O novo trio Galaxy S20 foi anunciado ontem (11/02) durante o Galaxy Unpacked e uma das especificações que mais chamou a atenção do público é a câmera principal do modelo Ultra. O destaque é merecido, já que este é o segundo smartphone a chegar no mercado com uma câmera principal de 108 megapixels - maior contagem disponível até então em aparelhos mobile.

No entanto, a pergunta que fica é por que essa característica é tão interessante?. Neste artigo,  pretendo responder a questão da melhor forma possível:

A Guerra dos Pixels resumida

Em 2019, vimos as fabricantes de smartphones entrarem novamente em uma corrida para ver quem chegava "ao final" com o maior número de megapixels em suas câmeras. A Huawei saiu primeiro dessa vez com os sensores Quad Bayer de 40MP do P20 Pro e Mate 20 Pro, ambos lançados em 2018 e oferecendo resultados bastante interessantes em fotografias em situações de luz precárias. 

Comparativo

Huawei P20 Pro

Huawei Mate 20 Pro

Poucos meses depois, os Quad Bayer ganharam o mercado mainstream através dos sensores de 48MP (Sony IMX586, Samsung GM1 e GM2) e sensores de 64MP (Isocell GW1 e Sony IMX686). E, por fim, a Xiaomi deu um passo a mais e lançou, em novembro do ano passado, o Mi Note 10 (CC9 Pro na China) com cinco câmeras traseiras - incluindo um sensor Isocell Bright HMX de 108MP produzido pela Samsung.

Agora, o Galaxy S20 Ultra também traz uma câmera principal de 108MP, mas não usa o mesmo sensor do Mi Note 10. Ele está equipado com um Isocell HM1 - versão um pouco melhorada do Isocell HMX que traz um funcionamento um pouco diferente do que vimos no ano passado. Vamos explorar esse tópico a seguir.

Binning 4-em-1, 9-em-1?

A grande diferença entre os sensores 108MP do Mi Note 10 e do Galaxy S20 Ultra é que o segundo se afasta do binning 4-em-1 utilizado tradicionalmente para arriscar no 9-em-1. A Samsung chamou essa tecnologia de "Nona binning" e ela também é a primeira a  usar um bin de pixels 3×3 em vez do 2×2 (vou falar mais disso daqui a pouco).

Não entendeu o que o parágrafo acima significa? Então vamos devagar. A ideia do binning, basicamente, é juntar vários pixels em apenas um "quadradinho". Os sensores Quad Bayer, apesar de oferecerem uma resolução efetiva de cores mais baixa, estão nos celulares até hoje, pois são a única opção para o fabricante que quer apostar em um número mais alto de megapixels. Nesse caminho, eles usam o sistema de binning 4-em-1, ou seja,  combina quatro pixels em um no sensor para reduzir ruídos, melhorar o alcance dinâmico e os detalhes por pixel.

Outro ponto é que o Nona binning da Samsung produz imagens de 12MP, mas o Galaxy S20 Ultra consegue alternar dinamicamente entre esse modo e o modo de alta-resolução 108MP. Isso se torna interessante por causa do tamanho dos pixels. A regra é simples: quando o tamanho do pixel é reduzido, a qualidade da imagem com pouca luz é comprometida. Enquanto os primeiros sensores Quad Bayer de 40MP tinham pixels de 1,0 mícron, os atuais de 108MP diminuem isso para 0,8 mícron. O segundo tamanho citado resulta em um sensor de mais ou menos 1.3 polegada, que, apesar do que podemos imaginar, continua consideravelmente grande para smarthphones

A situação ideal, então, seria usar um pixel maior, com sensores de 12MP que se ajustam ao tamanho de pixel de 1,4 mícron. Porém, o sistema de binning, teoricamente, contorna essa regra. O Xiaomi Mi Note 10, por exemplo, usa o sistema 4-em-1 para fotos de 27MP por padrão, com um tamanho de pixel efetivo de 1,6 mícron - se tornando bem mais competitivo com relação a fotos noturnas ou com pouca luz.

Fotos com um Xiaomi Mi Note 10. Fonte: The Verge

Então, a conclusão aqui é: o novo sensor do Galaxy S20 Ultra deve, sim, permitir uma melhora em relação a imagens capturadas em locais pouco iluminados. No entanto, a verdadeira vantagem da alta resolução vai aparecer à luz do dia.  

O Nona Binning 3x3 do Galaxy S20 Ultra

Além do sistema 9-em-1 que já mencionei (nove pixels em um para melhorar as imagens), o Nona binning é o primeiro sensor a usar a combinação 3x3. Até então, as empresas usavam a combinaçã0 2x2 para somar 4 pixels, o que permite dobrar o tamanho do pixel. Ou seja, de 0,8 mícron para 1,6 mícron.

Com a combinação 3x3 para somar 9 pixels, a Samsung consegue oferecer imagens de 12MP com um tamanho efetivo de pixel de 2,4 mícrons - algo inédito em smartphones. Lembro aqui novamente: quanto maior o pixel, melhor a imagem resultante em ambientes mal iluminados. 

O único produto que poderia ser comparado a essa novidade é o sensor 48MP OV48C da OmniVison. Ele possui pixels de 1,2 mícron e usa um binning de pixels próximos para obter fotos de 12 MP com um tamanho de pixel de 2,4 mícrons. No entanto, ele ainda não chegou às mãos dos consumidores. 

Conclusão

Em suma, A Samsung está apostando em um sensor "mostro" e inovador para o seu novo aparelho premium, e promete melhorias de imagem que ainda não conseguimos imaginar. Pelo preço que foi anunciado, é bom que o Galaxy S20 Ultra traga melhorias e novidades notáveis, já a gigante sul-coreana está arriscando subir seus preços em escalas muito parecidas com a Apple, por exemplo. Este aparelho chegará ao mercado estadunidense por US$1.399 (aproximadamente R$6.085 sem impostos em conversão direto) e poderá ser adquirido a partir do dia 6 de março.

Samsung Galaxy S20 Ultra 5G