[스마트폰 용어] 픽셀 비닝 (Pixel Binning) | 갤럭시 S24(S25)울트라 카메라

이번 글은 갤럭시 스마트폰 S24(S25) 울트라의 카메라 기능을 설명할 때 등장하는 픽셀 비닝 (Pixel Binning)이라는 용어에 대해 알아보겠습니다. 무슨 뜻인지, 어떤 원리가 작용하는지 살펴봅니다.

 

 

 

픽셀 비닝 (Pixel Binning) 뜻

픽셀 비닝(Pixel Binning)은 디지털카메라의 이미지 센서가 인접한 여러 개의 작은 픽셀(화소)을 묶어 하나의 더 큰 가상 픽셀('슈퍼픽셀')처럼 작동하게 하는 기술을 말합니다. 우리말로 풀이하면 '픽셀 그룹화'로 설명할 수 있을 것 같습니다. 이 용어는 주로 스마트폰 카메라처럼 작은 센서에서 이미지 품질을 향상시키기 위해 사용됩니다.

 

작동 원리 및 방식

픽셀 비닝 기술은 사용자가 직접 '픽셀 비닝 켜기/끄기' 같은 버튼으로 설정하는 것이 아니라, 카메라 앱에서 어떤 사진 해상도(MP)를 선택하느냐에 따라 카메라 시스템이 자동으로 적용하는 방식입니다.

센서는 보통 2x2 (4개), 3x3 (9개), 4x4 (16개) 등 정해진 그룹으로 인접한 픽셀들을 묶습니다. 갤럭시 S24(S25) 울트라의 경우 기본 메인 카메라 렌즈가 200MP(2억 화소)이므로 4개의 픽셀을 묶으면 50MP 해상도 모드가 되고, 16개의 픽셀을 묶으며 12MP 해상도 모드가 됩니다.

 

갤럭시S24(S25) 울트라, 5개 렌즈의 비밀

1. 사용자의 해상도 선택이 트리거

갤럭시 S24(S25) 울트라의 메인 카메라는 200MP(2억 화소) 센서를 가지고 있습니다. 사용자가 카메라 앱에서 촬영시 어떤 해상도를 선택하느냐에 따라 픽셀 비닝 적용 여부와 방식이 결정됩니다.

200MP 모드 선택 시

센서의 모든 픽셀을 개별적으로 사용하여 최대 해상도 이미지를 만듭니다. 이때는 픽셀 비닝이 적용되지 않습니다. 이 모드는 빛이 아주 풍부한 환경에서 최대의 디테일을 얻고 싶을 때 유용합니다.

50MP 모드 선택 시

기본 200MP 센서에서 2x2, 즉 4개의 인접한 픽셀을 하나의 더 큰 가상 픽셀('슈퍼픽셀')로 묶습니다(Tetra-binning. 테트라 비닝). 이렇게 묶인 픽셀들이 받아들인 빛 정보를 합쳐서 처리하므로, 최종 결과물은 50MP(200 ÷ 4 = 50) 해상도가 됩니다. 디테일과 파일 크기, 성능 사이의 균형을 원할 때 사용됩니다.

12MP 모드 선택 시 (기본 설정)

기본 200MP 센서에서 4x4, 즉 16개의 인접한 픽셀을 하나의 매우 큰 가상 픽셀로 묶습니다. 이 경우 200MP 센서는 12.5MP(200 ÷ 16 = 12.5) 해상도의 센서처럼 작동합니다 (편의상 12MP로 표기). 이것이 갤럭시 S24 울트라의 기본 카메라 설정입니다.

이런 과정을 통해 여러 개의 작은 픽셀이 하나의 큰 픽셀처럼 작동하게 됩니다. 카메라는 이 묶인 픽셀들이 받아들인 빛 정보를 합치거나 평균을 내어 하나의 픽셀 데이터로 처리합니다.

2. 자동 적용의 목적

픽셀 비닝은 주로 빛 감도를 높이기 위해 사용됩니다. 여러 개의 작은 픽셀을 묶어 하나의 큰 픽셀처럼 만들면, 더 많은 빛을 받아들일 수 있어 어두운 환경(저조도)에서도 노이즈(사진의 자글거림)가 적고 더 밝은 사진을 얻을 수 있기 때문입니다. 또한, 픽셀을 묶는 과정에서 노이즈가 줄어들고 다이나믹 레인지(밝고 어두운 영역을 표현하는 능력)가 향상될 수도 있습니다.

3. 결과

픽셀 비닝을 사용하면 빛 감도가 높아지는 대신, 최종 이미지의 해상도는 낮아지게 됩니다. 따라서 밝은 곳에서는 고해상도(200MP)로 세밀한 사진을 찍고, 어두운 곳이나 일상적인 상황에서는 픽셀 비닝을 통해 해상도를 낮추는 대신(12MP 또는 50MP) 빛을 더 잘 받아들이는 고품질 사진을 얻는 것이 최선의 선태, 일종의 적응형 기술입니다.

결론하여 말하면, 사용자는 원하는 결과물의 해상도(12MP, 50MP, 200MP)를 선택하는 것이고, 카메라는 그 선택에 맞춰 내부적으로 최적의 픽셀 비닝 방식을 자동으로 적용하여 해당 해상도의 사진을 만들어내는 것입니다.

 

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픽셀 비닝의 장단점

주요 장점

픽셀 비닝의 가장 큰 장점은 저조도에서 성능이 향상된다는 점입니다.
묶여서 커진 가상 픽셀은 더 많은 빛을 받아들일 수 있어 어두운 환경에서도 노이즈(사진의 자글거림)가 적고 더 밝은 이미지를 생성할 수 있습니다.

단점

픽셀 비닝 기술의 단점은 해상도 감소입니다.
픽셀을 묶는 만큼 최종 이미지의 해상도는 줄어들게 됩니다. 예를 들어, 200MP 센서에서 4개의 픽셀을 묶어 (4-in-1 비닝) 사용하면 50MP 해상도의 결과물이 나오게 되고, 16개의 픽셀을 묶어(16_in_1 비닝) 사용하면 12MP 해상되가 됩니다.

 

추가 : 의도적으로 픽셀 비닝을 차단하는 법

그렇다면 저조도 환경에서도 모두 밝고 노이즈 없게 나오는 '뻔한' 사진이 아니라, 저조도 환경(어둠)의 특징을 반영한 사진, 일테면 어둡고 노이즈 있는 사진을 그대로 얻고 싶다면 어떻게 하면 될까요?

갤럭시 S24(S25) 울트라의 기본 모드(12MP 해상도 모드)에서는 자동으로, 그리고 적극적으로 픽셀 비닝 기술이 저조도 환경에서 작동하도록 설계되어 있습니다.

이는 픽셀 비닝 기술의 목적 자체가 저조도에서 빛을 더 많이 받아들여 노이즈를 줄이고 밝은 결과물을 얻기 위한 기술이기 때문입니다. 따라서 일반적인 자동 모드에서는 픽셀 비닝을 의도적으로 차단하여, 일부러 어둡고 노이즈가 많은 사진을 얻는 것은 불가능합니다.

다만 200MP 해상도 모드을 활용해 의도적으로 픽셀 비닝이 적용되지 않게 할 수는 있습니다. 요컨대 카메라 앱 상단에서 해상도를 수동으로 200MP로 변경해 촬영하면, 200MP 모드는 센서의 모든 픽셀을 개별적으로 사용하므로, 픽셀 비닝이 적용되지 않습니다.

따라서 어둡고 노이즈가 많은 결과물을 얻을 수 있습니다. 한편 200MP 모드에서는 HDR 처리도 적용되지 않아 명암 차이가 큰 부자연스러운 결과물을 얻을 수도 있습니다. 때문에 이는 의도적인 경우에만 시도해 볼 일입니다.

 

결론

이상 갤럭시 S24(S25) 울트라 등에 탑재된 200MP(2억 화소) 카메라 렌즈가 픽셀 비닝 과정을 거쳐 12MP 또는 50MP 해상도의 결과물을 얻는 과정을 살펴보았습니다.

요컨대 픽셀 비닝이란 저조도 환경에서의 촬영에 대비한 기능으로, 밝은 곳에서는 고해상도 센서가 높은 디테일을 표현하는 촬영을 유지하고, 반면 어두운 곳에서는 픽셀을 묶어 해상도를 낮추는 대신(이른바 픽셀 비닝으로) 빛 감도를 높여 노이즈가 적은 사진을 얻게 해주는, 비유하자면 '두 마리 토끼를 잡는' 기술입니다.

 

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