Camera MEMS là gì? Nó có phải tương lai của nhiếp ảnh smartphone?

Trong số những công nghệ được giới thiệu tại triển lãm Mobile World Congress đầu năm 2013, công nghệ hình ảnh MEMS phát triển bởi tập đoàn DigitalOptics có thể sẽ mở ra một kỉ nguyên mới cho nhiếp ảnh di động.

Tóm lược về công nghệ MEMS

MEMS là chữ viết tắt của cụm từ "microelectromechanical system" (tạm dịch: hệ thống vi cơ điện tử) và là các linh kiện có kích thước rất nhỏ, thay thế cho thế hệ cũ cồng kềnh, trọng lượng nặng và tiêu tốn nhiều năng lượng. MEMS cũng chính là công nghệ đã làm nên cuộc cách mạng trong ngành di động, ngang bằng microphone, khí áp kế, cảm biến con quay và thậm chí là đồng hồ điện tử.

Công nghệ MEMS được phát triển và sản xuất ở trong các cơ sở lắp ráp đặc biệt giống như ngành công nghiệp bán dẫn, không phải ở các nhà máy vốn làm các công việc như uốn cong hay hàn kim loại. Các cơ sở lắp ráp này được giữ vệ sinh ở mức tối đa. Nhờ vậy, các sản phẩm làm ra có độ chính xác cao, nhỏ hơn, dùng ít năng lượng hơn và có độ bền cao hơn. Những đặc tính này đảm bảo cho MEMS sẽ có được chỗ đứng vững chắc trong lĩnh vực chụp ảnh di động, vốn vẫn đang sử dụng những bằng sáng chế có từ những năm 1870.

Hầu hết các smartphone ngày nay có motor camera gọi là VCM (viết tắt của "Voice Coil Motor" – tạm dịch: motor cuộn dây di động) để lấy nét cho ảnh. Sở dĩ từ "Voice" (giọng nói) được sử dụng là bởi một công nghệ tương tự đã được sử dụng từ những năm 1870 bởi Alexander Graham Bell để tạo ra âm thanh từ điện và nam châm.

Công nghệ VCM cũ kĩ

Digital Optics Corp "mems|cam"

Tập đoàn DigitalOptics đang thử nghiệm camera đầu tiên sử dụng MEMS, được đặt tên là "mems|cam". Theo DigitalOptics, so với công nghệ VCM hiện nay, mems |cam có thể:

- Lấy nét nhanh gấp 7 lần so với các camera đang có trên thị trường hiện nay. Mems|cam nhẹ hơn 10 lần và hành trình ngắn chỉ bằng 1/3.

- Tiết kiệm năng lương gấp 100 lần (1mW so với 100mW) nhờ vậy có thể tăng thời lượng pin. Bộ tác động MEMS có kích thước rất nhỏ và tiêu thụ rất ít điện năng khi hoạt động.

- Giảm độ nghiêng tới 80%, giúp chất lượng ảnh các góc ảnh được nâng cao hơn, đồng đều với các chi tiết ở chính giữa ảnh. Điều này có được là nhờ độ chính xác của công nghệ MEMS.

- Chiếm không gian nhỏ hơn tới 33% và mỏng chỉ 5,1 mm. Một lý do khiến Lumia 920 chụp ảnh rất đẹp, chất lượng cao là bởi máy sử dụng cảm biến rất lớn. Bù lại, nó khiến cho độ dày của máy tăng lên.

- Sinh nhiệt ít hơn 20%. Nhiệt là một yếu tố có thể làm giảm chất lượng lấy nét. Theo DOC, nhiệt độ tăng khoảng 10 độ sẽ làm chất lượng ảnh giảm xuống 5 – 10%.

Nói tóm lại, những lợi ích đem lại từ công nghệ vi cơ điện tử của MEMS cho phép smartphone chụp ảnh nhanh hơn, đẹp hơn và tiêu thụ ít điện năng hơn.

Chụp trước, lấy nét sau ở độ phân giải tối đa

Không chỉ chụp ảnh đẹp hơn và nhanh hơn, mems|cam còn đem đến khả năng chụp trước, lấy nét sau giống máy ảnh Lytro cho smartphone. Tuy nhiên, tiên tiến hơn Lytro, độ phân giải của ảnh sẽ được giữ ở mức tối đa chứ không bị rút gọn. Khi máy ảnh Lytro hoạt động, bức ảnh sẽ được tách ra làm nhiều bức với độ sâu khác nhau. Cuối cùng, bức ảnh đến tay người dùng sẽ có kích thước rất nhỏ và chất lượng không được cao lắm.

Với mems|cam, thiết bị sẽ chụp nhiều ảnh ở chất lượng tối đa ở các khoảng cách lấy nét khác nhau và người dùng có thể điều chỉnh sau khi chụp. Cần lưu ý rằng đây là một thành tựu rất, rất lớn. Nếu đi vào sử dụng rộng rãi, những bức ảnh "out nét" sẽ trở thành quá khứ. Hiện tại, mems|cam là công nghệ duy nhất có khả năng biến điều này trở thành hiện thực nhờ tốc độ siêu cao của nó.

Các đối tác sản xuất smartphone

DigitalOptics không tuyên bố rằng mems|cam đang trong giai đoạn sản xuất để đến tay người dùng cuối, hay công nghệ của hãng đã giành được hợp đồng với các nhà sản xuất smartphone tên tuổi, nhưng ngược lại họ cũng không phải là những kẻ gà mờ. Các công nghệ của hãng đã có mặt trên các máy ảnh kĩ thuật số của Samsung và đã có khoảng 250 triệu smartphone mang trong mình thành tựu của DigitalOptics trên thế giới. Thuật toán làm đẹp khuôn mặt đã được trang bị trên các máy của OPPO như OPPO Find Way.;

Khi mà các ngành công nghiệp smartphone đang trưởng thành, các hãng sản xuất đang tìm kiếm các nhân tố giúp họ trở nên khác biệt trong cuộc cạnh tranh. Nhiếp ảnh và công nghệ hình ảnh đang là những lĩnh vực rất được quan tâm, bằng chứng là sản phẩm của Apple, Nokia và HTC đều nhấn mạnh vào khả năng này. Trong khi đó, các hãng sản xuất chip như Qualcomm, Intel và NVIDIA cũng giành sự quan tâm cho khả năng xử lý hình ảnh.

DigitalOptics mems|cam đem đến tiềm năng lớn cho sự cạnh tranh trên thị trường smartphone, máy tính bảng. DigitalOptics cho biết hãng đang tìm kiếm khách hàng, bắt đầu tại thị trường Trung Quốc rộng lớn, nơi có nhiều hãng công nghệ cao vẫn đang cạnh tranh nhau từng ngày từng giờ. Mới đây, DigitalOptics tuyên bố OPPO sẽ là nhà sản xuất đầu tiên sử dụng công nghệ mems|cam trong smartphone của hãng này. Dự kiến smartphone sử dụng công nghệ camera mems|cam của OPPO sẽ ra mắt thị trường vào đầu năm tới.

Nhiều khả năng, năm 2014 sẽ là thời điểm mems|cam khuấy đảo thị trường smartphone – một điều tốt cho cả ngành công nghiệp lẫn người tiêu dùng.

Việt Dũng (theo Forbes)