Nhận diện khả năng chụp hình của smartphone trong tương lai gần

Camera của smartphone trong thời gian vài năm trở lại đây đã đạt được những cải thiện đáng kể. Từ một thiết bị chỉ được dùng trong trường hợp bất khả kháng, giờ đây, smartphone đã trở thành thiết bị chụp hình chính của rất nhiều người.

Năm 2011, iPhone xuất sắc trở thành thiết bị chụp hình phổ biến nhất trên cộng đồng Flickr. Sự nhỏ gọn cùng những cải thiện đáng kể của camera smartphone trong tương lai gần sẽ còn mang sự phổ biến của loại phụ kiện tiện ích này tiến xa.

Khả năng tự động lấy nét nhanh hơn

Khả năng lấy nét nhanh đang là một trong những lý do chính tại sao con người vẫn ưu ái những chiếc máy ảnh chuyên dụng hơn camera đi kèm các thiết bị di động, tuy nhiên, khác biệt này sẽ sớm bị san lấp. Mới đây, chiếc HTC One ra đời với một bước tiến lớn khi chỉ cần 0,2 giây để lấy nét.

HTC One đã đạt được một bước tiến ở phương diện thời gian lấy nét khi chụp hình.

Không dừng lại ở đó, trong tương lai, một thay đổi trong công nghệ camera điện thoại sẽ cải thiện thời gian lấy nét đáng kể. Công nghệ mới có tên MEMS (viết tắt của cụm từ microelectromechanical systems, nghĩa là vi hệ thống cơ điện tử) sẽ thay thế cho công nghệ VCMs (tạm dịch: mô tơ cuộn dây di động) hiện tại.

VCMs là công nghệ của hiện tại và nói không ngoa thì quả thực nó đã hơi... lỗi thời. Tự động lấy nét trong VCMs được thực hiện khi có một dòng điện được gửi thông qua hệ thống dây cuộn làm các yếu tố động của camera dịch chuyển theo một hướng nhất định. Quá trình này sẽ mất một vài bước để hoàn thiện và camera sẽ tự động đánh giá xem hình ảnh đã được lấy nét hay chưa (nếu chưa các yếu tố động sẽ tiếp tục dịch chuyển).

Trong khi đó, công nghệ MEMS có thể lấy nét nhanh hơn gấp 7 lần, hơn thế nữa, nó còn nhỏ gọn hơn VCMs rất nhiều. MEMS sử dụng lực tĩnh điện và thay vì nhiều lần điều chỉnh các yếu tố động như VCMs, MEMS chỉ điều chỉnh một lần duy nhất với khả năng lấy nét nhanh và tiêu tốn chỉ 1 mW năng lượng, tiết kiệm hơn hàng trăm lần so với các camera truyền thống.

Trình diễn khả năng lấy nét của sản phẩm MEMS Cam đến từ DigitalOptics.

Hiện nay có hai cái tên đang phát triển các camera MEMS đó là Tessera và DigitalOptics. Tại sự kiện MWC được tổ chức vào đầu năm nay, DigitalOptics đã mang đến một linh kiện camera 8-megapixel nhỏ gọn ở kích thước 5,1 mm sử dụng công nghệ MEMS. Hiện những linh kiện như thế 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 bạn bỏ ra.

Chụp ảnh trước, lấy nét sau

Ảnh sẽ được lấy nét ở nhiều góc độ cho phép tùy chỉnh về sau.

Camera công nghệ MEMS không chỉ cho người dùng khả năng lấy nét nhanh mà còn mang đến một tính năng vượt trội: chọn vùng lấy nét cho ảnh sau khi đã chụp. Với tính năng này, camera sẽ chụp một loạt ảnh với các khoảng lấy nét khác nhau và tự động gộp tất cả thành một hình duy nhất có thể tùy chỉnh sau này.

Tuy nhiên, công nghệ hiện tại mới chỉ cho phép thực hiện lấy nét sau khi chụp các vật thể tĩnh, MEMS vẫn chưa đủ nhanh đối với các vật thể động.

Ý tưởng thông minh và đầy táo bạo đến từ Pelican Imaging.

Không tận dụng MEMS mà vẫn đạt được hiệu quả tương tự, một dự án đến từ Pelican Imaging sử dụng ý tưởng thay thế camera cảm biến đơn thông thường với camera đa ống kính để có thể chụp hình ở các trường độ lấy nét khác nhau. Sản phẩm của Pelican được mong đợi sẽ ra mắt trên thị trường đại trà trong một khoảng thời gian ngắn tới.

Chụp hình HDR ở mọi chế độ, tìm kiếm định vị vật thể và xử lý tốt hơn cùng Nvidia Chimera.

Công nghệ Computational Photography Engine sẽ là điểm nhấn lớn ở dòng vi xử lý Tegra 4.

Nếu nói về camera của tương lai mà bỏ qua sự hiện diện của Nvidia Chimera, một công nghệ trên sẽ có mặt trên chip Tegra 4 và Tegra 4i, thì có lẽ sẽ là một thiếu sót lớn. Đây là công nghệ đầu tiên thực sự cho phép kết hợp cảm biến, ISP, CPU và GPU để tiến hành xử lý thời gian thực hình ảnh. Các thiết bị đầu tiên được dự kiến tung ra thị trường vào cuối năm nay hoặc đầu năm 2014.

Với tính năng chụp hình HDR ở mọi chế độ, Chimera sẽ là một bước tiến lớn ở phương diện cải thiện dải tần nhạy sáng của hình ảnh. Không những thế, công nghệ này còn xử lý hiệu quả vấn đề chói khi chụp ở nơi có nhiều ánh sáng thường thấy. Và bởi vì việc xử lý được nền tảng hỗ trợ tối đa, Chimera cũng giải quyết ngon lành việc chụp ảnh các vật thể động, từ đó, hiệu ứng “bóng ma” cũng giảm rõ rệt.

Không dừng lại ở đó, Chimera còn được tích hợp một công nghệ theo dõi vật thể thời gian thực chỉ có mặt ở các thiết bị chụp hình hàng đầu. Với tính năng này, bạn chỉ cần chạm vào một vật thể để camera xác nhận tự động “theo dõi” và lấy nét trong một khung hình dù vật đó hay camera có thay đổi vị trí hay không.

Bạn cũng có thể chụp các hình ảnh Panorama với một thao tác vuốt nhẹ màn hình nhanh chóng và thuận tiện với công nghệ này.

Chụp hình hoàn hảo hơn ở điều kiện ánh sáng yếu.

Hài lòng hơn với ảnh chụp ở điều kiện thiếu sáng.

Khả năng chụp hình trong điều kiện ánh sáng yếu ở các smartphone hiện tại đã được cải thiện đáng kể với sự góp mặt của các bộ cảm biến BSI (Backside-illuminated). Tuy nhiên, những thay đổi lớn lao hơn hãy còn chưa đến.

Panasonic mới đây đã công bố những nghiên cứu của mình trong dự án Color Splitters, công nghệ thay thế mô hình màu RGB truyền thông. Không giống như RGB với các bộ lọc màu đỏ, xanh lá và xanh nước biển cho mỗi pixel, Color Splitter không sử dụng bất cứ bộ lọc màu nào cả. Điều đó có nghĩa là công nghệ này tận dụng được tất cả các khoảng sáng. Thay vì sử dụng các bộ lọc màu, Panasonic trang bị cho camera các bộ làm lệch màu đỏ và màu xanh nước biển, sau đó sử dụng một số kĩ thuật đặc biệt để tự động dò ra màu chính xác của vật thể.

Dynamic range (tạm dịch: Dải tần nhạy sáng) như máy ảnh chuyên nghiệp với cảm biến Binary Pixel.

So sánh chất lượng hình chụp với cảm biến Binary Pixel.

Dynamic Range được hiểu là tỉ lệ giữa cấp độ ánh sáng cao nhất và thấp nhất trong một hình ảnh và đối với các camera smartphone dải tần này được cho là thấp hơn những gì mắt thường có thể cảm nhận được rất nhiều. Trong tương lai gần, mọi thứ sẽ thay đổi với công nghệ cảm biến Binary Pixel.

Vấn đề dải tần nhạy sáng thấp nằm ở yếu tố pixel. Ở một mức độ màu nhất định, một pixel không thể lấy đủ lượng ánh sáng. Binary Pixel giải quyết điều này bằng cách tính toán lượng sáng cần thiết và tự động reset khi lượng sáng đạt cao độ lớn nhất. Với kĩ thuật đó, tất cả các góc cạnh sáng hay tối của ảnh đều được cải thiện.

Tại MWC, Rambus đã trình diễn khả năng của một bộ cảm biến Binary Pixel khá đơn giản 128 x 128 pixel để chứng minh đồng thời khẳng định với công nghệ hiện có không khó để phát triển các bộ cảm biến với phân giải cao hơn.

Nhận diện yếu tố thời tiết để thiết lập hình ảnh

Mô tả bản sáng chế nhận diện yếu tố thời tiết cho hình ảnh Google mới đăng ký.

Google có vẻ đang muốn chọn một hướng đi khác để mang đến cho người dùng một trải nghiệm chụp hình đầy mới mẻ và tiện ích với khả năng nhận diện yếu tố thời tiết và tự động điều chỉnh các thiết lập.

Cụ thể, Google đang phát triển một công nghệ sử dụng hệ thống GPS xác định thời tiết nơi bạn đang chụp hình từ đó tự điều chỉnh các yếu tố như cân sáng, độ tương phản, sắc nét... để bạn có thể có được bức ảnh đẹp nhất mà không cần tự tay thiết lập quá nhiều yếu tố.

Google đã từng không ngần ngại khẳng định “Chúng tôi đảm bảo Nexus sẽ là một trong những dòng điện thoại chụp hình tốt nhất. Đợi mà xem.”. Có lẽ họ đang khẳng định điều đó.