La prima corsa ai megapixel è iniziata intorno al 2004 (quando i telefoni con fotocamera hanno superato per la prima volta il limite di 1 MP) e si è conclusa intorno al 2013 con l'arrivo del Nokia 808 PureView. La sua fotocamera da 41 MP sarebbe stata battuta in termini di risoluzione solo nel 2018. Durante quel periodo, i telefoni si sono concentrati su altri aspetti della fotocamera piuttosto che sulla risoluzione. Ma ora è alle porte una seconda corsa ai megapixel.
Il primo è finito in parte perché la saggezza comune è passata da "più pixel sono migliori" a "pixel più grandi sono migliori". Anche l'arrivo della fotografia computazionale ha giocato un ruolo importante e ha permesso a iPhone, Galaxy e Pixel di mantenere una risoluzione di 12 MP per le loro fotocamere principali per diversi anni (in effetti, Apple ha lasciato solo 12 MP dietro).
In questi giorni le cose stanno tornando verso “più pixel è meglio”, anche se non del tutto: il trend attuale è in realtà un mix dei due approcci. Abbiamo già telefoni con sensori da 200 MP e telefoni con sensori da 1”.
Daremo un'occhiata più da vicino ai due rami che sono emersi, iniziando con il ramo "più pixel è meglio" oggi e lasciando l'altro per la prossima volta.
La seconda corsa di megapixel ha portato alla proliferazione di sensori da 48 MP, che sono diventati piuttosto popolari tra i ranger medi (con i flagship che preferiscono ancora dimensioni del sensore più grandi a risoluzione più elevata). Diamo un'occhiata al Samsung ISOCELL GM2018 1, ad esempio. Non è enorme nel formato ottico da 1/2 ", ma aveva pixel da 0.8 µm, che sono cresciuti fino a 1.6 µm piuttosto grandi con il binning.
Qui dobbiamo fare una piccola deviazione per parlare del filtro Bayer. Abbiamo scritto una spiegazione dettagliata in passato, ma i filtri Bayer – e Quad Bayer e così via – sono al centro dell'argomento di oggi. Il sensore GM1 utilizzava la tecnologia Tetrapixel, il termine Samsung per Quad Bayer. Sembra così, quattro pixel vicini condividono lo stesso quadrato del filtro colore. Questo rende naturale combinare i quattro in un unico pixel di output (4 in 1 binning).
Ora ci sono sensori che coprono gruppi 3×3 e persino gruppi 4×4 pixel con lo stesso filtro colore, usano rispettivamente 9 in 1 e 16 in 1 binning. La risoluzione di 12 MP di cui abbiamo parlato in precedenza non è scomparsa: 108 MP e 200 MP puntano ancora a 12 MP come output finale dopo il binning. Questo rende una buona impostazione predefinita poiché ottieni una risoluzione sufficiente per ingrandire ma non devi destreggiarti tra foto che occupano decine di megabyte di spazio di archiviazione.
Torniamo alla corsa ai megapixel. Quando i sensori ad alta risoluzione hanno iniziato a diventare lo standard sui telefoni di fascia media, c'era una spinta per contenere i costi e questo significava solo una cosa: sensori più piccoli.
Mentre il GM1 aveva pixel da 0.8 µm, l'ISOCELL GM2020 da 48 MP del 5 è sceso a 0.7 µm, rendendolo un sensore da 1/2.55". Il JN2021 del 1 è diventato ancora più piccolo con 0 , 64 µm di pixel, quindi nonostante la sua alta risoluzione di 50 MP aveva solo un formato ottico di 1/2.76”.
Samsung non è l'unico a utilizzare pixel minuscoli, ad esempio OmniVisions OV60A è un sensore in formato ottico da 60MP, 1/2.8” con pixel da 0.61 µm e un filtro Quad Bayer. Ci sono anche sensori più grandi. come l'1/1.34” OV64A, ma di quelli ne riparleremo la prossima volta.
Bene, abbiamo coperto le dimensioni dei pixel e i filtri Bayer, è ora di sfondare la barriera dei 100 MP. Il primo sensore ad andare oltre è stato il Samsung ISOCELL Bright HMX. La sua piena risoluzione era di 12,032 x 9,024 px e aveva pixel di 0.8 µm, per un formato ottico di 1/1.33”.
Il primo telefono ad utilizzarlo è stato lo Xiaomi Mi CC9 Pro (doveva essere il Mi Mix Alpha, ma è stato cancellato). Puoi dare un'occhiata alla nostra recensione pratica per i campioni di fotocamere. Per impostazione predefinita, il telefono scatta con una risoluzione di un quarto, 27 MP, con binning dei pixel.
Un altro sensore da 108MP 1/1.33” è l'HM3, che ha anche pixel da 0.8 µm ed è stato utilizzato nel Galaxy S21 Ultra. Tuttavia, questo esegue il binning 9 in 1, con una risoluzione predefinita di 12 MP. Come per i sensori da 48MP, le cose potrebbero essere iniziate da 0.8 µm, ma hanno iniziato rapidamente a calare: a 0.7 µm e 108 MP abbiamo prodotti del calibro di 1/1.52" HM2, quindi con una risoluzione di 0.64 µm e 108 MP c'è l'HM6, un sensore da 1/1.67”.
Abbiamo già menzionato il JN1, un altro sensore da 0.64µm. Come probabilmente puoi vedere, i sensori possono essere raggruppati in base alla dimensione dei pixel. Ad esempio, Samsung ha costruito diversi sensori sulla sua tecnologia da 0.7µm:
Veniamo ora ai sensori da 200 MP, Samsung ne ha due: l'HP1 da 1.22/1” (0.64 µm pixel) e l'HP1 da 1.4/3” che ha i pixel più piccoli che abbiamo mai visto a soli 0.56 µm.
OmniVision ha una coppia di sensori concorrenti. L'OVB0B ha pixel di 0.61 µm, l'OVB0A corrisponde all'HP3 a 1/1.4” e 0.56 µm.
200 MP è il massimo delle attuali fotocamere per smartphone. Tuttavia, si dice che Samsung stia lavorando su sensori con una risoluzione fino a 600 MP, quindi questa non è la fine della strada.
Prima di concludere, dovremmo rivedere rapidamente i vantaggi di avere così tanti pixel. Il primo è ovvio, per vantarsi. Sappiamo che i dipartimenti marketing lo adorano, soprattutto quando possono schiaffeggiare un "Primo!" etichetta su di esso.
Ma ci sono anche vantaggi pratici. Lo zoom digitale ha beneficiato notevolmente: i sensori che utilizzano il binning dei pixel possono solitamente eseguire uno zoom digitale senza perdita di dati con lo stesso fattore (ad es. binning 2×2 pixel e zoom 2x). Anche quando è costretto a fare l'interpolazione, il risultato finale è migliore perché ci sono più pixel con cui lavorare.
Senza un obiettivo motorizzato questo è l'unico modo per ottenere uno zoom fluido (ad es. nei video). Gli obiettivi zoom motorizzati abbastanza piccoli per gli smartphone moderni sono già sul mercato, sebbene siano estremamente rari.
Un altro uso interessante per i sensori ad alta risoluzione è trattarli come due o addirittura sensori separati. Ad esempio, metà dei pixel può scattare a ISO bassi e l'altra metà a ISO elevati, che possono quindi essere combinati in un'unica immagine con dettagli sia nelle aree chiare che in quelle scure. Offset HDR fa un trucco simile, tranne per il fatto che varia il tempo di esposizione (basso, medio e alto).
Doppio ISO
Compensa l'HDR
Per oggi è tutto, la prossima volta esamineremo l'altro ramo e seguiremo la crescita dei sensori di immagine per smartphone fino al segno di 1”. Avevamo fotocamere da 1 "prima, ma la Panasonic CM1 ha anche l'ultra sottile Xiaomi 12S Look .
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