Máy ảnh smartphone tiến vào cuộc đua mới

Trong nhiều năm qua, cuộc ganh đua cải tiến chất lượng máy ảnh trên điện thoại thông minh giữa các nhà sản xuất điện thoại, gần như được đánh đồng với việc nâng số “chấm” (megapixel) trên cảm biến máy ảnh. Tuy nhiên, với những dự án được tiết lộ gần đây như Project Tango hay Core Photonics, chính là hồi chuông báo hiệu cho một hướng đi mới, một cuộc chiến mới đang bắt đầu.

Project Tango: Lập bản đồ 3D chỉ với một chiếc smartphone

Mặc dù dự án điện thoại Project Tango, được Google công bố gần đây, tập trung chủ yếu vào việc xây dựng bản đồ 3D, nhưng công nghệ này vẫn có thể giúp cải thiện đáng kể chất lượng của tất cả hình ảnh được chụp bằng chiếc điện thoại thông minh của bạn. Bằng cách sử dụng hai ống kính với các độ dài tiêu cự khác nhau, bạn hoàn toàn có thể phóng to đối tượng với chất lượng cao hơn hẳn các ống kính zoom quang học cồng kềnh khác. Nó còn có thể giúp loại bỏ một số hạn chế khác về mặt thiết kế như trường hợp của Lumia 1020 với một “cái bướu vụng về” sau lưng máy.

Có chức năng như một thiết bị Kinect di động, Project Tango sẽ được tích hợp một máy ảnh độ phân giải cao, một cảm biến theo dõi chuyển động độ phân giải thấp, một máy quét hồng ngoại chiều sâu và một CPU riêng. Chiếc điện thoại Project Tango của Google sử dụng vi xử lý Myriad 1, được phát triển bởi công ty có tên là Movidius, xử lý tất cả các dữ liệu tầm nhìn đầu vào ở tốc độ teraflop với công suất vài trăm mW. Trong một video giới thiệu hồi năm ngoái, Movidius đã giới thiệu rất nhiều ứng dụng dựa trên chip xử lý Myriad 1 này, như theo dõi chuyển động, chụp trước lấy nét sau (còn gọi là Lytro) hay quét hình ảnh 3D trên di động.

Google đi sâu và phát triển Project Tango nhằm mục đích mang lại khả năng tự lập bản đồ môi trường trong căn nhà của mình cho bất cứ ai với chỉ một chiếc điện thoại thông minh hay một chiếc Google Glass. Bên cạnh đó, gã khổng lồ tìm kiếm cũng khôn khéo lồng ghép lợi ích thương mại vào trong chức năng này, gắn kết chặt chẽ với ứng dụng bản đồ Google Maps và phục vụ cho công việc kinh doanh trong lĩnh vực tìm kiếm của mình. Đó là lý do tại sao, bên cạnh việc tung ra một nguyên mẫu điện thoại xây dựng bản đồ 3D, nhóm phát triển dự án ATAP (Advanced Technology and Projects) cũng đã cung cấp thêm một bộ công cụ phát triển phần mềm cho các nhà phát triển. Google hy vọng các nhà phát triển sẽ dựa vào đó để đưa ra các chức năng sáng tạo trên bản đồ và vị trí để một ngày nào xây dựng thành các ứng dụng Android.

Tuy vậy, một khía cạnh khác không thể không nói tới trong những “cái được” từ dự án Project Tango đó chính là mang lại một công nghệ tiềm năng để cải thiện đáng kể chất lượng máy ảnh trên điện thoại thông minh. Nhờ các cảm biến và chip xử lý hình ảnh, chiếc điện thoại Project Tango có thể phát hiện các nhân tố gây phiền nhiễu trong khi chụp. Bạn cũng hoàn toàn có thể phóng to một chi tiết trong ảnh mà không gây ra hiện tượng vỡ hạt hay nhòe màu đáng kể thường thấy trên điện thoại thông minh. Bên cạnh đó, Project Tango cũng sẽ hỗ trợ chức năng chụp ảnh trước lấy nét sau như trên máy ảnh Lytro, nhưng với độ chính xác cao hơn nhiều nhờ vào bộ cảm biến chiều sâu sẵn có.

Với Project Tango, giờ đây bạn cũng đã có thể nắm trong tay khả năng kiểm soát độ nhạy sáng tốt hơn, ít hạt hơn và độ sâu hình ảnh (DoF) tốt hơn, những tính năng mà trước nay chỉ có trên những chiếc máy ảnh chuyên nghiệp DSLR. Những lợi thế lúc này đã quá rõ ràng, song Google cũng không phải là hãng duy nhất theo đuổi xu hướng này. Cuộc chiến để tạo ra cuộc cách mạng về camera trên smartphone mới chỉ đang bắt đầu.

Pelican Imaging: 16 ống kính trên một máy ảnh

Pelican Imaging với sự hậu thuẫn của Qualcomm là một cách tiếp cận hoàn toàn khác với cảm biến chiều sâu trong công nghệ máy ảnh. Công nghệ của Pelican phát triển 16 ống kính riêng biệt, được đặt trong một mảng 4×4, mỗi camera trong số đó sẽ chụp một màu duy nhất gồm màu đỏ, xanh lục và xanh lam, để tạo nên một bức ảnh có độ phân giải 8 megapixel. Quá trình này sẽ giúp các bức ảnh giảm đáng kể hiện tượng nhiễu màu giữa các điểm ảnh thường xuất hiện trên các cảm biến CMOS thông thường.

Khoảng cách giữa các ống kính cũng giúp công nghệ của Pelican thu được các thông tin về chiều sâu (khác với hệ thống hồng ngoại của Movidus), tạo ra cơ sở cho hàng loạt các chức năng và hiệu ứng khác. Ví dụ, Pelican có thể chọn đối tượng để lấy nét sau khi bức ảnh được chụp giống như công nghệ của Modivius. Nó cũng giúp người dùng chụp được những bức ảnh đẹp hơn trong điều kiện ánh sáng yếu và thậm chí ổn định hình ảnh 3D cho video mượt mà hơn và giảm hiệu ứng chuyển động mờ. Pelican còn phô diễn một số hiệu ứng ấn tượng hơn nữa, như cô lập một đối tượng sử dụng thông tin chiều sâu và đặt đối tượng đó vào một bối cảnh khác.

Vào năm ngoái, Pelican tuyên bố rằng, công nghệ hình ảnh của họ sẽ bắt đầu xuất hiện trên smartphone trong năm 2014. Công ty này cũng đã nhận được sự ủng hộ và tin tưởng rất lớn từ Nokia, hãng sản xuất đang dẫn đầu về công nghệ camera trên di động với PureView. Tuy nhiên, tại Triển lãm MWC mới diễn ra tại Barcelona, đại diện của Pelican lại nói rằng, cảm biến hình ảnh của họ sẽ không thể xuất hiện trên các thiết bị cho tới năm 2015.

Pelican rõ ràng là đang nắm giữ một thỏa thuận với một nhà sản xuất điện thoại thông minh lớn, chứ không phải tìm cơ hội với các nhà sản xuất nhỏ hơn. Tuy nhiên, bất kỳ công ty lớn nào cũng sẽ cảnh giác với việc mạo hiểm sản xuất một chiếc điện thoại mới trên công nghệ chưa được kiểm chứng, trừ khi đó là một sản phẩm được cải tiến. Mặc dù cảm biến dựa trên công nghệ của Pelican rõ ràng là rất thú vị, nhưng hiện tại chưa thể khẳng định được bất cứ điều gì về tương lai của công nghệ này.

Core Photonics: Thay thế máy ảnh compact

Corephotonics của Israel cũng là một công ty sản xuất cảm biến máy ảnh nhận được sự ủng hộ của Qualcomm. Không giống như Movidius, Corephotonics tập trung trực tiếp vào công nghệ camera và cảm biến chiều sâu. Tại MWC 2014 vừa qua, công ty này đã tuyên bố rằng, mục tiêu của họ chỉ là phát triển công nghệ giúp camera trên smartphone có thể ngang bằng với những chiếc máy ảnh zoom quang học. Để làm được điều đó, ý tưởng của Corephotonics hơi khác một chút so với Movidius và Pelican, bằng cách sử dụng hai camera cùng có độ phân giải cao nhưng độ dài tiêu cự khác nhau. Trong nguyên mẫu được trưng bày tại Hội nghị MWC 2014,chúng ta đã thấy một cảm biến 13MP với một ống kính góc rộng phổ thông và một ống kính tele zoom 3X.

Bằng cách so sánh các điểm ảnh với nhau, phần mềm của máy có thể cho phép phóng to thu nhỏ với chất lượng quang học tương đương đối với cả video và ảnh tĩnh. Nó cũng mang lại những lợi thế khác như những chiếc máy ảnh chuyên dụng, như giảm nhiễu hạt, chụp thiếu sáng tốt hơn và trường ảnh sâu hơn.

Một phát ngôn viên của Corephotonics cho biết công nghệ của họ đã được nhiều nhà sản xuất điện thoại thông minh khác nhau chú ý đến, và rằng công nghệ này không có nhược điểm nào so với các máy ảnh trên điện thoại hiện có trên thị trường. Sự thật là điều này đã được chứng minh với nguyên mẫu tại MWC vừa qua, khi mà các cảm biến không chỉ giúp các hình ảnh tĩnh phóng to được sắc nét, mà còn giúp các đoạn video được phóng to trở nên mịn hơn, một cải tiến lớn so với các máy ảnh hiện nay. Và cũng có thể chiếc Galaxy Camera của Samsung và các mẫu máy ảnh zoom quang học khác là tốt hơn, nhưng lợi thế lớn nhất của mô-đun máy ảnh Corephotonics là đủ nhỏ để đưa vào các thiết bị mỏng mà không làm thay đổi đáng kể kích thước của nó. Điều mà công nghệ PureView còn thiếu.

Một yếu tố khác khiến Corephotonics cảm thấy tự tin đó là khả năng tiết kiệm năng lượng tiêu thụ. Điện năng tiêu thụ của công nghệ cảm biến này không hề cao hơn những cảm biến máy ảnh thông thường. Corephotonics cũng tuyên bố rằng, bất cứ công nghệ nào sử dụng cảm biến chiều sâu, như của Movidius, cũng tiêu tốn điện năng hơn.

Corephotonics cũng khẳng định, công nghệ của họ ưu việt hơn Pelican, vì nó hỗ trợ độ phân giải cao hơn (Công nghệ của Pelican chỉ cho ra những hình ảnh có độ phân giải tối đa là 8 megapixel). Corephotonics cũng tin rằng Project Tango của Google có thể dẫn đến việc hãng này sẽ tung ra một bộ công cụ phát triển phần mềm cho phép các nhà phát triển ứng dụng viết ra các ứng dụng xử lý thông tin chiều sâu, thứ mà công nghệ của Corephotonics có thể tận dụng được.

Chất lượng hình ảnh vẫn nên là ưu tiên hàng đầu!

Việc dồn nét quá nhiều điểm ảnh vào một cảm biến nhỏ là điều không còn cần thiết để tạo ra những bức ảnh đẹp, các công ty sản xuất máy ảnh cho điện thoại hiện đang xem xét lại các lựa chọn. Công nghệ máy ảnh chiều sâu dường như đang phát triển rất mạnh mẽ, đặc biệt là khi được “chống lưng” bởi các ông lớn như Google, Qualcomm và Nokia. Nhưng tiềm năng lớn nhất có lẽ vẫn nằm ở việc nâng cao chất lượng hình ảnh chụp từ điện thoại.

Thiếu sót trong khả năng phóng to thu nhỏ là một thiếu sót nghiêm trọng, bởi nó làm giảm chất lượng ảnh chụp trong điều kiện ánh sáng yếu và khiến hình ảnh bị nổi hạt. Tăng số “chấm” (megapixel) hoặc thay thế bộ cảm biến mới có thể giúp ích một chút, nhưng kèm theo đó là những tinh chỉnh không mong muốn và giá máy cũng bị đội lên. Nên nếu những vấn đề này được đặt lên bàn cân, thì người dùng cuối cùng có thể sẽ nghĩ đến phương án quay lại sử dụng máy ảnh compact hoặc point-and-shoot của mình. Một cuộc cách mạng như thế, một mặt có thể thúc đẩy sự phát triển nhưng mặt khác cũng có thể “vùi dập” những công nghệ như Project Tango bất cứ lúc nào. Chúng ta hãy cùng chờ xem…

Theo Engadget