Em que ponto as câmeras diminuem as fotos ao usar a resolução de quarto de sensor?

Meu sensor Nikon D5600 pode fornecer 24MP, mas eu o configurei para usar apenas 6MP. Em que etapa do processo a câmera "reduz" as imagens?

Talvez já esteja no nível do sensor? Calculando uma 'média' do sinal de quatro pixels vizinhos? Ou usando apenas cada quarto pixel?

Antes ou depois da redução de ruído? Antes ou depois de afiar?

Ou eles apenas redimensionam a imagem antes de gravá-la no cartão SD?

O que isso faz com a qualidade da imagem? Vou ver menos barulho? Configurações ISO mais altas serão possíveis por causa de menos ruído?

PS: O filtro Bayer foi mencionado nos comentários. Quando penso nisso, isso torna ainda mais complicado. Ou interessante:

Isso significa que, até certo ponto, eles precisam ampliar o sinal de imagem / cor para atingir os 24MP?

Então, fico ainda mais curioso se, ao fotografar com 6MP, eles primeiro aumentam (interpolando) os dados para 24MP e depois diminuem novamente ou se eles usam outro algoritmo para 6MP (duvido) sem interpolar? E se um algoritmo alternativo de 6MP produzisse resultados mais nítidos?

Geralmente, as câmeras capturam dados usando o sensor completo, que fornece dados RAW de resolução total, que são convertidos em uma imagem e depois reduzidos. Por exemplo, se você optar por gravar em JPEG + RAW, ainda obterá um arquivo RAW de resolução total e um JPEG em escala reduzida.

Sua proposta de usar cada quarto pixel ou média de pixels vizinhos é improvável, pois não funciona bem com os filtros Bayer. Na melhor das hipóteses, você obteria uma imagem com alias pesado e moiré forte. Essa é uma técnica que é criticada quando usada para vídeo em que é necessária largura de banda inferior.

Os fabricantes de câmeras tentaram coisas diferentes. O caso da resolução de um quarto é fácil, pois o filtro Bayer repete uma grade 2x2 dos subpixels Vermelho, Verde, Verde e Azul. Para obter exatamente um quarto de resolução, é possível obter uma imagem colorida usando apenas o vermelho e o azul diretamente, além da média dos dois verdes. Você ainda precisa obter a mesma quantidade de saída do sensor.

A Fuji implementou notavelmente um sensor que lhes permitiu obter a imagem com resolução de quarto diretamente do sensor, usando um padrão de cores rotacionadas em 45 °, que eles chamaram de EXR Color Array. Isso torna adjacentes cada dois subpixels da mesma cor e pode ser lido ao mesmo tempo, reduzindo o ruído e a largura de banda. A página oficial da Fuji parece ter sumido, mas aqui está um artigo sobre ela.

A redução de ruído pode ser aplicada antes ou depois, mas como reduzir a resolução também reduz a quantidade de ruído aparente, provavelmente será feito mais tarde. A nitidez precisa ser feita como um último passo, devido ao fato de que a redução de escala torna as imagens mais suaves.

Algumas câmeras também oferecem quarto de resolução RAW. Eu suspeito que eles façam isso com uma redução especial dos dados RAW, pois outras formas exigiriam circuitos adicionais no sensor que teriam impacto no ruído, no calor e na complexidade.