Esto está saliendo del anuncio del iPhone 5S de hoy, cuando Phil Schiller dijo que "píxeles más grandes" es la clave para una mejor imagen.
- ¿Qué significa esto?
- ¿Es cierto o solo una estratagema de marketing?
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Esto está saliendo del anuncio del iPhone 5S de hoy, cuando Phil Schiller dijo que "píxeles más grandes" es la clave para una mejor imagen.
Respuestas:
Sumario rápido
Sí, los píxeles más grandes mejoran el rendimiento, todo lo demás es igual, y Apple está haciendo algo bueno al enfocarse en el tamaño del sensor. Sin embargo, en este caso, el aumento de tamaño es tan leve que la diferencia será insignificante, probablemente no esté a la altura del nivel de mejora que puede esperar de su comercialización.
¿Qué significa píxeles más grandes?
Esto se refiere al tamaño de los fotodetectores, que representan los píxeles, en el sensor de la cámara.
En resumen, cuanto más luz llegue a estos fotodetectores, más exactamente podrán medir los niveles de luz, reduciendo así el ruido. Para simplificar las cosas, el ruido suele ser un factor en la fotografía con poca luz o en interiores.
Hay dos formas de obtener fotodetectores más grandes en un sensor:
Tener menos píxeles.
Haga el sensor más grande.
El primero es una compensación contra la resolución, que puede o no resultar en una mejora neta, mientras que el segundo es una ganancia general. En el iPhone 5S, se han ido con este último, lo cual es bueno.
Los sensores pequeños, como los de los teléfonos celulares y las cámaras compactas, son los que más sufren por tener píxeles pequeños, porque para la misma cantidad de píxeles, sus píxeles deben ser mucho, mucho más pequeños que los de las réflex digitales y otras cámaras profesionales / prosumidores.
La carrera de megapíxeles
El deseo de meter más y más píxeles en los sensores de la cámara tiene rendimientos decrecientes en la resolución y ha comenzado a dañar, o ha descuidado mejorar, la sensibilidad de los sensores pequeños en teléfonos celulares y cámaras compactas.
Desafortunadamente, fue impulsado por la mentalidad de que "más píxeles = mejor cámara", ya que el recuento de megapíxeles es muy fácil de comercializar. En realidad, los rendimientos decrecientes aseguran que cuantos más píxeles agregue, menos importante será agregar más, y estamos llegando al punto en que muchos sensores, particularmente los pequeños dentro de los teléfonos celulares, ni siquiera pueden resolver la resolución suficiente. para justificar el recuento de megapíxeles de todos modos, debido a las propiedades de la lente utilizada y la imagen más nítida que pueden producir en el sensor.
Los avances en la tecnología de sensores, como las microlentes y la retroiluminación, junto con algoritmos de reducción de ruido más avanzados, han contribuido a compensar la sensibilidad perdida debido al aumento de los recuentos de píxeles en un sensor tan pequeño, pero no lo suficientemente lejos: las cámaras de teléfonos celulares de hoy son todavía ruidoso en interiores y con poca luz debido a su pequeña área de recolección de luz.
Es muy difícil comercializar su cámara en función de la sensibilidad u otros aspectos de la calidad de la imagen, cuando el recuento de megapíxeles sigue siendo la estadística de marketing principal asociada con las cámaras digitales, aunque sea engañosa.
Entonces, ¿por qué Apple lo comercializa de esta manera?
El público desinformado aún espera que si una cámara mejora, su recuento de megapíxeles aumenta.
Apple, sin embargo, está lanzando una cámara "mejor" en su teléfono celular, pero sin aumento en el recuento de megapíxeles.
Técnicamente, esta es una buena idea para la calidad de imagen. Sin embargo, es difícil explicar a las personas por qué sucede esto, cuando han sido condicionadas a creer que el recuento de megapíxeles es la métrica principal para la calidad de la imagen.
Comercializar la cámara del iPhone 5S de esta manera es un intento de:
Cambie la comercialización de los sensores de la cámara del conteo de píxeles hacia la sensibilidad y otros aspectos de calidad.
Distraiga del hecho de que el recuento de megapíxeles, que muchas personas todavía asumen que determina la calidad de la imagen, no ha aumentado.
Lamentablemente, no son los primeros en intentar esta misma revolución y no serán los últimos. El mito de los megapíxeles está firmemente arraigado.
Nota: en respuesta a algunos de los comentarios a continuación, defino el "mito del megapíxel" como el mito de que el recuento de píxeles es el factor principal que determina la calidad de la imagen y que más píxeles siempre es mejor calidad, no es que el recuento de píxeles no tenga ningún beneficio. También es inherente al problema del mito de los megapíxeles que distrae de estadísticas importantes como el tamaño del sensor, del que prácticamente nunca se habla para teléfonos celulares y cámaras compactas.
¿Es cierto o es una estratagema de marketing?
Es técnicamente cierto, pero en este caso la diferencia es tan pequeña que puede ser insignificante.
Es cierto que mantener la misma cantidad de píxeles y aumentar el tamaño de cada píxel da como resultado una mejor sensibilidad, y eso es lo que han hecho aquí. Esto debería producir un ruido más bajo (o, si la cámara puede usar velocidades más altas como resultado, posiblemente menos desenfoque de movimiento con poca luz). Su afirmación real de que "píxeles más grandes = mejor imagen" es una simplificación de esto y podría confundir a las personas para que piensen que sus imágenes a la luz del día también podrían mejorarse, lo que no es el caso. Pero en escenarios de poca luz, la sensibilidad mejorada proporcionará un beneficio.
Sin embargo , no los han hecho mucho más grandes. Con solo un aumento del 6.6% en el tamaño del sensor, cualquier ganancia resultante en la sensibilidad será pequeña: tan pequeña que insignificante. Para ponerlo en perspectiva, una DSLR tiene un sensor que es aproximadamente 500-900% tan grande como una cámara compacta. Eso daría como resultado una ganancia de sensibilidad significativa de múltiples f-stops. Un aumento del 6.6% es muy insignificante. Representa aproximadamente una sexta parte de un f-stop.
Por lo tanto, también es una estratagema de marketing. Para obtener ganancias significativas, tendrían que aumentar el tamaño del sensor mucho más. También es una estratagema de marketing porque anteriormente su marketing se enfocaba en el recuento de megapíxeles, y ahora han cambiado la forma en que comercializan porque han optado por no aumentar el recuento de megapíxeles y aún quieren alardear de haber mejorado la cámara. .
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En teoría, tener más píxeles más pequeños es mejor que tener menos píxeles grandes.
Un píxel pequeño capturará menos fotones y, por lo tanto, su salida es más ruidosa, pero al tomar más muestras, el ruido promedia, mediante un nuevo muestreo, puede simular el resultado de un sensor con menos píxeles más grandes.
Pero puede hacerlo mejor que simplemente igualar el resultado de píxeles más grandes. Más píxeles pequeños juntos capturan más información. Los píxeles grandes le permiten saber cuántos fotones cayeron, por ejemplo, en un área de 5 µm x 5 µm. Los píxeles pequeños también indican cuántos fotones cayeron en esa misma área, pero también pueden revelar cuántos cayeron en la región superior izquierda de 25 µm x 25 µm, la región inferior derecha de 25 µm x 25 µm, etc. imágenes más detalladas con la misma resolución que una cámara con píxeles más grandes y sensibles.
En la práctica, las cosas nunca son iguales. Cuando se tiene en cuenta el ruido de lectura, leer los valores de 4 píxeles más pequeños significa tomar la penalización de ruido de lectura cuatro veces, lo que genera un mayor ruido en las sombras y una reducción de la DR. Esto no debería ser un problema con los últimos sensores Sony Exmor con ruido de lectura ultra bajo, pero puede ser la razón por la cual Canon no había producido un cuerpo con más de 22MP a partir de 2013.
Los píxeles no son entidades planas. Por lo general, la parte fotosensible está en la parte inferior con la electrónica circundante en las capas superiores. Esto hace que los píxeles se parezcan un poco a un pozo. Cuando haces píxeles muy, muy pequeños, la proporción del área fotosensible disminuye y la profundidad del pozo a medida que su proporción se amplía mucho más, reduciendo el número de ángulos desde los que puede recibir luz y, por lo tanto, la sensibilidad.
Aquí es donde están con los sensores de la cámara del teléfono, no pueden aumentar la cantidad de píxeles sin sacrificar seriamente la fracción de relleno y la eficiencia angular, por lo tanto, para tratar de atraer a los consumidores, están reduciendo la cantidad de píxeles. La mejor solución es hacer que el sensor sea más grande, pero eso requeriría una lente más grande y no permitiría un cuerpo súper delgado que venda muchos teléfonos.
También hay desventajas de tener menos píxeles más grandes. La frecuencia de muestreo reducida conduce a un aumento de muaré, que requiere filtros anti-alias más fuertes que exacerban el problema de la resolución reducida. Una tasa de muestreo más baja también conduce a más errores de demostración.
Lamentablemente, el mantra "píxeles pequeños malos" se aplica en todos los tamaños de formato y está haciendo que los fabricantes de cámaras se muestren reacios a impulsar la calidad al aumentar el recuento de píxeles, ya que la "sabiduría convencional" es que es una mala idea y hace que las imágenes sean más ruidosas, más propensas a la cámara agitar, y requiere mejores lentes (cada uno de estos puntos no es cierto).
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La idea principal aquí es que un sensor más grande produce una mejor imagen (si los sensores usan la misma tecnología). Lo que Apple ha hecho es aumentar el tamaño del sensor y, al mantener la misma cantidad de píxeles, cada píxel tendrá una relación señal / ruido más alta, lo que dará como resultado una mejor imagen.
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Se trata de atrapar la luz que entra con la mayor precisión posible.
Es bastante simple, con una superficie más grande (por píxel) capturará más luz y podrá hacer una representación más precisa de esa luz en el resultado final.
Es cierto que las fotos serán mejores, pero solo el 15% por píxel no es espectacular. Así que también es marketing. Nokia ha hecho algo similar con su PureView. La disminución de muestreo de 41 megapíxeles a 5-10 megapíxeles también disminuirá drásticamente los niveles de ruido. PureView de Nokia será superior a esto si me preguntas.
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Hay dos ventajas principales de hacer píxeles más grandes:
Los píxeles más grandes recogen más luz, por lo que el sensor es más sensible. Esto significa que en condiciones de poca luz puede disparar con bajo ISO y, por lo tanto, con poco ruido.
con aperturas grandes (p. ej. f / 2.2) y un sensor pequeño, muchos rayos de luz interactúan aleatoriamente con diferentes píxeles que difuminan su imagen. Y esto baja la resolución.
Sin embargo, incluso si estamos desacreditando el conocido mito del megapíxel, estamos generalizando "cuanto más grande, mejor" la verdad sobre los sensores. Por supuesto, lo dicho anteriormente es cierto, pero el rendimiento de una cámara depende de muchos otros factores. Para proyectar una imagen en un sensor más grande que mantenga una distancia corta entre la lente frontal y el sensor (como debe hacer un iPhone), necesita más lentes, y si la calidad de una de estas lentes no es buena, todo el rendimiento del El sistema será peor. Entonces "Píxeles más grandes = Mejor imagen" es más un eslogan que una ley.
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