nhiều. Cảm biến có thể lấy mẫu càng nhiều photon thì chất lượng hình ảnh cuối cùng càng tốt. Nó đại diện cho cảnh trung thực hơn, chi tiết hơn. Một cảm biến camera Full Frame, vốn xuất hiện nhiều trong các mẫu máy ảnh chuyên dụng chuyên nghiệp, có kích thước 24x36mm. Nó có diện tích bề mặt 864mm2 hoặc khoảng 1,34inch2. Để dễ hình dùng, camera chính của iPhone 13 Pro chỉ cung cấp 44mm2 hoặc 0,0682001inch2. iPhone 13 có cảm biến lớn hơn của phổ tiêu chuẩn, nhưng vẫn nhỏ hơn nhiều so với các cảm biến được sử dụng trong máy ảnh chuyên dụng. Apple là một ví dụ điển hình về kích thước cảm biến và chất lượng ảnh chụp. Với mọi thế hệ iPhone trong những năm gần đây, nhà Táo đã giữ số pixel ở mức 12MP nhưng đã tăng kích thước của mỗi pixel. Điều này cải thiện chất lượng hình ảnh và hiệu suất nhưng lại bị giới hạn độ phân giải.
Pixel binning cung cấp một cách để có được những lợi ích thu thập ánh sáng của pixel lớn, chẳng hạn như cảm biến 12MP của Apple bên trong iPhone 13 Pro, mà vẫn cho phép bạn chụp ảnh có độ phân giải rất cao khi trong điều kiện đủ sáng. Nếu đang chụp ảnh trong 1 môi trường sáng, mỗi 1 pixel trong cảm biến 108MP là quá đủ để có được hình ảnh chất lượng tốt. Trong điều kiện ánh sáng yếu, các pixel được ghép lại với nhau để mang đến khả năng thu thập ánh sáng kết hợp, mang đến cho bạn hiệu suất tương tự như 1 cảm biến có pixel lớn hơn khi chụp trong môi trường thiếu sáng. Nhược điểm chính của kỹ thuật này là bạn sẽ có được hình ảnh độ phân giải thấp hơn. Tuy nhiên, hình ảnh 12MP điển hình được tạo ra từ 1 chiếc smartphone tận dụng pixel binning đã vượt quá nhu cầu độ phân giải của hầu hết người dùng. Không ai đăng hình ảnh 12MP khổng lồ trực tiếp lên mạng xã hội. 12MP là phù hợp với những bản in lớn và chắc chắn quá đủ cho 1 khung ảnh thông thường. Nếu không muốn camera hoặc điện thoại của mình giảm pixel xuống độ phân giải thấp hơn, bạn có thể thiết lập sử dụng độ phân giải tối đa trên thiết bị của mình. Chẳng hạn, Samsung Galaxy S21 Ultra có 1 chế độ chụp ảnh 108MP chuyên dụng trong ứng dụng camera, nhưng dung lượng ảnh sẽ nặng hơn rất nhiều so với chế độ 12MP thông thường. Nguồn: How To Geek
Gộp các điểm ảnh lại với nhau
Pixel binning là một kỹ thuật được sử dụng cho những hệ thống camera, trong đó, nhiều pixel trên cảm biến camera được nhóm lại để hoạt động cùng nhau như 1 pixel. Hình thức binning (gộp) phổ biến nhất chính là lấy 4 pixel liền kề gộp lại và làm cho chúng hoạt động như 1 pixel. Trên một số chiếc điện thoại mới có camera độ phân giải thực sự lớn, cụ thể là 108MP, chúng có thể áp dụng tỉ lệ 9:1, tức gộp 9 pixel liền kề thành 1 pixel duy nhất, khiến số megapixel hiệu quả thực sự giảm xuống còn 12MP. Vậy tại sao chúng ta phải bận tâm với những con số megapixel nhiều hơn? Nếu số megapixel cuối cùng chỉ là 12MP, vậy tại sao không đặt cảm biến 12MP vào điện thoại luôn? Một số công ty, đặc biệt là Apple, đã thực sự làm điều này. Nói chung, nhìn bề ngoài, pixel binning có vẻ như chỉ là một cách để đặt những con số lớn hơn trên camera để gây ấn tượng với nhiều khách hàng không biết rõ về công nghệ. Thế nhưng, trên thực tế, có những lý do chính đáng để chúng ta sử dụng pixel binning. Tuy nhiên, để hiểu chúng, chúng ta cần phải tìm hiểu cách hoạt động của cảm biến camera.Thu thập photon và kích thước cảm biến
Theo một cách nào đó, cảm biến camera giống như một tấm năng lượng mặt trời. Khi các photon chạm vào bề mặt cảm biến, nó sẽ tạo ra một điện tích. Mỗi pixel trong cảm biến được thể hiện bằng một điểm cảm quang trên bề mặt cảm biến. Các cảm biến lọc những màu sắc khác nhau của ánh sáng để tạo ra hình ảnh đủ màu như một sản phẩm cuối cùng mà bạn có thể sử dụng. Kích thước các điểm cảm quang này không hề giống nhau trong mọi cảm biến camera.
Lợi ích của pixel binning
