May 18, 2018

3 camera 40MP + 20MP trắng đen + 8MP tele của P20 Pro hoạt động ra sao?


Huawei P20 Pro có camera 92 megapixel! Nói chơi vậy thôi chứ thiệt ra không phải, nó bao gồm 1 cảm biến 40 megapixel, 1 cảm biến 20 megapixel trắng đen và 1 cảm biến 8MP. Đi kèm theo từng cảm biến là các ống kính khác nhau, và cơ chế hoạt động của P20 Pro cũng khá là ấn tượng để có thể zoom được 5x, 10x trong khi vẫn giữ tốt chi tiết và khả năng chụp đêm ngon.

Vì 1 camera là không đủ

Trong số 3 camera của P20 Pro thì cảm biến 40MP có thể xem là cảm biến chính. Nó là một cảm biến RGB (hay nói một cách dễ hiểu là cảm biến chụp được ảnh màu) với độ phân giải 40 megapixel. Đây là độ phân giải cao nhất trên thị trường hiện nay, ngang hàng với mấy em xưa xưa như Nokia Lumia 1020 hay Nokia 808 và cao hơn hẳn so với các cảm biến 10 20 megapixel trên đa số các mẫu điện thoại đầu bảng ngày nay. Thường thì cảm biến độ phân giải cao như thế này sẽ khá to, nhưng Huawei vẫn có thể làm (hoặc mua) được một cảm biến đủ nhỏ để nhét trong một cái máy 7,7mm là điều làm mình ngạc nhiên.

Ống kính của cảm biến 40MP có tiêu cự 27mm và khẩu f/1.8, nó là cái sẽ đảm nhiệm khi bạn “zoom 1x” (tức là để bình thường không zoom gì cả). Nếu bạn zoom lên thành 3x, camera 8MP sẽ nhảy vào, nó có tiêu cự lên tới 80mm – tức là gấp khoảng 3 lần so với ống gắn vào cảm biến 40MP. Giờ bạn đã hiểu lý do vì sao có số 3 rồi chưa?



Đang tải huawei_p20_pro.jpg…


Nhưng P20 Pro không dừng ở đó, nó có thể zoom xa hơn nữa. Theo Huawei giải thích, khi lên đến 5x thì họ sẽ kích hoạt một chế độ gọi là Hybrid Zoom, lúc này cảm biến 40MP và cảm biến 8MP sẽ hoạt động cùng với nhau. Dữ liệu từ một phần trên cảm biến 40MP sẽ được thuật toán pha trộn với dữ liệu từ cảm biến 8MP, xử lý, khử nhiễu, làm nét và cho ra kết quả cuối cùng. Việc kết hợp thế này đảm bảo rằng bộ xử lý ảnh có nhiều data để tính toán, nếu ít data quá (giả sử chỉ xài cảm biến 8MP không thôi) thì sẽ trở thành giải pháp zoom số truyền thống bằng phương pháp nội suy và hình sẽ bị vỡ.

Bên dưới mình có đính kèm 3 hình không zoom, zoom 3x, 5x và 10x. Bạn coi tấm 10x, lúc này thuật toán đã nhảy vào hoàn toàn rồi nhưng vẫn thấy được chi tiết và không bị mờ nhòe nhiều quá, vẫn xài được, thấy cả những con chim đang bay và chữ trên một tòa nhà cách mình ít nhất 2km. Hiện tại không nhiều điện thoại làm được trò này, và nó sẽ hữu ích trong những lần bạn cần zoom một cách linh hoạt.



Đang tải zoom_1x.jpg…




Đang tải zoom_3x.jpg…




Đang tải zoom_5x.jpg…




Đang tải zoom_10x.jpg…

Nhưng khi xài cảm biến độ phân giải cao sẽ gặp một vấn đề là khả năng thu nhận ánh sáng không tốt. Mỗi điểm ảnh khi đó phải trở nên nhỏ lại để nhét được nhiều pixel hơn, tức là diện tích thu nhận ánh sáng ít đi, màu sẽ bạc hơn và thuật toán phải chạy nhiều hơn, ảnh sẽ tạo ra nhiều noise hơn.

Trên P20 Pro, mỗi pixel chỉ có kích thước 1 micromet mà thôi, trong khi đó Galaxy S9 có kích thước cảm biến lên tới 1,4 micron. Chiếc Lumia 1020 ngày xưa có pixel lớn tới 1,12 micron, hay Nokia 808 tới 1,4 micron. Nói cách khác, mỗi điểm ảnh của P20 Pro rất nhỏ.

Nhưng công nghệ đã tiến hóa rất nhiều trong những năm qua, và Huawei đã tìm ra một cách hay hơn để xử lý vấn đề. Họ gắn thêm một cảm biến 20 megapixel trắng đen. Cảm biến này có cùng tiêu cự 27mm với cảm biến 40MP, khẩu cũng gần tương đương thậm chí là lớn hơn, tới f/1.6 lận trong khi cảm biến 40MP dùng ống kinh f/1.8 mà thôi.

Mà tại sao lại là trắng đen? Chúng ta phải xem một chút về cách mà camera hoạt động. Khi bạn chụp ảnh, ánh sáng được ghi nhận trên cảm biến nhưng trước khi nó được ghi nhận thì ánh sáng phải chạy qua một bộ lọc Bayer (Bayerr Filter). Bộ lọc này làm từ một loạt các thấu kính siêu nhỏ, mỗi thấu kính nằm trên một photodiode nhạy sáng để ghi nhận 1 màu nhất định trong số 3 màu xanh dương, đỏ và xanh lá. Tất nhiên sắc độ của từng màu sẽ khác. Điều này có nghĩa là ánh sáng bị chia làm 3 chùm nhỏ hơn, và sẽ có hiện tượng thất thoát.



Đang tải cam_bien_anh.jpg…


Trong khi đó, cảm biến trắng đen lại không phải lo về màu. Nó sẽ ghi nhận đầy đủ ánh sáng (và độ sáng) của chùm ánh sáng đi vào chứ không bị chia tách. Khi kết hợp dữ liệu của ảnh trắng đen này với ảnh màu, bạn sẽ có một tấm hình sắc nét hơn, tương phản cao hơn giữa mảng sáng và tối, thậm chí là ảnh màu cũng nổi bật hơn. Chuyện này không mới, Huawei đã làm từ 2 năm trước trên dòng P Series của họ rồi. Lúc đưa thông tin của ảnh trắng đen trộn với ảnh màu, bạn sẽ giảm được noise khá nhiều, nhất là noise do màu gây ra.

Chưa hết, để giảm noise, P20 Pro còn sử dụng một phương thức gọi là Pixel Binning. Nó sẽ gộp 4 cảm biến lân cận nhau thành một cảm biến siêu to (hay nói cách khác, gộp dữ liệu từ 4 pixel 2×2 thành 1), khi đó độ phân giải của tấm ảnh chụp ra chỉ còn 10 megapixel mà thôi nhưng bù lại ảnh nét hơn và ít noise hơn do có nhiều dữ liệu tổng hợp lại và thuật toán chạy đầy đủ hơn. Lumia 1020 từng xài cách này, và họ gọi nó là “oversampling”.

Còn có cả AI

P20 Pro chạy con chip Kirin 970, là một con chip có bộ xử lý trí tuệ nhân tạo riêng, gọi là Neural Processing Unit. Bộ phận này giúp khá nhiều cho camera trong việc xác định xem cảnh bạn chụp là gì, bạn đang chụp trong nhà, ngoài trời, chụp cảnh, chụp biển, chụp thú vật… Dựa vào đây máy sẽ tự điều chỉnh lại thông số phơi sáng, làm sáng bằng thuật toán những chi tiết cần sáng sao cho ảnh đẹp nhất. Bản thân camera cũng sẽ chụp nhiều ảnh ở nhiều mức phơi sáng rồi ghép lại để tạo ra một tấm ảnh đẹp giống như khi bạn để thời gian phơi sáng dài.



Đang tải ai_kirin_970.jpg…


Độ nhạy sáng ISO của cảm biến trên P20 Pro có thể lên tới 102400, tức là rất cao, bằng cả những chiếc máy DSLR loại xịn. Ảnh chụp ở mức ISO này chắc chắn nhiễu, và Huawei nói họ có dùng AI để khử nhiễu nhưng cũng được phần nào mà thôi. Mức ISO này cũng chỉ nên dùng khi thật tối, gần như không có ánh sáng.

Riêng camera trước 24 megapixel có thêm chế độ chụp ảnh giả lập đèn studio. Lúc này các thuật toán AI sẽ nhận dạng đường nét trên gương mặt bạn giống như khi nó chụp 3D (trong khi ảnh vẫn là 2D) rồi tính toán ánh sáng cho phù hợp. Những thông tin mà AI xử lý ra sẽ giúp chọn được ánh sáng mượt hơn, mịn hơn và nhấn mạnh được các góc cạnh trên mặt của chủ thể.

Rồi có cả AI lấy nét, AI phát hiện chiều sâu…

Ai làm camera cho Huawei?

Câu hỏi là camera 40MP của Huawei do ai cung cấp? Sony, Samsung đang là 2 cái tên nổi tiếng nhất trong lĩnh vực cung cấp biến biến ảnh CMOS nhưng chưa có đơn vị nào nói về cảm biến 40MP cả. Omnivision, STMicroelectronics cũng là hai hãng phổ biến khác nhưng cũng không có tài liệu gì về cảm biến 40MP.

Toshiba, công ty từng làm cảm biến PureView cho Lumia 1020 và Nokia 808, thì đã bán mảng cảm biến ảnh cho Sony vào cuối năm 2015 với giá 155 triệu USD rồi, giờ họ chỉ còn làm camera chuyên dụng mà thôi.

Vậy ai là người sản xuất ra cảm biến 40MP này? Đó là một câu hỏi vẫn chưa có lời giải đáp…

 



Nguồn

Sua Macbook

Add a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *