Đặc điểm của camera trên điện thoại thông minh nói lên điều gì và bạn có tin tưởng được không?

2024 Tác giả: Malcolm Clapton | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 04:15

Lifehacker cho biết cách tìm ra hàng chục megapixel và độ dài tiêu cự khác nhau.

Vào buổi bình minh của sự phát triển của điện thoại thông minh, một danh mục riêng biệt nổi bật - điện thoại chụp ảnh: trong những thiết bị này, máy ảnh được chú ý tối đa. Giờ đây, mọi mẫu điện thoại hàng đầu của hầu hết mọi thương hiệu đều đang cố gắng thu hút sự chú ý bằng cách thực hiện máy ảnh phức tạp và thú vị nhất. Đặc điểm của các thiết bị này được che đậy bởi những từ lớn, khẩu hiệu táo bạo, những con số khổng lồ và tên công nghệ riêng của chúng. Nhưng liệu có thể loại bỏ bất cứ điều gì hữu ích từ chúng và hiểu liệu máy ảnh này có khả năng tạo ra hình ảnh tốt hay không? Hãy tìm ra nó ngay bây giờ.

Các tính năng chính của máy ảnh điện thoại thông minh

Các đặc điểm của máy ảnh điện thoại thông minh về cơ bản giống với bất kỳ máy ảnh kỹ thuật số nào. Nhưng bạn cần hiểu điều này hoặc tham số đó chịu trách nhiệm cho những gì.

Megapixels

Các nhà sản xuất chú ý đến chúng nhiều nhất trong các chiến dịch quảng cáo. Pixel là một phần tử nhạy cảm với ánh sáng trên cảm biến máy ảnh, hoặc một diode quang. Nó bao gồm bốn subpixel, mỗi điểm trong số đó, do các bộ lọc ánh sáng, chỉ cho phép ánh sáng của bóng râm riêng của nó đi qua. Thông thường những màu này có màu đỏ, xanh lam và xanh lục. Từ sự kết hợp của những màu này, sẽ thu được điểm có độ bóng cần thiết và độ sáng mong muốn.

Một số nhà sản xuất đang rời bỏ lược đồ phổ biến nhất và thêm màu trắng hoặc vàng vào các bộ lọc màu đỏ, xanh lam và xanh lục. Trong trường hợp này, điốt quang thu được nhiều ánh sáng hơn và hình ảnh sáng hơn.

Megapixels cho biết độ phân giải mà máy ảnh có thể chụp ảnh, tức là hình ảnh cuối cùng sẽ bao gồm bao nhiêu triệu pixel.

Ngày nay, nhiều nhà sản xuất giới thiệu điện thoại thông minh với camera 48, 64 hoặc 108 megapixel hoạt động ở chế độ kết hợp điểm. Trong các cảm biến như vậy, các pixel không bao gồm bốn, mà là 16 subpixel, được kết hợp bởi bốn. Trong khi ở một cảm biến cổ điển, chẳng hạn, một pixel bao gồm một subpixel xanh lam, hai xanh lục và một đỏ, trong máy ảnh độ phân giải cao, nó bao gồm bốn subpixel xanh lam, tám xanh lục và bốn đỏ.

Bằng cách tăng số lượng pixel, độ nhạy sáng tăng lên và dải động của hình ảnh tăng lên - sự khác biệt giữa vùng tối nhất và vùng sáng nhất trong ảnh. Nhưng đồng thời, máy ảnh 48 megapixel, do sự kết hợp như vậy, trên thực tế tạo ra hình ảnh có độ phân giải 12 megapixel. Và không có gì sai ở đây: đây là trường hợp khi số lượng chuyển thành chất lượng, và những bức ảnh có độ phân giải 4000 × 3000 (cùng 12 megapixel đó) là khá đủ để xuất bản trên mạng xã hội.

Kích thước cảm biến

Đây có lẽ là yếu tố quan trọng nhất của camera điện thoại thông minh. Kích thước của cảm biến cho biết khu vực đặt các điốt nhạy sáng. Cảm biến càng lớn thì bản thân các pixel càng lớn và pixel càng lớn thì nó thu nhận ánh sáng càng tốt. Kích thước điểm ảnh điển hình trong cảm biến máy ảnh di động hiện đại là từ 0,8 đến 2,4 micrômét, tuy nhiên, kích thước điểm ảnh thứ hai đạt được chính xác bằng cách kết hợp các điểm ảnh phụ mà chúng ta đã nói ở phần trước.

Cảm biến có thể thu nhận càng nhiều ánh sáng thì hình ảnh thu được của máy ảnh càng tốt. Điều này đặc biệt quan trọng khi chụp trong điều kiện ánh sáng yếu. Và trong tình huống như vậy, có thể một cảm biến có số lượng pixel lớn hơn nhỏ hơn sẽ tạo ra hình ảnh tốt hơn cảm biến có số lượng pixel nhỏ hơn lớn hơn, bởi vì mỗi photodiode thu được nhiều ánh sáng hơn và do đó, sẽ có nhiều thông tin hơn.

Có nghĩa là, một máy ảnh có ít pixel hơn trong thông số kỹ thuật của nó có thể hoạt động tốt hơn một máy ảnh có số lượng pixel khổng lồ do bản thân các pixel lớn hơn.

Trong điện thoại thông minh hiện đại, kích thước của các cảm biến được biểu thị bằng các phần nhỏ của một inch. Cảm biến lớn nhất - Samsung ISOCELL GN2 50 megapixel - được lắp trong Xiaomi Mi 11 Ultra: đường chéo của nó là 1/1, 12 inch.

Ống kính

Các ống kính được sử dụng có ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng hình ảnh. Chúng bao gồm các thấu kính - các tấm trong suốt với các đặc tính quang học nhất định. Chức năng chính của thấu kính là làm sai lệch chùm ánh sáng tới một cách chính xác. Loại biến dạng phụ thuộc vào hình dạng của tấm.

Ống kính thường được tạo thành từ nhiều thấu kính, vì một thấu kính là không đủ. Thấu kính cong và thấu kính lõm có tỷ trọng khác nhau xen kẽ với nhau. Việc lựa chọn và đặt đúng vị trí trong ống kính sẽ ảnh hưởng đến độ rõ nét và độ tương phản của hình ảnh. Với ống kính cong, có thể xảy ra hiện tượng méo quang học. Ngược lại, ở một số ống kính, chẳng hạn như ống kính góc rộng, hiện tượng méo hình đã trở thành một nét đặc trưng của phong cách. Đúng như vậy, một số thiết bị sẽ sửa chúng theo chương trình ở giai đoạn xử lý sau.

Trong điện thoại thông minh hiện đại, mô-đun máy ảnh bao gồm một số ống kính, mỗi ống kính có cảm biến riêng, phù hợp với một nhiệm vụ cụ thể. Thông thường đây là những ống kính tiêu chuẩn, góc rộng và ống kính macro. Đồng thời, không thể nói rằng điện thoại thông minh có nhiều ống kính rõ ràng chụp tốt hơn với một ống kính: nó phụ thuộc vào việc triển khai của một thiết bị cụ thể. Có thể xảy ra rằng trong số nhiều máy ảnh trong một mô-đun, không có máy nào cho kết quả chấp nhận được và số lượng sẽ không chuyển thành chất lượng.

Độ dài tiêu cự và khẩu độ

Tiêu cự càng thấp thì góc nhìn của ống kính càng cao và ngược lại - ống kính có tiêu cự cao thì bắn xa, nhưng đồng thời với góc nhìn nhỏ.

Khẩu độ cho biết lượng ánh sáng chiếu vào cảm biến của máy ảnh qua ống kính. Hầu hết các điện thoại thông minh đều có một khẩu độ cố định, là tỷ lệ giữa độ dài tiêu cự với kích thước của đầu vào máy ảnh.

Càng nhiều ánh sáng chiếu vào cảm biến và đầu vào của máy ảnh càng lớn, độ sâu trường ảnh càng nông, tức là chỉ chủ thể được lấy nét và hậu cảnh phía sau sẽ bị mờ.

Để tăng độ sâu trường ảnh, bạn cần giảm đầu vào, tuy nhiên, điều này cũng sẽ làm giảm độ sáng. Trong điện thoại thông minh, điều này thường đạt được theo lập trình. Tuy nhiên, các thiết bị hiện đại sử dụng mô-đun với một số thấu kính - với các thấu kính có kích thước khác nhau, độ dài tiêu cự và khẩu độ khác nhau. Vì vậy, thay vì dựa vào xử lý phần mềm, bạn có thể chuyển đổi giữa các ống kính.

Điện thoại thông minh ngày nay được trang bị hệ thống lấy nét tự động tiên tiến. Ví dụ, trong công nghệ PDAF, một số điểm trên cảm biến máy ảnh được sử dụng làm tiêu điểm. Hai điểm ảnh liền kề được đặt để một trong số chúng nhận biết thông lượng ánh sáng đến từ phía trên và điểm ảnh còn lại từ bên dưới và hệ thống sẽ điều chỉnh tiêu điểm nếu lượng ánh sáng khác nhau rơi vào các điểm ảnh.

Ngoài ra còn có laser và lấy nét tự động dựa trên độ tương phản. Một số công ty sử dụng công nghệ trong máy ảnh cho phép bạn lấy nét vào các đối tượng cụ thể trong khung hình, chẳng hạn như nhận dạng khuôn mặt và làm cho chúng rõ ràng hơn.

Phóng

Thu phóng cho biết mức độ gần của hình ảnh. Có hai tùy chọn zoom: kỹ thuật số và quang học. Kỹ thuật số chỉ đơn giản là phóng to và cắt hình ảnh kích thước đầy đủ. Thấu kính quang học sử dụng thấu kính đặc biệt để phóng đại, do hệ thống thấu kính chính xác, có thể nhìn xa.

Với sự phát triển của camera trong điện thoại thông minh, ngày càng nhiều mô-đun có zoom quang học đã bắt đầu xuất hiện - thường là 2X hoặc 3X. Tuy nhiên, cũng có những lựa chọn mà các nhà sản xuất gọi là kính tiềm vọng. Những ống kính như vậy sử dụng một hệ thống thấu kính và gương nằm nghiêng trong thân điện thoại thông minh và nhờ chúng, bạn có thể nhận được, chẳng hạn như zoom gấp năm lần. Bạn có thể đến gần một hình ảnh như thế nào phụ thuộc vào độ dài tiêu cự.

Zoom quang học tối đa mà điện thoại thông minh cung cấp ngày nay là 10x. Nó được tìm thấy trong Huawei P40 Pro + (nó được sử dụng cùng một "kính tiềm vọng") và trong các ống kính riêng lẻ của Samsung Galaxy S21 Ultra. Đối với những trường hợp không cần zoom mạnh như vậy, những điện thoại thông minh này cũng có ống kính với độ phóng đại thấp hơn - 3x.

Cảm biến phụ trợ

Cảm biến ánh sáng, cảm biến độ sâu, máy đo khoảng cách, nắp chụp - tất cả những hệ thống này giúp điện thoại thông minh hiểu vị trí của đối tượng được chụp, cách chúng được chiếu sáng, cho dù chúng có đang di chuyển hay không. Điện thoại thông minh sử dụng dữ liệu thu được cả trong khung ngắm và trong quá trình xử lý hậu kỳ, hoàn thiện và chỉnh sửa hình ảnh.

Độ phân giải của các cảm biến khác xa với thông số quan trọng nhất: một số lượng điểm ảnh rất nhỏ đủ để chúng thực hiện tốt các chức năng của mình. Do đó, bạn không nên ngạc nhiên khi thấy một cảm biến độ sâu có độ phân giải 2 megapixel chẳng hạn: có đủ chúng cho hoạt động của nó.

Độ phân giải video và tốc độ khung hình

Độ phân giải video cho biết có bao nhiêu pixel sẽ được chứa trong một khung hình. Và tốc độ khung hình là bao nhiêu khung hình trên giây như vậy sẽ được thực hiện.

Khi các pixel lớn lên, độ chi tiết và rõ ràng của hình ảnh được cải thiện. Khi tốc độ khung hình tăng lên, hiệu ứng mờ giảm, video trông sắc nét hơn và được mắt người cảm nhận tốt hơn. Hơn nữa, video được quay ở tốc độ khung hình cao sau đó có thể được giảm tốc độ xuống 24 khung hình / giây quen thuộc để có hiệu ứng chuyển động chậm thú vị.

HDR

HDR là viết tắt của High Dynamic Range, là sự khác biệt lớn giữa phần tối nhất và sáng nhất của hình ảnh. Máy ảnh ở chế độ HDR chụp một số ảnh (trong trường hợp quay video - khung hình) với các độ phơi sáng khác nhau và sau đó kết hợp chúng lại, cân bằng vùng sáng và vùng tối. Do đó, có thể đạt được độ tương phản và chi tiết hình ảnh cao hơn.

Ma thuật xử lý hậu kỳ

Đặc điểm khô khan của camera điện thoại thông minh tất nhiên là khó hiểu và đáng sợ. Và vấn đề chính là không thực tế nếu chỉ hiểu từ những con số này camera của điện thoại thông minh sẽ chụp như thế nào.

Ngoài hệ thống ống kính và cảm biến xung quanh camera, còn có sự khai thác từ bộ xử lý hình ảnh và phần mềm xử lý hậu kỳ - các thuật toán phân tích dữ liệu nhận được và sử dụng nhiều tính năng nâng cao độc quyền khác nhau. Kết quả là, các công ty sử dụng cùng một cảm biến có thể tạo ra những hình ảnh hoàn toàn khác nhau do các hệ thống xử lý hậu kỳ khác nhau.

Mỗi nhà sản xuất có cách tiếp cận riêng để kết xuất màu sắc và phân tích ranh giới đối tượng. Mỗi công ty sử dụng nhiều thủ thuật và công nghệ khác nhau để tạo ra một hình ảnh phù hợp với vẻ đẹp của họ. Một số thương hiệu sử dụng công nghệ máy học để xác định chính xác các đối tượng trong khung hình và chúng trông như thế nào một cách lý tưởng và đây cũng là một phần của quá trình xử lý.

Hãy lấy một ví dụ đơn giản trong số các điện thoại thông minh khá phổ biến. Trong Realme 7 Pro và Samsung Galaxy M51, camera chính được xây dựng trên cùng một cảm biến - Sony IMX682. Nó là cảm biến 64 megapixel được hỗ trợ bởi hệ thống tổng hợp điểm ảnh phụ Quad Bayer và tạo ra hình ảnh có độ phân giải 16 megapixel (nhưng cũng có khả năng hoạt động ở chế độ kích thước đầy đủ). Mặc dù thực tế là chúng có các cảm biến giống nhau nhưng bản thân các bức ảnh lại hoàn toàn khác nhau.

Màu sắc của Samsung trong ánh sáng ban ngày ngọt ngào và rực rỡ hơn, mặc dù không bị bão hòa quá mức. Ảnh từ Realme 7 Pro nhận được gam màu nhẹ nhàng hơn và thực tế hơn một chút, nhưng đôi khi ranh giới của các chi tiết nhỏ bị mất đi trong đó, chẳng hạn như những ngọn cỏ riêng lẻ, được chụp tương đối xa. Ở Samsung, hệ thống xử lý hậu kỳ và khử nhiễu xác định ranh giới rõ ràng hơn, tuy nhiên, đôi khi tạo cảm giác giả tạo. Khó hiểu là các bức ảnh chụp bằng những chiếc điện thoại này sẽ không hoạt động, mặc dù có cùng cảm biến.

Cách xử lý hậu kỳ hình ảnh trên một điện thoại cụ thể không thể hiểu được từ các đặc điểm. Chỉ có các bài đánh giá chuyên nghiệp với các bức ảnh thử nghiệm được chụp ở nhiều chế độ mới có ích ở đây.

Không tin vào megapixel

Thông số kỹ thuật không đảm bảo chất lượng hình ảnh. Không thể tranh cãi rằng máy ảnh 108 megapixel sẽ chụp tốt hơn máy ảnh 64 megapixel, vì ngoài megapixel, các thông số máy ảnh khác cũng ảnh hưởng đến kết quả.

Bước đầu tiên là chú ý đến kích thước của cảm biến: càng lớn, nó càng nhận được nhiều ánh sáng, và chất lượng hình ảnh phụ thuộc trực tiếp vào lượng ánh sáng. Điều quan trọng tiếp theo là phần cứng của hệ thống xử lý hậu kỳ hình ảnh, và sau đó là phần mềm. Chỉ có thể hiểu được cách thức hoạt động của chúng bằng cách xem hình ảnh được chụp bằng điện thoại với hệ thống này.

Lựa chọn duy nhất là tin tưởng vào các bài đánh giá trong đó ảnh thử nghiệm được xuất bản trong các điều kiện chụp khác nhau: trong các điều kiện ánh sáng khác nhau, chuyển động, ở các khoảng cách khác nhau, v.v. Và đừng quên rằng công cụ chính của người chụp và người điều khiển là cánh tay thẳng và khả năng nắm bắt khoảnh khắc. Và phần còn lại là thứ yếu.