WHAT IS SONY’S 2X 2 QUAD BAYER SENSOR TECHNOLOGY THAT WILL BE CARRIED IN THE NEXT BEST CAMERAS?-QUÉ ES LA TECNOLOGÍA DE SENSOR 2X 2 QUAD BAYER DE SONY QUE LLEVARÁN LAS MEJORES CÁMARAS PROXIMANTE?

WHAT IS SONY’S 2X 2 QUAD BAYER SENSOR TECHNOLOGY THAT WILL BE CARRIED IN THE NEXT BEST CAMERAS?-QUÉ ES LA TECNOLOGÍA DE SENSOR 2X 2 QUAD BAYER DE SONY QUE LLEVARÁN LAS MEJORES CÁMARAS PROXIMANTE?


https://www.gsmarena.com/sony_unveils_2x2_onchip_lens_tech_for_quad_bayer_sensors_which_promises_better_af_performance-news-40523.php

«Los sensores de imagen, especialmente los que tienen píxeles pequeños como en los teléfonos inteligentes, cuentan con una matriz de microlentes en el chip para ayudar a guiar toda la luz que llega al fotodiodo del sensor. En este momento, cada píxel tiene su propia lente, pero Sony ha desarrollado una forma para que cuatro píxeles adyacentes compartan una lente. Esto está dirigido a sensores Quad Bayer donde los cuatro píxeles ya comparten un filtro de color. Las diferencias en la sensibilidad de los píxeles impidieron tales diseños, pero Sony dice que lo ha descubierto y llama a su tecnología 2×2 On-Chip Lens (OCL)….https://www.gsmarena.com/quad_bayer_sensors_explained-news-37459.php Aparentemente de la noche a la mañana, apareció una gran variedad de teléfonos con cámaras de 48MP, los primeros se lanzaron en diciembre de 2018. Y, curiosamente, muchos de ellos son de gama media, mientras que muchos de los buques insignia se han decidido por un sensor de 12MP. ¿Que está pasando aqui? Lo que estamos viendo es el surgimiento del filtro Quad Bayer; lo cubrimos antes cuando el Huawei P20 Pro presentó dicho sensor (de resolución de 40MP). Y debido a que sentimos que los departamentos de marketing a menudo no entienden de qué se trata este sensor, sentimos que necesitábamos intervenir y aclarar la confusión.¿Qué es un filtro Bayer? Comencemos desde el principio: un filtro Bayer es un colorido mosaico de filtros rojo, verde y azul que permite que un sensor digital capture fotografías en color. Los píxeles semiconductores no «ven» el color, solo capturan la cantidad de luz que les llega, por lo que sin un filtro obtendrá una foto en blanco y negro. El filtro de Bayer se asegura de que la luz que llega a cada píxel sea de uno de los tres colores primarios.La forma en que funciona es que un sensor de 12MP, por ejemplo, tiene 6 millones de píxeles que ven verde y 3 millones de píxeles cada uno para rojo y azul. El verde obtiene más píxeles porque el ojo humano es el más sensible a ese color. Se utiliza un algoritmo llamado demostración para interpolar una imagen de resolución completa de 12 MP.

«Image sensors, especially those with small pixels like in smartphones, have an on-chip array of microlenses to help guide all the light that hits the sensor’s photodiode. Right now, each pixel has its own lens, but Sony has developed a way for four adjacent pixels to share a lens. This is aimed at Quad Bayer sensors where all four pixels already share a color filter. Differences in pixel sensitivity prevented such designs, but Sony says who has figured it out and calls his technology 2×2 On-Chip Lens (OCL)….https://www.gsmarena.com/quad_bayer_sensors_explained-news-37459.php Seemingly overnight, a wide variety of of phones with 48MP cameras, the first ones were launched in December 2018. And interestingly, many of them are mid-range, while many of the flagships have decided on a 12MP sensor. ? What we are seeing is the rise of the Quad Bayer filter; We covered it before when the Huawei P20 Pro introduced such a sensor (40MP resolution). And because we feel marketing departments often don’t understand what this sensor is all about, we felt we needed to step in and clear up the confusion. What is a Bayer filter? Let’s start from the beginning: a Bayer filter is a colorful mosaic of red, green and blue filters that allows a digital sensor to capture color photos. Semiconductor pixels don’t «see» color, they just capture the amount of light that hits them, so without a filter you’ll get a black and white photo. Bayer’s filter makes sure that the light reaching each pixel is one of the three primary colors. The way it works is that a 12MP sensor, for example, has 6 million pixels that see green and 3 million of pixels each for red and blue. Green gets more pixels because the human eye is the most sensitive to that color. An algorithm called demo is used to interpolate a 12 MP full resolution image.

Un filtro Quad Bayer es un nombre un poco inapropiado, ya que en realidad es lo mismo que un filtro Bayer normal. Lo que realmente cambia no es el filtro sino el sensor detrás de él: estos nuevos sensores colocan cuatro píxeles detrás de cada cuadrado de color en lugar de solo uno.Entonces, realmente estos sensores Quad Bayer de 48MP no pueden ofrecer mucho más detalle que un sensor de 12MP. Los fabricantes de sensores y teléfonos le dirán que los algoritmos de demostración más inteligentes pueden capturar más detalles, pero nuestra experiencia es que la ganancia es pequeña, si es que se puede obtener una ganancia.¿Dónde puedes encontrar los filtros Quad Bayer?Los sensores de 48MP son los más populares últimamente: ya están en varias docenas de teléfonos. Sin embargo, todo comenzó con los sensores de 40MP de Huawei en el P20 Pro , Mate 20 Pro y Mate 20 X. El fabricante chino incluso presentó una segunda versión de su sensor para Huawei P30 y P30 Pro , que cambia a rojo, amarillo, amarillo, azul, en lugar de RGGB, pero los principios son los mismos).También hay varios teléfonos con cámaras selfie de 32MP con filtro Quad Bayer (por ejemplo, vivo V15 Pro y Samsung Galaxy A70 ). Estos tienen el mismo tamaño de píxel (0,8 µm), pero son físicamente más pequeños y, por lo tanto, tienen una resolución más baja.Samsung anunció recientemente un sensor Quad Bayer de 64MP , que nuevamente mantiene el mismo tamaño de píxel pero cambia la dimensión del sensor: es un 33% más grande que la cosecha actual de sensores de 48MP.Qué puede hacer un sensor Quad BayerComo dijimos, la verdadera fuerza de Quad Bayer radica en otra parte: puede tratar un grupo de cuatro píxeles que comparten un filtro de color cuadrado como uno o como sensores separados.Desde el principio, estos son algunos de los sensores más grandes jamás instalados en un teléfono. Por ejemplo, el Sony IMX586, el primer sensor de 48 MP y uno de los más populares, mide 8 mm de diagonal. El IMX363 (usado en el Pixel 3) y el Samsung S5K2L4 (usado en los teléfonos S10) miden 7,06 mm de diagonal. Eso es alrededor de un 30% de ganancia en el área de superficie.

A Quad Bayer filter is a bit of a misnomer as it is actually the same thing as a regular Bayer filter. What really changes is not the filter but the sensor behind it: these new sensors put four pixels behind each color square instead of just one. So really these 48MP Quad Bayer sensors can’t deliver much more detail than a 12MP sensor. Sensor and phone manufacturers will tell you that smarter demo algorithms can capture more detail, but our experience is that the gain is small, if any. Where can you find Quad Bayer filters? 48MP are the most popular lately – they are already in several dozen phones. However, it all started with Huawei’s 40MP sensors in the P20 Pro, Mate 20 Pro, and Mate 20 X. The Chinese manufacturer even introduced a second version of its sensor for the Huawei P30 and P30 Pro, which changes to red, yellow, yellow, blue, instead of RGGB, but the principles are the same). There are also several phones with 32MP selfie cameras with Quad Bayer filter (for example, vivo V15 Pro and Samsung Galaxy A70). These have the same pixel size (0.8µm), but are physically smaller and therefore lower in resolution. Samsung recently announced a 64MP Quad Bayer sensor, again keeping the same pixel size but changes the dimension of the sensor – it’s 33% larger than the current crop of 48MP sensors. a square color filter as one or as separate sensors. Right off the bat, these are some of the largest sensors ever fitted to a phone. For example, the Sony IMX586, the first and one of the most popular 48 MP sensors, measures 8mm diagonally. The IMX363 (used in the Pixel 3) and the Samsung S5K2L4 (used in the S10 phones) measure 7.06mm diagonally. That’s about a 30% gain in surface area.

Sin embargo, los tamaños de píxeles son muy diferentes, 0,8 µm para los sensores de 48 MP y 1,4 µm para los sensores tradicionales. Todo el material de marketing sobre los sensores de 48MP se jactan de que pueden usar el agrupamiento de píxeles para funcionar como si tuvieran píxeles de 1,6 µm.Esto crea una imagen de 12MP. El número de «1,6 µm» se repite con frecuencia, pero no debería recibir todo el crédito por mejorar el rendimiento del sensor con poca luz. El ruido es un proceso aleatorio y si el píxel grande de un sensor tradicional captura el ruido en lugar de la señal, hay poco que hacer (aparte de encubrirlo interpolando los datos de los píxeles vecinos).Sin embargo, si uno de los cuatro píxeles de un sensor Quad Bayer captura ruido, solo se pierde el 25 % de la información: una reducción de ruido de 4x que no disminuye la nitidez de la imagen.Alternativamente, el sensor se puede dividir en dos sensores lógicos: uno que captura una exposición corta y otro que captura una exposición larga. Esto se usa a la luz del día para la captura HDR en tiempo real.

However, the pixel sizes are very different, 0.8 µm for 48 MP sensors and 1.4 µm for traditional sensors. All the marketing material about 48MP sensors boasts that they can use pixel binning to function as if they had 1.6µm pixels. This creates a 12MP image. The «1.6 µm» number is often repeated, but it shouldn’t get all the credit for improving the sensor’s low-light performance. Noise is a random process, and if the large pixel of a traditional sensor captures the noise rather than the signal, there is little to do (other than to cover it up by interpolating data from neighboring pixels). However, if one of the four pixels of a Quad Bayer sensor captures noise, only 25% of the information is lost: a 4x noise reduction that does not diminish the sharpness of the image. Alternatively, the sensor can be divided into two logical sensors: one that captures an exposure short and one that captures a long exposure. This is used in daylight for real-time HDR capture.

Puede hacer reducción de ruido y HDR con un solo sensor Bayer no cuádruple tomando dos (o más) fotos una tras otra y combinándolas. Eso es lo que hacen los teléfonos Pixel y son bastante buenos en eso.Pero hay un problema: los objetos en movimiento cambian de posición entre exposiciones secuenciales. Un filtro Quad Bayer toma dos fotos al mismo tiempo, por lo que no es necesario usar IA para corregir los artefactos causados ​​por objetos en movimiento. Esto es lo que parece cuando falla la corrección.

You can do noise reduction and HDR with a single non-quad Bayer sensor by taking two (or more) photos one after the other and combining them. That’s what Pixel phones do, and they’re pretty good at it. But there’s a catch: moving objects change position between sequential exposures. A Quad Bayer filter takes two photos at the same time, so there is no need to use AI to correct artifacts caused by moving objects. This is what it looks like when the fix fails.

La forma más sencilla de pensar en un filtro Quad Bayer es que permite que el software de la cámara capture dos fotos al mismo tiempo. Esto permite el procesamiento de imágenes (HDR y modo nocturno), que es la verdadera razón por la que los teléfonos inteligentes modernos capturan imágenes de gran calidad: el hardware no es tan diferente.Y lo que no puede hacer A diferencia de una pantalla LCD, que tiene subpíxeles R, G y B para cada píxel, un sensor de imagen clásico tiene solo un subpíxel por píxel. Pero pueden salirse con la suya reclamando la resolución que tienen porque estos píxeles están muy juntos y la demostración en su mayoría hace un trabajo sólido al reconstruir la imagen original (aunque los observadores de píxeles sabrán que no es perfecto).

The simplest way to think of a Quad Bayer filter is that it allows the camera software to capture two photos at the same time. This enables image processing (HDR and night mode), which is the real reason modern smartphones capture great quality images: the hardware isn’t that different. And what it can’t do Unlike an LCD , which has R, G, and B subpixels for each pixel, a classic image sensor has only one subpixel per pixel. But they can get away with claiming the resolution they do because these pixels are close together and the demo mostly does a solid job of reconstructing the original image (although pixel watchers will know it’s not perfect).

En un filtro Quad Bayer, los píxeles de diferentes colores están más separados, por lo que la demostración es menos efectiva (a pesar de lo que afirman los fabricantes). Por lo tanto, definitivamente no obtendrá 4 veces más detalles en el modo de 48 MP que en el modo de 12 MP. De hecho, dado que el HDR y otros modos de procesamiento de imágenes están deshabilitados a 48MP, las fotos de 12MP a veces salen con mejores detalles (y un tamaño de archivo mucho más pequeño, todos ganan).

In a Quad Bayer filter, the pixels of different colors are further apart, so the demonstration is less effective (despite what the manufacturers claim). So you definitely won’t get 4 times more detail in 48 MP mode than you do in 12 MP mode. In fact, since HDR and other image processing modes are disabled at 48MP, 12MP photos sometimes come out with better detail (and a much smaller file size, everyone wins).

Ejecutar el algoritmo de demostración en los datos sin procesar de 48 MP puede dar como resultado una imagen más nítida, pero cambia de un teléfono a otro y de una escena a otra. Si los niveles de detalle son críticos para una toma en particular, hemos descubierto que la mejor estrategia es disparar en ambos modos y luego elegir el que resulte mejor. Sin embargo, la mayoría de las veces, es mejor que te quedes con el modo de 12MP.Sin mencionar que la lectura de la imagen completa de 48MP también estaba más allá de las capacidades de algunos de los primeros sensores y conjuntos de chips, por lo que solo obtuvieron la imagen de 12MP y la ampliaron; esto es solo una pérdida de almacenamiento.Una de las ventajas mencionadas con más frecuencia de los sensores Quad Bayer es el zoom superior. Mientras que el Nokia 808 PureView tenía un zoom impresionante, sus enormes sensores de 41MP tenían un filtro Bayer clásico. Como se discutió, Quad Bayer puede ofrecer solo una ganancia limitada en nitidez (si es que eso), por lo que realmente no es diferente a hacer zoom digital en sensores de 12MP.Luego está también el tema de la óptica. No entraremos en detalles, pero estas cámaras de alta resolución a menudo tienen difracción limitada, lo que significa que el punto de luz más pequeño no se puede enfocar en un área más pequeña que el píxel. Puede leer acerca de los discos Airy para obtener detalles sobre el modo. En pocas palabras, existe un límite impuesto por la física en la resolución máxima que pueden tener las ópticas y los sensores pequeños.

Running the demo algorithm on the 48MP raw data may result in a sharper image, but it changes from phone to phone and scene to scene. If detail levels are critical for a particular shot, we’ve found that the best strategy is to shoot in both modes and then choose whichever works best. More often than not, though, you’re better off sticking with the 12MP mode. Not to mention that 48MP full image readout was also beyond the capabilities of some early sensors and chipsets, for which only got the 12MP image and enlarged it; this is just a loss of storage. One of the most frequently mentioned benefits of Quad Bayer sensors is superior zoom. While the Nokia 808 PureView had impressive zoom, its huge 41MP sensors had a classic Bayer filter. As discussed, Quad Bayer can offer only limited gain in sharpness (if that), so it’s really no different than digital zooming on 12MP sensors. Then there’s also the issue of optics. We won’t go into details, but these high-resolution cameras are often diffraction limited, which means that the smallest point of light cannot be focused on an area smaller than the pixel. You can read about Airy Disks for details on the mode. Simply put, there is a physics-imposed limit on the maximum resolution that small sensors and optics can have.

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