Samsung Galaxy S20 Ultra: 12 Mpix kontra 108 Mpix, czyli co daje to słynne łączenie pikseli

Porozmawiajmy o technologii łączenia pikseli przez matrycę aparatu na przykładzie Samsunga Galaxy S20 Ultra.

Jeśli odwiedzasz nasz z Google'a, a zdjęcia w tekście nie załadowały się prawidłowo, kliknij tutaj.

Choć producenci chętnie żonglują w materiałach promocyjnych takimi liczbami jak 48, 64 czy ostatnio nawet 108 Mpix, większość telefonów domyślnie robi zdjęcia w znacznie niższej częstotliwości. Dlaczego?

Efektem ubocznym upychania coraz większej liczby pikseli na matrycy jest zmniejszanie ich rozmiaru. Im mniejszy piksel, tym mniejsza ilość przechwytywanego światła i w efekcie gorsze zdjęcie. Zwłaszcza w trudniejszych warunkach.

Aby temu zapobiec, producenci stosują technologię programowego łączenia kilku sąsiadujących pikseli. Zazwyczaj 4, czasem nawet 9. Sony swoje rozwiązanie nazywa Quad Bayer, a Samsung Nonacell, ale w każdym przypadku zasada jest taka sama - kilka małych sąsiadujących ze sobą punktów światłoczułych zachowuje się jak jeden duży, by przechwycić więcej światła.

W 108-megapikselowym aparacie Samsunga Galaxy S20 Ultra pojedynczy piksel ma wielkość raptem 0,8 mikrometra, co jest niezbyt imponującym wynikiem. 9 sąsiadujących pikseli zajmuje jednak łącznie powierzchnię 2,4 mikrometra, co - jak na smartfon - robi wrażenie.

Łączenie danych z 9 pikseli przekłada się jednak na 9-krotny spadek rozdzielczości. Dlatego flagowiec Samsunga domyślnie robi zdjęcia nie w pełnych 108, ale 12 Mpix.

No dobrze, to tyle teorii. Czy jednak technologia łączenia pikseli naprawdę działa? Sprawdźmy.

Fotki porównawcze z Galaxy S20 Ultra zrobiłem korzystając ze statywu, aby upewnić się, że różnice w jakości zdjęć wynikają jedynie ze zmiany rozdzielczości.

Jako że mniejszy piksel oznacza mniejszą ilość rejestrowanego światła, zatroszczyłem się o to, by zaserwować Samsungowi Galaxy S20 Ultra tego światła możliwie jak najmniej. Poniższe zdjęcia w trybie 108 oraz 12 Mpix zrobiłem w głębokiej ciemności.

Galaxy S20 Ultra w trybie 12 Mpix uwiecznił zdecydowanie jaśniejszy obrazek niż przy 108 Mpix. Co więcej - bliższe oględziny ujawniają, że jest on przy okazji mniej zaszumiony.

Przechodzimy do kolejnych zdjęć, tym razem zrobionych na zewnątrz, choć warunki oświetleniowe w dalszym ciągu były kiepskie.

Podobnie jak wcześniej, w trybie 12 megapikselowym Galaxy S20 Ultra przechwycił więcej światła, co przełożyło się na jaśniejsze zdjęcie i wydobycie większej liczby szczegółów z cieni.

Kolejne fotki zrobiłem z lepiej oświetlonego miejsca. Warunki w dalszym ciągu nie były idealne, ale światła było na tyle dużo, by matryca nie musiała walczyć o wyciśnięcie każdego lumena.

Przy większej ilości sztucznego światła Galaxy S20 Ultra w dalszym ciągu lepiej poradził sobie lepiej. Zwłaszcza w kwestii odwzorowania kolorów i ekspozycji ciemniejszych partii obrazu.

Dodam jeszcze, że w trybie 108 Mpix nie działa tryb nocny. Prawdopodobnie zastosowany układ nie poradziłby sobie z łączeniem przez kilka sekund zdjęć z tak dużą ilością danych.

Teraz przechodzimy do zdjęć zrobionych w dzień. Na początek taki przykład:

Choć powyższe fotki zrobiłem w godzinach popołudniowych, Galaxy S20 Ultra nie miał lekko, bo całkowicie zachmurzone niebo wymusza zniwelowanie przepaleń. Widać wyraźnie, że w na fotce 12 Mpix rozpiętość tonalna jest wyższa.

Na koniec fotki zrobione przy mniejszym zachmurzeniu i w przyjaźniejszych warunkach, gdy kadr był doświetlony w sposób bardziej równomierny.

W dalszym ciągu zdjęcie 12 Mpix ma zauważalnie lepszą dynamikę. Nawet w dobrym świetle łączenie pikseli przynosi zatem wymierne korzyści.

OK, ustaliliśmy już, że łączenie sąsiadujących pikseli naprawdę pomaga w przechwyceniu większej ilości światła i wygenerowaniu ładniejszego zdjęcia. Czy jednak 9 połączonych małych pikseli sprawdza się tak samo dobrze jak 1 piksel duży?

Odpowiedź na to pytanie można już znaleźć w moim porównaniu aparatów Galaxy S20 i S20 Ultra. Przypomnę, że mała wersja flagowca ma aparat główny 12 Mpix z dużymi pikselami 1,8 mikrometra.

Na powyższym przykładzie widać, że oba smartfony wygenerowały w ciemności obraz o podobnej jasności. Po przybliżeniu widać jednak, że zdjęcie z mniejszego modelu ma mniej szumów. Punkt dla dużych pikseli.

A jak to wygląda w dzień?

Na pierwszy rzut oka fotki są bardzo podobne, ale po wykadrowaniu widać, że 12-megapikselowe zdjęcie z Galaxy S20 jest nieco bardziej szczegółowe niż 12-megapikselowe zdjęcie z S20 Ultra.

Wychodzi na to, że 1 duży piksel spisuje się lepiej niż 9 małych. Różnice byłyby z pewnością jeszcze większe, gdyby matryca S20 miał piksele o wielkości nie 1,8, lecz 2,4 mikrometra (jak połączone piksele modelu Ultra). Ale.

Trzeba pamiętać, że zaletą matrycy 108-megapikselowej jest - no właśnie - możliwość zrobienia zdjęcia w pełnych 108 Mpix. Oto wycinki ze zdjęć 108 i 12 Mpix:

Widać ogromną przepaść. Fotka 108-megapikselowa nawet po wycięciu malutkiego fragmentu pozostaje ostra i używalna, co może zrekompensować niższą rozpiętość tonalną względem trybu 12 Mpix.

Z mojego testu wynika, że łączenie pikseli nie jest żadną ściemą, bo faktycznie przekłada się na wzrost ilości przechwytywanego światła i tym samym poprawę jakości zdjęcia.

Co prawda kilka połączonych pikseli nie spisuje się tak dobrze jak pojedynczy o większym rozmiarze, ale ma inne zalety.

Jeśli o mnie chodzi, bardziej odpowiada mi aparat o wysokiej rozdzielczości, który w trybie 12 Mpix może i zrobi nieco słabsze zdjęcie niż duża matryca 12-megapikselowa, ale jest przy tym bardziej uniwersalny. Gdy zachodzi taka konieczność, liczbę megapikseli można zwiększyć kilkukrotnie, zyskując tym samym masę szczegółów. To poprawia wszechstronność i elastyczność aparatu.

A jakie jest Wasze zdanie? Czy zwiększanie rozdzielczości aparatów i rekompensowanie spadków jakościowych technologią łączenia pikseli to dobra droga? A może byłoby lepiej, gdyby producenci skupili się wyłącznie na wielkości pikseli przy zachowaniu niższej rozdzielczości maksymalnej? Dajcie znać w komentarzach.