Tại sao nhiều smartphone bây giờ chụp ảnh thiếu sáng đẹp vậy?

Kể từ chiếc P20 Pro, flagship của Huawei luôn nằm trong top điện thoại chụp thiếu sáng ấn tượng nhất. Các hãng lớn như Apple, Google, Samsung cũng có nỗ lực tương tự. Họ đã làm điều đó như thế nào?

Cuộc chiến camera di động đang trở nên náo nhiệt hơn bao giờ hết, trong đó khả năng chụp thiếu sáng rất được quan tâm. Hiện tại, Mate 30 Pro dường như đang là kẻ chiến thắng, cùng chiếc Pixel 4 của Google là hai điện thoại chụp đêm "bá đạo" nhất. Samsung cũng đã gia nhập đường đua và kết quả không tệ, trường hợp mới nhất là Apple.

Tất cả đều đang áp dụng nhiều cách khác nhau để làm ảnh chụp đẹp hơn, đặc biệt khi ánh sáng không thuận lợi. Trong trường hợp đó, camera sẽ cố thu được nhiều ánh sáng nhất có thể. Có một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình này: chất lượng ống kính, khẩu độ, kích thước cảm biến và điểm ảnh, thời gian phơi sáng.

Khẩu độ mở lớn hơn

Nỗ lực đầu tiên là độ mở ống kính, hay khẩu độ. Huawei P20 Pro và Mate 20 Pro bắt đầu từ F1.8, nhưng đến P30 Pro và Mate 30 Pro thì con số tăng lên F1.6. Galaxy Note 10 có khả năng đổi khẩu độ giữa F1.5 và F2.4. Google Pixel 3 là F1.8 thì đến Pixel 4 mở rộng lên F1.7.

Huawei P20 Pro f/1.8

Huawei Mate 30 Pro f/1.6

Khẩu độ mở hơn giúp ánh sáng tràn vào được nhiều hơn. Tuy nhiên, chất lượng cao thì không dễ đạt được, có nhiều điện thoại gặp vấn đề với ống kính gây ra méo ảnh hay quang sai. Và kể cả khi có khẩu độ lớn, chưa chắc điện thoại đã đem về kết quả như nhau. Tiếp theo, chúng ta nói đến yếu tố cảm biến.

Kích thước lớn hơn và công nghệ gộp điểm ảnh

Một phương pháp truyền thống là tăng cỡ điểm ảnh để ‘hứng' được nhiều ánh sáng hơn. Trong cùng một thời gian phơi sáng, cảm biến lớn nhận được nhiều ánh sáng hơn, đồng nghĩa có thể giảm thời gian phơi sáng để nhận được cùng lượng ánh sáng cần thiết. Ảnh sẽ ít bị mờ, nhiễu hạt.

Chạy đua tăng kích thước cảm biến

Huawei đang dẫn dắt các hãng trong việc tăng kích thước, với dòng P và Mate đều dùng cảm biến lớn 1/1.7 inch. Các đối thủ như Apple, Samsung và Google đều đang dùng cỡ 1/2.55 inch. Công ty Trung Quốc khẳng định điện thoại của họ nhận được lượng ánh sáng nhiều hơn iPhone 11 Pro Max 137%.

Tuy nhiên, về cỡ điểm ảnh lại là một vấn đề khác. Với độ phân giải 40MP, điện thoại của Huawei có cỡ điểm ảnh 1 micron. Trong khi các đối thủ dùng cảm biến 12MP thì điểm ảnh lớn 1,4 micron, về lý thuyết, như vậy nghĩa là cảm biến 12MP ít bị nhiễu hơn. Để khắc phục, Huawei dùng phương pháp gộp điểm ảnh, giảm độ phân giải từ 40MP xuống 10MP để tăng cỡ điểm ảnh từ 1 micron lên 2 micron.

Công nghệ gộp điểm ảnh Tetracell và thuật toán re-mosaic;

Gộp điểm ảnh nhanh chóng lây lan trong ngành công nghiệp. Từ Huawei, Oppo, Oneplus đến Xiaomi, Realme,... đều dùng các cảm biến độ phân giải rất lớn có tính năng này. Có tin đồn rằng năm sau, Samsung cũng sẽ đi theo xu hướng này và áp dụng cảm biến 108MP lớn 1/1.33 inch, gộp điểm ảnh xuống 27MP khi cần.

Thuật toán xử lý ảnh với thời gian phơi sáng lâu hơn

Công nghệ HDR+ của Google chính là nền tảng cho chế độ chụp đêm với thời gian phơi sáng dài hơn ngày nay. Chụp ảnh với các khoảng thời gian phơi sáng khác nhau, sau đó gộp lại và xử lý nhằm thu được nhiều chi tiết nhất có thể. Huawei dùng một công nghệ khác, chia điểm ảnh thành hai phần để phơi sáng với thời gian dài ngắn khác nhau. Sau đó gộp dữ liệu ánh sáng của cả hai lại thành kết quả cuối, thay vì phải chồng nhiều ảnh.

Oneplus 7 Pro chụp thường

Oneplus 7 Pro khi chụp chế độ ban đêm (Nightscape)

Rồi sau đó, cả hai công ty lại ra mắt chế độ chuyên chụp đêm. Công nghệ kết hợp các tấm ảnh có mức phơi sáng khác nhau và đưa ra tấm ảnh cuối cùng có dải tương phản rộng hơn, ít nhiễu hơn, chi tiết rõ nét hơn. Bạn chỉ cần giữ chắc tay một khoảng thời gian. Hiện tại công nghệ này đã được áp dụng phổ biến không chỉ trên phân khúc cao cấp. Tuy vậy, hiệu quả đạt tới đâu còn phụ thuộc vào chất lượng của thuật toán.

Cảm biến mới

Bên cạnh những yếu tố căn bản đã được bàn tới, vẫn còn những hãng muốn đi theo con đường riêng. Huawei đã sử dụng một cảm biến mới trên thế hệ flagship năm nay, tên là SuperSpectrum. Thay vì bộ lọc màu RGGB truyền thống, họ chuyển sang bộ lọc RYYB để tăng khả năng thu sáng. Về cơ bản, phần lọc xanh lá thay bằng vàng, vốn có thể thu được cùng lúc cả hai ánh sáng đỏ và xanh lá. Như vậy, lượng ánh sáng tổng thể sẽ nhiều hơn.

Cảm biến RYYB thay cho RGGB trên flagship Huawei 

Tuy nhiên, cách làm này của Huawei lại có đánh đổi. Họ phải dùng thuật toán để tách ánh sáng màu vàng thành xanh và đỏ, với phần xanh lá sẽ được dùng để tổng hợp thông tin cho ảnh. Điều này tương đối phức tạp dẫn đến P30 Pro đôi lúc không thể lên màu chính xác, màu vàng không được tách trọn vẹn nên màu ảnh đôi khi bị ngả vàng, ngả đỏ thái quá.

Huawei đã rất cố gắng khắc phục điều đó trên Mate 30 Pro. Mặc dù cách này không cần thiết khi muốn chụp thiếu sáng ấn tượng hơn, lợi ích là điện thoại có thể chụp ban đêm tự nhiên vẫn có ảnh đẹp, giàu chi tiết mà không cần giữ chắc tay để hoạt động chế độ chụp đêm.

Huawei P30 Pro ở chế độ ban đêm Nightmode

Thiếu sáng vẫn sẽ là thử thách được tập trung nhiều nhất

Chụp thiếu sáng rất khó, nên để vượt qua, các hãng cần kết hợp nhuần nhuyễn giữa phần cứng và phần mềm. Không thể thiếu bất cứ bên nào nếu muốn chinh phục thử thách này. Bên cạnh cải tiến về điểm ảnh, ống kính, cũng cần chú ý đến thuật toán đóng vai trò rất quan trọng.

Nói về khoản này, Google và Huawei đang là hai hãng làm tốt nhất. Nhiều hãng như Xiaomi, Oppo, Oneplus, Apple, Samsung,... cũng đang rất cố gắng để đánh bại hai người dẫn đầu. Biết đâu trong những năm tới, ta lại thấy những bước nhảy vọt từ họ thì sao? 

Apple cũng tham chiến với chế độ chụp đêm của mình

Oneplus 7T chụp đêm

Ambitious Man