Agrupación de píxeles

El agrupamiento de píxeles , también conocido como binning , es un proceso que utilizan los sensores de imagen de las cámaras digitales para combinar píxeles adyacentes en una imagen, sumando o promediando sus valores, durante o después de la lectura. Mejora el rendimiento en condiciones de poca luz, a la vez que permite obtener fotografías con gran detalle en condiciones de buena iluminación.

La carga de los píxeles adyacentes en los sensores de imagen CCD o de dispositivo de carga acoplada y en algunos otros sensores de imagen se puede combinar durante la lectura, aumentando la velocidad de línea o la velocidad de fotogramas .

En el contexto del procesamiento de imágenes , el binning es el procedimiento de combinar grupos de píxeles adyacentes , a lo largo de una imagen, en píxeles individuales. Por ejemplo, en el binning 2×2, una matriz de 4 píxeles se convierte en un único píxel más grande, ^{[ 1 ]} reduciendo el número de píxeles a 1/4 y reduciendo a la mitad la resolución de la imagen en cada dimensión. El resultado puede ser la suma, el promedio, la mediana, el mínimo o el valor máximo del grupo. ^{[ 2 ]} Algunos sistemas utilizan algoritmos más avanzados, como considerar los valores de los píxeles cercanos, la detección de bordes , la denominada "IA", etc., para aumentar la calidad visual percibida de la imagen final reducida.

Esta agregación, si bien conlleva una pérdida de información, reduce la cantidad de datos a procesar, lo que facilita el análisis. La imagen agrupada tiene menor resolución, pero el nivel de ruido relativo en cada píxel generalmente se reduce.

Normalmente, un aumento en el número de megapíxeles en un sensor de imagen de tamaño constante conlleva una reducción del tamaño de la superficie de los píxeles individuales, lo que resulta en que cada píxel pueda captar menos luz en el mismo tiempo, lo que a su vez produce una imagen más oscura y/o con más ruido en condiciones de poca luz (con el mismo tiempo de exposición).

En el pasado, los fabricantes de cámaras tenían que buscar un equilibrio entre el rendimiento en condiciones de poca luz y la cantidad de detalle en buena iluminación, reduciendo el número de megapíxeles, como hizo HTC en 2013 con su cámara "UltraPixel" de cuatro megapíxeles. Sin embargo, esto resulta en imágenes con menos detalle a la luz del día, cuando hay suficiente luz disponible. ^{[ 3 ]}

Con la agrupación de píxeles, la cámara tiene "lo mejor de ambos mundos", es decir, la ventaja de un alto nivel de detalle con buena iluminación y la ventaja de un alto brillo con poca luz. Con poca luz, las superficies de cuatro o más píxeles pueden actuar como un solo píxel grande que capta mucha más luz. Por ejemplo, algunos teléfonos inteligentes como el Samsung Galaxy A15 pueden tomar fotografías con hasta cincuenta megapíxeles a la luz del día. Sin embargo, con poca luz, los píxeles individuales serían demasiado pequeños para capturar la luz necesaria para una imagen brillante con el corto tiempo de exposición disponible para disparar a mano alzada. Por lo tanto, con la agrupación de píxeles activada, el sensor de imagen de 50 megapíxeles actúa como un sensor de imagen de 12,5 megapíxeles, una cuarta parte de su resolución original, con una superficie por píxel consecuentemente mayor. ^{[ 4 ]}

El agrupamiento Nona fusiona grupos de nueve píxeles dispuestos en un patrón de 3×3. ^{[ 5 ]} El agrupamiento Nona se implementa con mayor frecuencia en sensores con una resolución de 108 megapíxeles o superior. ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]}

• Submuestreo (procesamiento de señales)
• Escalado de imágenes