Các công nghệ chụp ảnh trên smartphone

Các công nghệ camera mới và công nghệ xử lý hình ảnh trên camera cho smartphone bắt đầu được phát triển một cách nhanh chóng để cải thiện chất lượng ảnh chụp trên các thiết bị di động.

Sau nhiều năm chạy đua về số lượng megapixel, các nhà sản xuất máy ảnh cho điện thoại đã nhận ra rằng chất lượng không nằm ở con số “mấy chấm”. Số lượng điểm ảnh trên cảm biến càng lớn nghĩa là kích thước điểm ảnh sẽ nhỏ hơn, dẫn đến độ nhiễu hình ảnh sẽ nhiều hơn, từ đó khả năng nắm bắt ánh sáng trong khoảng thời gian nhất định sẽ ít đi. Vì vậy, việc tăng độ phân giải không mang lại hiệu quả tốt nhất cho máy ảnh di dộng. Trong một số máy ảnh có độ phân giải cao, độ phân giải điểm ảnh tăng 50% nhưng hiệu quả mang lại chỉ khoảng 10%.

Công nghệ Pureview của Nokia

Khởi đầu trào lưu phát triển công nghệ chụp ảnh trên smartphone phải nhắc đến Nokia với Pureview. Với Pureview, Nokia đã khơi mào và đi đầu trong việc nâng cao khả năng chụp ảnh thiếu sáng trên smartphone. Ảnh chụp bằng camera công nghệ Pureview có khả năng bắt sáng tốt hơn, chi tiết hình ảnh rõ ràng hơn, giảm thiểu độ nhiễu đáng kể khi chụp trong điều kiện thiếu sáng.

Công nghệ Pureview được giới thiệu đầu tiên trên chiếc Nokia 808 Pureview và lập tức tạo nên tiếng vang. Nokia 808 Pureview với camera 41 chấm sử dụng thuật toán oversampling (ghép 7 điểm ảnh xung quanh vào thành 1 điểm ảnh duy nhất khiến cho điểm ảnh tái hiện chân thực nhất chi tiết của ảnh chụp về độ sáng cũng như màu sắc)cho ra những bức ảnh được cho là có chất lượng hơn cả những chiếc máy ảnh du lịch kỹ thuật số và có thể đương tương với máy cơ trong một số trường hợp. Nokia 808 Pureview dường như không có đối thủ trên lĩnh vực chụp ảnh.

Sự thành công của camera công nghệ Pureview trên Nokia 808 đã khiến Nokia mang nó lên trên Lumia 920 cùng khả năng chụp ảnh thiếu sáng tốt hơn nữa và công nghệ chống rung quang học OIS đã khiến cho các nhà sản xuất khác phải tham gia vào cuộc chiến cải thiện khả năng chụp ảnh thiếu sáng trên di động.

Công nghệ camera iSight của Apple

Hòa vào cuộc chiến cải thiện khả năng chụp thiếu sáng của điện thoại, Apple phát triển công nghệ camera cho riêng mình và đặt cho nó tên gọi iSight. Với chủ trương tự động hoàn toàn, mang lại thao tác đơn giản nhất cho người chụp, công nghệ camera iSight không thiên về một tiêu chí đặc biệt nào (như Pureview với điểm nhấn chính chụp thiếu sáng tốt, giảm nhiễu hoàn hảo) mà cố gắng tạo ra cho người dùng những tấm ảnh chụp với thao tác đơn giản nhất, nhanh nhất, sáng nhất và đẹp nhất. Công nghệ camera iSight các trên các thế hệ iPhone được đánh giá là cho khả năng lấy nét và chụp ảnh nhanh hơn so với các đối thủ khác.

Trải qua nhiều thế hệ iPhone, công nghệ camera iSight của các thế hệ về sau càng được phát triển mạnh mẽ hơn,  vẫn giữ nguyên triết lí đơn giản mà tốt, phù hợp cho tất cả người dùng, nó còn được Apple trang bị tăng cường thêm các chế độ chụp ảnh khác như Panorama, HDR…. Trên iPhone 6 Plus, camera iSght còn được Apple tích hợp thêm khả năng chống rung quang học OIS.

Công nghệ camera Ultrapixel của HTC

Nhận thấy được rằng số chấm của Camera không phản ánh được chính xác chất lượng hình ảnh mà camera tạo ra nên HTC đã chọn một hướng đi khác đó là phát triển công nghệ Ultrapixel và trang bị nó lần đầu tiên cho chiếc HTC One. Cụ thể hơn, thay vì tăng số chấm (số lượng điểm ảnh) trên camera như các hãng khác, HTC cố gắng làm tăng kích thước điểm ảnh lên mức cao nhất có thể (cao gấp 3 lần so với điểm ảnh của các camera di động khác) vì một điểm ảnh càng lớn thì khả năng bắt sáng càng cao, chi tiết hình ảnh thu về càng  nhiều  do đó bức ảnh chụp sẽ có chất lượng tốt cả về ánh sáng, màu sắc, lẫn độ nét.

Tuy nhiên, việc độ phân giải của camera Ultrapxel chỉ dừng lại ở mức 4 chấm khiến nó không được lòng toàn bộ người dùng. Những người dùng đơn giản muốn có những bức ảnh đẹp, màu sắc hài hòa, độ sáng tốt dù được chụp môi trường thiếu sáng nhưng dung lượng ảnh không quá cao để dễ chia sẽ nhanh chóng trên mạng xã hội sẽ cảm thấy hài lòng với công nghệ Ultrapixel này. Ngược lại, những người dùng thích chụp những tấm ảnh hơn sau đó crop (cắt) lấy chi tiết hoặc có thói quen zoom ảnh khi xem thì tỏ ra không mấy mặn mà với công nghệ camera này.

Công nghệ Camera lấy nét theo pha của Samsung

Với Galaxy S5, Samsung đã trở thành nhà sản xuất điện thoại thông minh đầu tiên bổ sung khả năng tự động lấy nét theo pha cho smartphone của hãng. Trước đó, công nghệ lấy nét theo pha chỉ thấy trên các máy ảnh chuyên nghiệp, không phải trên điện thoại thông minh hay máy ảnh du lịch. Sau đó, Apple là nhà sản xuất tiếp theo bổ sung thêm khả năng nhận diện theo pha AF trên iPhone 6 và iPhone 6 Plus. Nhờ công nghệ này, thời gian lấy nét khi chụp ảnh cực kỳ ngắn và hiện giờ tốc độ lấy nét trên smartphone Samsung có trang bị công nghệ này đã giảm xuống chỉ còn 0,3 giây.

Song song cùng công nghệ lấy nét theo pha, Samsung cũng phát triển riêng cảm biến camera cho riêng mình mang tên ISOCELL. Cảm biến ISOCELL của Samsung giúp cho smartphone chụp ảnh đẹp hơn, màu sắc bắt mắt hơn, lấy nét nhanh hơn. Camera ISOCELL dù có số chấm cao nhưng kích thước cụm camera không cồng kềnh như Nokia Pureview. Camera ISOCELL cũng không bắt người dùng phải hi sinh số chấm camera (đồng nghĩa với kích thước ảnh nhỏ hơn) để có những tấm ảnh đẹp như HTC Ultrapixel.

Camera hỗ trợ lấy nét bằng Laser của LG

Người đã tích hợp công nghệ này lên smartphone không ai khác mà chính là LG. Cụ thể hơn, chính là chiếc flag-ship năm nay, LG G3.  Theo lý thuyết, những tia hồng ngoại sẽ được phát ra ở mức thấp khi người dùng kích hoạt camera. Tiếp theo, cảm biến này chỉ mất 0,276s để lấy nét, chậm hơn một chút so với chiếc máy ảnh lấy nét nhanh nhất thế giới Sony A6000.

Cơ chế hoạt động của việc lấy nét bằng laser cũng hết sức đơn giản, khi gặp vật chắn, các tia hồng ngoại sẽ gửi trở lại bộ phận cảm biến những phản hồi. Bộ phận này sẽ có nhiệm vụ phân tích thông tin, chuẩn đoán độ sâu rộng, lớn, bé hay khoảng cách giữa các vật thể, từ đó quyết định việc khoá nét ở đâu và cố định như thế nào? Nhờ công nghệ tuyệt vời này mà LG G3 đã trở thành một trong những chiếc smartphone có khả năng bắt nét nhanh nhất. Song, công nghệ này vẫn chưa tạo nên sự cách biệt lớn nếu chúng ta “so găng” nó với các đối thủ còn lại.

Camera kép của HTC

Mặc dù được đánh giá là thiếu thẩm mĩ nhưng camera kép lại là một điểm khá đặc biệt trên HTC One M8. Theo lý thuyết, HTC One M8 sẽ sử dụng một camera để chụp chính và camera còn lại sẽ hỗ trợ việc lấy nét nhanh, tính toán và tạo bản đồ độ sâu trường ảnh.

Những hình ảnh từ HTC One M8 nhờ đó có thể được xử lý hậu kì rất tốt, đặc biệt là chụp trước lấy nét sau, làm mờ hậu cảnh, xoá phông,… Mặc dù các sản phẩm Sony, Samsung, Nokia cũng có khả năng này nhưng lại tỏ ra khá kém, chưa thực sự tốt như camera kép trên M8.

Công nghệ chống rung quang học OIS

Công nghệ chống rung quang học trước đây chỉ được trang bị trên các máy ảnh cơ đắt tiền. Tuy nhiên, để giảm hiện tượng rung lắc, nhòe hình khi chụp anh, quay phim hiệu quả nhất trên smartphone, Nokia đã nghiên cứu và lần đầu tiên mang công nghệ này lên chiếc Lumia 920 của hãng. Từ đó về sau, các hãng khác cũng dần dần học tập và trang bị công nghệ này lên trên các smartphone cao cấp của mình. Dòng sản phẩm Lumia được trang bị Camera Pureview luôn được đánh giá là đi đầu trong khả năng chống rung khi chụp ảnh, quay phim.

Công nghệ lấy nét dự đoán trên Sony

Công nghệ lấy nét dự đoán có thể hiểu đơn giản là tính năng lấy nét tự động bám theo chủ thể mà Sony nghiên cứu và ứng dụng trên các dòng điện thoại của hãng.

Khi chọn một chủ thể để lấy nét, máy sẽ tự động dự đoán hướng đi tiếp theo của chủ thể kết hợp với công nghệ lấy nét theo pha và lấy nét theo tương phản, qua đó giúp hình ảnh luôn được bắt nét kịp thời để chụp nhanh hơn thay vì ta phải lấy nét thủ công với chủ thể đã chọn.

Lấy nét dự đoán giúp bắt trọn khoảnh khắc sắc nét hơn

Tuy nhiên, trên thực tế thì công nghệ này vẫn còn một số hạn chế như dễ bị out nét khi chủ thể di chuyển nhanh hay cần có các thuật toán dự đoán hướng đi của chủ thể phải đủ tốt và một CPU đủ mạnh để xử lý các tín hiệu.