Dự đoán tương lai camera trên smartphone (Phần I)

Từ chỗ chỉ để “lòe”, camera đã trở thành một tính năng phải có đối với mỗi một chiếc smartphone nào dù là giá rẻ hay cao cấp. Và trong các bài đánh giá hoặc so sánh những chiếc smartphone với nhau, chúng ta lại thấy xuất hiện thêm một hạng mục nữa đó là camera. Chỉ từng đấy thôi chúng ta cũng có thể thấy được rằng camera của smartphone đã có những đóng góp quan trọng như thế nào đối với mỗi thiết bị di động mà chúng ta đang cầm trên tay. Hãy cùng GenK điểm lại những công nghệ chụp ảnh trên di động sẽ được hiện thực hóa trong tương lai không xa.

1. Độ phân giải cao chưa chắc chụp hình đã đẹp
Đã qua rồi cái thời độ phân giải được lấy làm thước đo khả năng chụp ảnh của các smartphone. Các nhà sản xuất đang nhận ra rằng nâng độ phân giải của camera lên cao không đem lại nhiều hiệu quả cho lắm. Và cuộc đua “chấm” trên camera của điện thoại cũng theo đó mà dần “hạ nhiệt”. Bởi chất lượng chụp hình có đẹp hay không cũng không hoàn toàn phụ thuộc vào “số chấm” mà được quyết định bởi rất nhiều yếu tố.

Một trong số những yếu tố quan trọng đó là kích thước cảm biến. Với cùng một độ phân giải, kích thước cảm biến càng lớn thì mỗi điểm ảnh cũng sẽ theo đó mà lớn theo từ đó có thể thu được nhiều ánh sáng hơn cũng như khiến hình ảnh ít nhiễu hơn. Trong khi đó, với cùng một kích thước cảm biến, nhồi nhét độ phân giải cao vào sẽ khiến lại điểm ảnh bị ép nhỏ lại và thu thập được ít áng sáng hơn khiến chất lượng ảnh chụp không có nhiều cải thiện dù số lượng pixel có nhiều đi chăng nữa.

Chính vì thế mà cảm biến 8 megapixel trên máy DSLR bao giờ cũng tốt hơn cảm biến 8 megapixel trên smartphone. Đơn giản vì chúng lớn hơn nên dù bằng số pixel nhưng thu được nhiều ánh sáng hơn nhờ đó hình ảnh cũng ít bị nhiễu (noise). Từ đây, chúng ta cũng hiểu được vì sao smartphone “siêu mỏng” vẫn có camera 16 megapixel do nhà sản xuất đã cố thu nhỏ mỗi pixel lại nhằm “nhồi” thêm pixel vào cảm biến. Cuộc chạy đua camera trên smartphone cũng vì thế mà rẽ sang một hướng khác.

Mở đầu cuộc cách mạng này là PureView 808 của Nokia. Với thuật toán đặc biệt được hãng điện thoại Phần Lan trang bị mang tên Oversampling, PureView 808 có thể kết hợp nhiều điểm ảnh thành một điểm ảnh duy nhất. Qua đó, chất lượng ảnh chụp của PureView 808 có thể giảm nhiễu đi rất nhiều trong điều kiện thiếu sáng. Theo lời Nokia nói thì hiện tượng nhòe hay mờ hình gần như không tồn tại ở điều kiện ánh sáng tốt khi chụp bằng PureView 808. Tuy vậy, rắc rối lại nảy sinh đó là cảm biến ảnh của PureView lại quá lớn kéo theo kích thước tổng thể của máy cũng khó coi hơn rất nhiều.

Bên cạnh PureView 808, chiếc HTC One mới ra mắt gần đây cũng phát triển camera theo hướng gia tăng kích thước cảm biến ảnh tạo điều kiện giúp các điểm ảnh có kích thước lớn hơn dù độ phân giải camera chỉ là 4 megapixel. Bất chấp độ phân giải chỉ là 4 megapixel nhưng kích thước điểm ảnh lớn đã khiến cho chất lượng chụp hình bằng camera của HTC One có thể sánh ngang với những camera có độ phân giải cao từ 8 đến 12 megapixel. Trong thời gian ngắn sắp tới cuộc chạy đua độ phân giải camera sẽ không còn diễn ra vô tội vạ như trước nữa mà sẽ chú trọng hơn về sự hiệu quả của chất lượng hình ảnh thu được.

2. Lấy nét nhanh hơn, tốt hơn

Tự động lấy nét là một trong những tính năng mà camera trên di động còn thua kém nhiều so với những thiết bị camera số khác. Tuy nhiên, khoảng cách này đang dần dần được san lấp bởi những công nghệ mới mà các nhà sản xuất ưu ái trang bị cho camera trên di động.

Hiện tại, hầu hết các camera trên di động đều lấy nét dựa trên công nghệ VCMs (Voice Coil Motors). VCMs sẽ tạo ra một dòng điện đến hệ thống dây cuộn để làm dịch chuyển thấu kính trên camera cho đến khi lấy được nét. Tuy nhiên, VCMs có một nhược điểm là cứ mỗi lần di chuyển thấu kính, cả hệ thống sẽ phải mất thêm thời gian để đánh giá lại hình ảnh xem đã nét hay chưa do đó mà thời gian lấy nét vô tình cũng sẽ bị kéo dài ra.

Các nhà sản xuất đã nghiên cứu và tìm ra cách thay thế VCMs bằng một công nghệ khác tốt hơn mang tên MEMS (Microelectromechanical). Không mất nhiều lần căn nét như VCMs, MEMS có thể lấy nét nhanh hơn với chỉ một lần dịch chuyển thấu kính camera của điện thoại. Cơ cấu của MEMS yêu cầu chỉ một thành phần trong toàn bộ hệ thống dịch chuyển thấu kính di chuyển thay vì làm di chuyển cả hệ thống thấu kính như của VCMs do đó thời gian lấy nét thực hiện trên MEMS sẽ nhanh hơn nhiều so với VCMs. Chính vì đặc điểm này, MEMS cũng sẽ tiêu tốn ít điện năng hơn hẳn so với VCMs.

Đồng thời, MEMS còn cho phép các nhà sản xuất có thể tạo ra được những cảm biến camera mỏng hơn nữa nhằm đáp ứng với nhu cầu gia công một thiết bị siêu mỏng. Ngoài ra, công nghệ này còn làm giảm thiểu độ biến dạng hình ảnh khi đang trong quá trình lấy nét.

Hiện nay, công nghệ camera MEMS đang được phát triển bởi Tessera và DigitalOptics. Những linh kiện như thế này đã bắt đầu được chuyển đến cho một số nhà sản xuất Trung Quốc và mặc dù giá thành của nó cao hơn các camera truyền thống khoảng 25% thì những lợi ích nó mang lại cũng đủ để bù đắp xứng đáng cho những gì mà người dùng bỏ ra.

3. Chụp ảnh theo môi trườngLà một tượng đài lớn trong ngành công nghiệp di động thế giới, Google cũng muốn có tiếng nói riêng trong cuộc chạy đua camera trên smartphone. Mới đây, gã khổng lồ tìm kiếm đã vừa được cấp bằng sáng chế về công nghệ chụp ảnh mới trên các thiết di động. Cụ thể, công nghệ chụp ảnh mới của Google sẽ sử dụng những thông tin GPS cũng như thời tiết hoặc các kết nối khác về địa điểm của người dùng để từ đó đưa ra các thiết lập chụp ảnh tự động của camera nhằm đem đến chất lượng chụp hình tốt hơn trên điện thoại.

Mô tả bằng sáng chế về công nghệ camera của Google.

Chẳng hạn như công nghệ camera của Google sẽ có thể nhận biết được người dùng đang chụp ảnh trong buổi tối từ đó tự động chuyển sang chế độ chụp đêm. Tính năng đang được Google phát triển còn có khả năng điều chỉnh màu sắc của ảnh chụp để đạt đến độ chân thực hơn mà người dùng không phải mó tay vào. Tất nhiên, khi công nghệ này được hoàn thiện, người dùng Android sẽ là những người được lợi đầu tiên.

Nhìn chung, công nghệ chụp ảnh camera của Google cũng không phải là quá đột phá. Chỉ có điều gã khổng lồ này nên tính toán thật kỹ càng nếu không muốn đốt pin trên điện thoại khi người dùng thực hiện việc chụp ảnh nhiều lần.

4. Chụp trước, lấy nét sau
Hãng điện tử Toshiba hiện đang nghiên cứu phát triển module camera có khả năng lấy lại nét sau khi chụp. Giải pháp camera của Toshiba có thể giúp người dùng khắc phục được tối đa tình trạng lấy nét ảnh sai với chỉ một lần chụp.

Module camera của Toshiba cho phép người dùng di động có thể lấy lại nét sau khi chụp ảnh.

Theo đó, module camera mới của Toshiba chỉ có kích thước khoảng 1 cm thế nên hoàn toàn có thể áp dụng cho các thiết bị di động như smartphone hay tablet. Trong module này, cảm biến ảnh sẽ có kích thước từ 5 đến 7 mm và được ghép từ 500.000 thấu kính thu nhỏ. Các thấu kính này sẽ làm nhiệm vụ lấy nét toàn bộ các đối tượng trong khung hình sau đó kết hợp với phần mềm của Toshiba, cho phép người dùng có thể lấy lại nét đúng đối tượng mà mình muốn chụp sau khi đã “bắt hình”.

Nếu như mọi việc diễn ra theo đúng kế hoạch, module camera của Toshiba sẽ có sản phẩm mẫu vào cuối năm 2013 sau đó phân phối tới các hãng sản xuất di động để họ có thể trang bị trên các thiết bị smartphone và tablet.

Theo GenK