Pixel Binning: el motivo por el que Xiaomi (y otros fabricantes) apuestan por las cámaras de 48 megapíxeles

Xiaomi acaba de presentar el Mi 9, su mejor dispositivo de gama alta, al menos sobre el papel, hasta la fecha. Una de sus principales características es su cámara de 48 megapíxeles que, según DxOMark, es mejor que la del iPhone XS Max. La compañía china ha apostado por el sensor Sony IMX586, el mismo que monta el Redmi Note 7, o terminales que hemos podido analizar recientemente, como el Honor View 20, un sensor que destaca por su gran cantidad de megapíxeles en un tamaño reducido.

Hay un motivo para apostar por estos sensores de tan alta resolución, más allá del hype que generan y la estrategia de marketing que hay de cara a engrosar la hoja técnica. El Pixel Binning es una de las técnicas más usadas en fotografía móvil, lleva un tiempo funcionando en Android, y empieza a adquirir más protagonismo que nunca con los sensores de 40 o más megapíxeles.

Empezamos por el principio, aclaremos qué es un megapixel

Todos parecemos tener claro que los megapíxeles son "esa cosa que hace que una imagen tenga más o menos resolución", pero si aclaramos qué son y cómo funcionan, podremos partir de una base argumental mucho más rica. Un megapíxel no es más que un millón de píxeles, por lo que pasamos a aclarar qué son dichos píxeles.

Estos se definen como la unidad básica de una imagen digitalizada en pantalla a base de puntos de color o en escala de grises, en otras palabras, son los puntos que componen una fotografía. Por ejemplo, en un móvil de 12 MP que disparase en un formato 4:3, obtendríamos una fotografía de 4032 x 3024 píxeles, lo que daría un resultado de 12.192.768 píxeles, 12.2 MP, redondeando.

Una imagen con mayor número de píxeles tendrá mayor resolución, pero no debemos fijarnos tan solo en este dato. Los píxeles se encargan de recoger información sobre la fotografía, y la forma en la que lo hagan es uno de los factores más importantes para el resultado final.

Cuanto más grande sea un elemento que recoge información, más información podrá obtener, ¿a que tiene sentido? Esto mismo se aplica a los píxeles, y es que el tamaño de los mismos influye en la fotografía final. El aumento del tamaño del Pixel viene de años atrás, siendo HTC una de las pioneras en apostar por esta práctica con su tecnología UltraPixel. Este método se basaba en aumentar la superficie del sensor, haciendo que los píxeles pudieran ocupar más tamaño (2 micrómetros) y recoger más información. Sin embargo, el hardware tiene un límite, y para evitar las limitaciones físicas de los sensores, años después, llegó el concepto de la agrupación de píxeles en los smartphones.

Pixel Binning, qué es y cómo funciona

El Pixel Binning no es más que una técnica de agrupación de píxeles, en concreto, haciéndolo de cuatro en cuatro, algo que logra que podamos cuadruplicar la cantidad de píxeles en un sensor del mismo tamaño. Vamos a intentar explicarlo de la forma más sencilla posible.

• Un sensor tiene 48 megapíxeles
• El Pixel Binning agrupará 1/4 de los píxeles en un cuadro
• 1/4 de 48 megapíxeles son 12 megapíxeles
• Cada cuadro tendrá 12 megapíxeles
• Tendremos, en total, 4 cuadros de 12 megapíxeles (4x12=48)

Gracias al Pixel Binning, hemos logrado que un sensor de 48 megapíxeles tome fotografías de 12 megapíxeles, reduciendo el espacio ocupado y obteniendo cuadros de píxeles bastante más grandes, que obtendrán más información. Para que la técnica del Pixel Binning sea efectiva, es necesario que el número de megapíxeles sea alto.

Móviles como el LG G7 utilizan el Pixel Binning en sensores de 12 megapíxeles, dando como resultado fotografías de 4 megapíxeles. Sí, estos megapíxeles tienen más información que los megapíxeles sin agrupar pero... siguen siendo muy pocos megapíxeles. Por ello, firmas como Huawei apostaron por los 40 megapíxeles del Huawei P20 Pro, que acaban agrupándose en grupos de cuatro y formando imágenes de 10 megapíxeles, bajo el nombre de "Light Fusion". Xiaomi es otra de las firmas que utiliza esta tecnología, incluso en móviles de gama media como el Mi A2.

Qué aporta el Pixel Binning

Hemos visto que el Pixel Binning logra que tengamos grupos de píxeles que recogen más información pero... ¿En qué se traduce esto? La teoría nos dice que la combinación 1/4 de píxeles tiene diversos beneficios, entre los que podemos listar los siguientes.

• Mayor sensibilidad del sensor al disparar en condiciones de baja luminosidad
• Disminución significativa del ruido producido por cada pixel
• Imágenes más nítidas
• Mejor rango dinámico y gradiente de color

Los resultados hablan por sí solos. Pixel Binning permite obtener una cantidad de información notablemente superior, aunque como siempre, el trabajo de procesado que haga el móvil será definitivo. Terminales como el Google Pixel 3 o el iPhone XS siguen apostando por apostarlo todo al HDR y a los algoritmos de procesado computacional, obteniendo resultados sobresalientes sin necesidad de combinar píxeles.

Principales limitaciones del Pixel Binning

El Pixel Binning requiere de una buena cantidad de megapíxeles, para que la agrupación de los mismos no resulte en una imagen de baja resolución. Por otro lado, actualmente no es posible obtener un archivo RAW con esta agrupación, aunque nada nos impide disfrutar de un generoso archivo con todos los megapíxeles de los que se compone el sensor.

De poco o nada sirve obtener más información a través del sensor, si el posterior tratamiento de dicha información es incorrecto. En los smartphones, el procesado lo es todo.

Por último, recalcamos la importancia que tiene el trabajo de software que va de la mano con esta técnica. Incluir un sensor de 48 megapíxeles agrupados en 12 no exime de la obligación por parte del fabricante de realizar un buen ejercicio de procesado. Nuestras primeras pruebas con los sensores de 48 megapíxeles no han sido del todo satisfactorias, por el simple hecho de que el procesado de imagen no ha sido bueno, un sensor ayuda, pero no hace todo el trabajo.

En definitiva, 2019 será el año del Pixel Binning, por lo que debemos empezar a acostumbrarnos a los sensores con ingentes cantidades de megapíxeles, entendiendo que esta técnica es el principal motivo de este aumento de la resolución.

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