Công nghệ thay thế bộ lọc Bayer truyền thống có thể giúp smartphone chụp đêm sáng hơn gấp 2,5 lần

[Mẫn Nhi✔]

Camera smartphone đã tiến bộ vượt bậc trong thập kỷ qua, nhưng chụp ảnh ban đêm vẫn còn nhiều hạn chế. Một công nghệ mang tên HoloCoder hứa hẹn mang đến bước đột phá tiếp theo trong lĩnh vực này bằng cách tận dụng ánh sáng hiệu quả hơn gấp nhiều lần so với phương pháp truyền thống.

Camera smartphone đã có những bước tiến dài trong khoảng mười năm trở lại đây, từ những bức ảnh đầy nhiễu hạt cho đến chất lượng gần ngang ngửa máy ảnh DSLR khi chụp thông thường, đăng mạng xã hội hay sử dụng hàng ngày. Riêng khả năng chụp ảnh ban ngày trên các flagship dường như đã chạm trần, bởi ở cái nhìn đầu tiên, khó có thể phân biệt nhiều khác biệt giữa các máy ngoài sắc thái màu sắc. Tuy nhiên, nhiếp ảnh ban đêm vẫn còn rất nhiều dư địa để cải thiện, và một công nghệ thú vị mang tên HoloCoder có thể mang lại bước đột phá tiếp theo trong lĩnh vực này.

Theo báo cáo từ WIRED, công ty Metalenz có trụ sở tại Boston đã mua lại PxE Holographic Imaging - đơn vị phát triển công nghệ nói trên. Về cơ bản, HoloCoder tận dụng ánh sáng đầu vào tốt hơn bằng cách chuyển hướng nhiều ánh sáng hơn về phía cảm biến, qua đó có khả năng cải thiện chất lượng chụp thiếu sáng cũng như dải tương phản động (dynamic range).

Điểm yếu dai dẳng của camera smartphone hiện nay​

Phần lớn camera smartphone, kể cả những flagship đắt tiền nhất, vẫn gặp khó khăn khi xử lý những vùng sáng chói và vùng tối đậm cùng xuất hiện trong một khung hình. Đây là tình huống rất thường gặp khi chụp ảnh đường phố về đêm, khi các biển hiệu cửa hàng được chiếu sáng bị mất chi tiết, còn những tòa nhà xung quanh chìm thành từng mảng tối đen. Nếu cố kéo sáng vùng tối lên trong hậu kỳ, nhiễu hạt lập tức xuất hiện dù phần mềm đã xử lý đủ kiểu. Ngay cả những bức ảnh chụp ban ngày có dải tương phản động cao cũng gặp phải vấn đề tương tự.

PxE cho biết công nghệ HoloCoder của họ cho phép cảm biến thu được lượng ánh sáng nhiều hơn tới 2,5 lần, từ đó có thể mang lại ảnh chụp đêm sạch hơn, quay video tốt hơn và cải thiện dải tương phản động. Tất nhiên, công nghệ này chưa từng được trình diễn trên bất kỳ smartphone thương mại nào.

Cách HoloCoder cải thiện khả năng thu sáng của camera smartphone​

Hầu hết camera smartphone hiện nay sử dụng bộ lọc màu Bayer đặt phía trên cảm biến. Bộ lọc này dùng các lớp lọc đỏ, xanh lá và xanh dương để ghi nhận thông tin màu sắc, nhưng mỗi lớp chỉ cho phép ánh sáng đúng màu của nó đi qua và chặn phần còn lại. Kết quả là khoảng 60% lượng ánh sáng đầu vào bị mất trong quá trình này.

Giải pháp của PxE thay thế bộ lọc truyền thống đó bằng một lớp quang học siêu nhỏ. Thay vì chặn các bước sóng ánh sáng không cần thiết, HoloCoder bẻ cong các bước sóng khác nhau để hướng chúng tới đúng pixel tương ứng. Thông tin thu được sau đó sẽ được giải mã để tạo ra hình ảnh, cho phép cảm biến thu nhận lượng ánh sáng lớn hơn đáng kể mà không cần tăng kích thước vật lý.

Ứng dụng ngoài smartphone và lộ trình ra mắt​

Công nghệ này còn có thể thu thập thông tin chiều sâu 3D bằng chính cảm biến đó, qua đó có khả năng loại bỏ phần cứng cảm biến chiều sâu bổ sung. Metalenz cũng đang nhắm tới các ứng dụng trong lĩnh vực robot và xe tự hành, dù lợi ích thực tế ở những mảng này vẫn chưa rõ ràng. Về thời điểm ra mắt, Metalenz kỳ vọng HoloCoder sẽ có mặt trên các thiết bị điện tử tiêu dùng vào cuối năm 2027 hoặc đầu năm 2028. Hiện chưa có nhà sản xuất smartphone nào xác nhận sẽ tích hợp công nghệ này.