Was ist Pixel Binning und wie kann es meiner Smartphone-Fotografie helfen?

Obwohl weit entfernt von einer neuen Technologie, haben Sie vielleicht gehört, dass der Begriff „Pixel Binning“ in Bezug auf eine Reihe kürzlich angekündigter Smartphones – wie das Samsung Galaxy S20 Ultra – immer häufiger auftaucht, und sich gefragt, was er bedeutet. Möglicherweise sind Sie besonders besorgt darüber, was dies für die Qualität Ihrer Smartphone-Bilder bedeutet. 

Zunächst müssen wir uns wahrscheinlich schnell daran erinnern, was ein Pixel überhaupt ist. Einfach ausgedrückt ist das Pixel, das für „Bildelement“ steht, die kleinste Einheit eines digitalen Bildes, die häufig als kleine Punkte angesehen wird, die sichtbar sind, wenn Sie einen Bildschirm genau betrachten.

Das Wort „Pixel“ wird auch häufig verwendet, um die einzelnen Lichtsammelhohlräume zu beschreiben, die sich auf Kamerasensoren befinden, obwohl diese technisch als „Fotoseiten“ bezeichnet werden. Der Einfachheit halber werden wir diesen „Pixel Binning“ -Erklärer jedoch auch mit „Pixel“ beschreiben. 

Je größer die Pixel (oder Fotoseiten) eines Sensors sind, desto größer ist seine Fähigkeit, Licht zu sammeln. Sie benötigen aber auch viele Pixel, wenn Sie Details fein rendern möchten. Es ist auch erwähnenswert, dass nicht alle Pixel gleich erstellt werden. Die Größe einer Fotoseite wird als „Pixelabstand“ bezeichnet und in Mikrometern gemessen. Je größer die Zahl, desto größer ist sie. 

Die Pixel der Smartphone-Kamera variieren in der Regel zwischen recht kleinen (0,8 Mikrometer) und ziemlich großen (1,8 Mikrometer) Pixeln. Aber sie sind immer noch blass im Vergleich zu denen einer spiegellosen Kamera oder DSLR. Pixel in Vollbildkamerasensoren können bis zu 8,4 Mikrometer groß sein, weshalb sie für Aufnahmen bei schlechten Lichtverhältnissen im Allgemeinen viel besser sind als ein Smartphone – insbesondere, wenn Sie ein Bild genau untersuchen.

Das Google Pixel 4 (Bildnachweis: Zukunft)

Das Problem, das Smartphones haben, ist, dass die physische Größe ihres Sensors notwendigerweise klein ist, da er in einem relativ kleinen Gerät untergebracht werden muss. Im Laufe der Jahre haben die Sensorgrößen in Smartphones etwas zugenommen, aber Sie werden niemals einen Sensor in DSLR-Größe in ein schlankes Smartphone stecken.

Das bedeutet, dass Sie das Problem haben, viele Pixel auf einen kleinen Bereich zu beschränken. Kleine Pixel sind eine schlechte Nachricht für Aufnahmen bei schlechten Lichtverhältnissen. Wenn Sie jedoch die Anzahl der Pixel verringern, erhalten Sie bei gutem Licht keine schönen, scharfen Bilder. Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, dies vom Hardware-Standpunkt aus zu umgehen, aber alle haben Kompromisse. 

Sie können die Anzahl der Pixel auf dem Sensor reduzieren, um sicherzustellen, dass jedes Pixel so groß wie möglich ist. Aber dann erhalten Sie Bilder mit ziemlich niedriger Auflösung. Sie können die Anzahl der Pixel erhöhen, aber auch den Sensor vergrößern. Das ist physikalisch nicht möglich, ohne Smartphones noch größer oder breiter zu machen. 

Obwohl einige der heutigen Smartphones ziemlich massiv sind, ist es unwahrscheinlich, dass sie so beliebt sind, wenn sie auch dicker werden. Schließlich könnten Sie eine große Anzahl von Pixeln auf einem kleinen Sensor verwenden, mit der Hoffnung, dass die meisten Benutzer hauptsächlich bei gutem Licht fotografieren. 

Alternativ ist ein Kompromiss, der versucht, das Beste aus allen Welten herauszuholen, ein Prozess, der als Pixel-Binning bezeichnet wird. Aber wie geht das??

Was ist Pixel Binning??

Das Xiaomi Mi Note 10 Pixel-Bins 108MP-Aufnahmen bis zu 27MP. (Bildnachweis: Zukunft)

Wenn Sie das Thema googeln, finden Sie viele und abwechslungsreiche (und übermäßig komplizierte) Beschreibungen der genauen Funktionsweise des Pixel-Binning sowie zahlreiche Diskussionen über die Vorteile oder das Gegenteil davon.

Eine einfache oder unkomplizierte Erklärung ist, dass Daten von mindestens vier Pixeln zu einem zusammengefasst werden. Dies hat den Effekt, dass „Superpixel“ erzeugt werden, die das Licht in der Szene besser sammeln und verarbeiten können. Der Nachteil ist, dass Ihre effektive Auflösung bei der Ausgabe der Aufnahme geviertelt wird. Wenn Sie also einen 12-Megapixel-Sensor mit Pixel-Binning hatten, bleibt eine 3-Megapixel-Aufnahme übrig. 

Aus diesem Grund sind in letzter Zeit mehrere hochauflösende Sensoren auf den Markt gekommen. Ein 48-Megapixel-Sensor mit Pixel-Binning bietet Ihnen eine viel benutzerfreundlichere 12-Megapixel-Endaufnahme.

Sie denken vielleicht – und niemand würde Ihnen die Schuld geben – warum sollten Sie sich die Mühe machen, Pixel mit 48 Megapixeln zu bündeln, warum nicht größere Pixel für einen 12MP-Sensor verwenden, wenn größere Pixel besser sind? Hier gibt es zwei Antworten. Das erste ist im Wesentlichen das Marketing und der Kauf des Telefons. Die menschliche Natur schreibt vor, dass Sie von einem 48-Megapixel-Sensor eher beeindruckt sind als von einem 12-Megapixel-Sensor – auch wenn die Ergebnisse bei kleinerer Auflösung besser sind. 

Es gibt aber auch etwas zu sagen, um Ihnen die Möglichkeit zu geben, mit 48 MP zu fotografieren und all diese zusätzlichen Details zu nutzen, wenn helleres Licht dies zulässt – schließlich ist es wahrscheinlich richtig, dass viele von uns in Outdoor-Szenarien (z wie im Urlaub). 

Ist Pixel Binning die einzige Lösung??

Das iPhone 11 Pro Max verfügt über einen besonders kompetenten Nachtmodus. (Bildnachweis: Zukunft)

Pixel Binning wird nicht von jedem Hersteller verwendet. Zum Beispiel verwenden Apple und Google relativ „bescheidene“ 12-Megapixel-Sensoren in ihren Geräten, die sich in der Regel auf Computerfotografie verlassen, um die Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen zu steigern. Eine große Menge an Details zu haben, ist wohl auch völlig unnötig, wenn der einzige Ort, an dem Sie jemals Ihre Bilder betrachten werden, auf Ihrem Telefonbildschirm ist.

Es gibt auch Möglichkeiten, um das Problem des schlechten Lichts zu umgehen, das sich aus der Verwendung Ihrer Smartphone-Kamera und ihrer Software ergibt, im Gegensatz zu der Hardwarelösung, die Pixel Binning bietet. Einige Telefone verfügen über Nachtmodi, mit denen eine Reihe von Kurzzeitbelichtungen aufgenommen und kombiniert werden, um mehr Licht hereinzulassen. Sie können auch Langzeitbelichtungen verwenden, sofern Sie ein Stativ oder eine stabile Oberfläche zur Hand haben.

Was hier die Schlussfolgerung ist – Pixel Binning ist nur ein Marketing-Gimmick, mit dem wir in glänzende neue Telefone investieren sollen, die versprechen, unsere Fotografie zu verbessern? 

Leider ist die Antwort, wie so oft bei diesen Dingen, ein bisschen von beidem. Pixel Binning ist eine gute Lösung, wenn Sie bei guten Lichtverhältnissen die besten Details bieten und gleichzeitig qualitativ hochwertige Aufnahmen bei schlechten Lichtverhältnissen erstellen möchten. Dies ist ein guter Kompromiss, mit dem Ihr Smartphone die verschiedenen Aufnahmesituationen nutzen kann, in denen Sie sich möglicherweise befinden. 

Lassen Sie sich jedoch nicht automatisch von Smartphones mit Sensoren mit niedrigerer Auflösung abschrecken, da diese auch mit verschiedenen Methoden, z. B. über künstliche Intelligenz oder Software-Optimierungen, hervorragende Bilder erzeugen können.

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