Bí mật về công nghệ chống rung ảnh trên điện thoại thông minh

Mặc dù chỉ là tính năng chống rung trên điện thoại thông minh, nhưng có nhiều công nghệ và giải pháp với các ưu nhược điểm khác nhau tùy thuộc vào nhu cầu của người dùng.

Công nghệ camera trên điện thoại thông minh được hình thành từ nhiều bộ phận khác nhau, từ cảm biến, ống kính đến các hệ thống đo tiêu cự bằng laser. Tuy nhiên, hiện nay, tính năng ổn định hình ảnh đang trở thành một trong những yếu tố quan trọng quyết định chất lượng của một camera trên điện thoại thông minh.

Nếu thiếu tính năng này, các bức ảnh selfie hoặc chụp sẽ dễ bị mờ và không rõ nét, còn video có thể trông như được ghi lại từ những năm 80. Điều này xảy ra khi màn trập của camera mở ra để thu ánh sáng, dẫn đến việc mọi chuyển động nhỏ cũng có thể làm mờ hình ảnh. Điều này đặc biệt đúng khi chụp trong điều kiện ánh sáng yếu.

Trong khi tính năng chụp ảnh HDR và chụp đêm trở nên phổ biến trên điện thoại thông minh, sự hiện diện của tính năng ổn định hình ảnh trở nên ngày càng cần thiết hơn. Thực tế, hầu hết các điện thoại thông minh hiện nay đều có tính năng ổn định hình ảnh cho ít nhất một camera. Tuy nhiên, có nhiều loại công nghệ ổn định hình ảnh khác nhau, mỗi loại có các ưu nhược điểm riêng. Vậy, điểm mạnh và điểm yếu của chúng là gì?

Công nghệ ổn định hình ảnh quang học – OIS (Optical Image Stabilization)

OIS là một giải pháp vật lý sử dụng cảm biến con quay hồi chuyển (MEMS gyroscope) để phát hiện và điều chỉnh chuyển động của camera tương ứng. Ví dụ, nếu bạn cầm điện thoại để chụp ảnh và đột ngột di chuyển sang trái, OIS sẽ tự động di chuyển camera sang phải để cân bằng.

Do là giải pháp vật lý, OIS không làm giảm phần nào vùng nhìn của ảnh, nghĩa là toàn bộ cảm biến ảnh trên điện thoại được sử dụng để ghi lại hình ảnh. Ngoài ra, các video ghi bằng OIS sẽ không bị biến dạng như các hệ thống ổn định ảnh kỹ thuật số thông thường. OIS cũng làm cho video trở nên tự nhiên hơn mà không cần sự chỉnh sửa.

Tuy nhiên, việc sản xuất một hệ thống OIS chính xác không rẻ, làm tăng giá thành của điện thoại trang bị tính năng này. Nó bao gồm việc chuyển một bộ phận của camera thành một bộ phận chuyển động. Mặc dù hiếm, nhưng có thể xảy ra lỗi với các bộ phận chuyển động của OIS.

OIS đặc biệt quan trọng khi chụp ảnh trong điều kiện thiếu sáng, khi màn trập mở lâu hơn bình thường. Thiếu OIS, ảnh sẽ mờ nhạt với mỗi chuyển động tay nhỏ. Với OIS, các chuyển động như vậy sẽ được giảm thiểu, tạo ra những bức ảnh sắc nét hơn. Tương tự, với việc zoom ảnh, thậm chí cả chuyển động nhỏ cũng có thể tạo ra vệt nhòe, nhưng OIS giúp giảm nhiễu này.

Công nghệ ổn định hình ảnh điện tử - EIS

EIS là một công nghệ ổn định hình ảnh tương tự như OIS, nhưng không cần phần cứng riêng biệt. Nó hoạt động bằng cách sử dụng cảm biến gia tốc trên điện thoại để phát hiện các chuyển động nhỏ. Phần mềm camera sẽ phát hiện và điều chỉnh mỗi khung hình khi chụp. Điều này quan trọng khi xử lý HDR và chụp ảnh trong điều kiện ánh sáng yếu.

Khi quay video, phần mềm sẽ xác định một điểm với độ tương phản cao và giữ điểm đó ở vị trí cố định trong khung hình. Các phương pháp EIS tiên tiến sử dụng máy học để phát hiện chủ thể và giữ chúng ổn định trong khung hình. Kết hợp phần cứng và phần mềm giúp EIS giảm chi phí so với OIS.

Tuy nhiên, EIS có thể làm cho khung hình trở nên không tự nhiên vì biến dạng nhỏ trong phối cảnh hình ảnh, gây hiệu ứng màn hình thạch (jelly-effect). Nhược điểm lớn nhất của EIS là cắt xén hình ảnh trong quá trình xử lý.

Khi bật EIS, chỉ một phần cảm biến được sử dụng để tạo ra hình ảnh. Các cạnh của cảm biến được dùng như vùng đệm, giúp chủ thể ổn định trong khung hình. Nếu không có vùng đệm này, các cạnh của hình ảnh sẽ bị cắt gọt khi bộ ổn định di chuyển.

Công nghệ ổn định hình ảnh lai – Hybrid Image Stabilization (HIS)

HIS là sự kết hợp giữa OIS và EIS để tạo ra một giải pháp toàn diện. OIS cung cấp ổn định phần cứng cơ bản, sau đó EIS được sử dụng để làm cho video mượt mà hơn. Nhờ OIS, vùng đệm dành cho EIS nhỏ hơn, giảm thiểu việc cắt xén hình ảnh cuối cùng.

Tuy nhiên, HIS không có nhiều lợi ích cho việc chụp ảnh. OIS đã đảm bảo ổn định trong nhiều tình huống. Tuy nhiên, EIS vẫn có thể được sử dụng để tăng cường ổn định khi chụp ảnh HDR hoặc chụp đêm phơi sáng lâu.

Dưới đây là một ví dụ trên Google Pixel 2, điện thoại thông minh đầu tiên của hãng này áp dụng công nghệ ổn định hình ảnh lai giữa OIS và EIS.

Nhưng nếu thậm chí HIS cũng không đủ?

Nếu thậm chí công nghệ ổn định hình ảnh lai này không đáp ứng được mong muốn của bạn về mức độ mượt mà khi quay video, giải pháp cuối cùng là sử dụng gimbal. Đây là một thiết bị quay hồi chuyển lớn, giúp cân bằng smartphone một cách chính xác và ổn định.

Để làm điều này, gimbal sử dụng các động cơ nhỏ để chống lại chuyển động của tay, dịch chuyển điện thoại theo hướng ngược lại. Tuy nhiên, không phải lúc nào kết quả cũng tốt hơn hệ thống ổn định hình ảnh trên điện thoại của bạn.

Gimbal cũng mang lại lợi ích là bạn có thể kiểm soát các động cơ để tạo ra các chuyển động mềm mại, trơn tru. Ngoài ra, nó có phím điều khiển tích hợp vào tay cầm để người dùng có thể điều chỉnh các chuyển động.

Những lợi ích của gimbal đi kèm với giá cả không hề rẻ, thường từ 80 USD đến 140 USD tuỳ vào thương hiệu, phiên bản và phụ kiện đi kèm. Bạn cũng cần phải chấp nhận việc mang theo một phụ kiện không thể gọn gàng trong túi quần, đó là một cái giá đắt đỏ so với nhu cầu sử dụng hàng ngày.

Ngày nay, hầu hết các camera chính trên điện thoại thông minh đều tích hợp EIS theo cách nào đó, và hầu hết trong số chúng cũng đi kèm với OIS. Vì vậy, chỉ cần bạn đầu tư vào một chiếc điện thoại đắt tiền, bạn sẽ không phải lo lắng về việc ổn định hình ảnh khi chụp ảnh. Ngoài ra, những thiết bị này còn đi kèm với nhiều tính năng chụp ảnh cao cấp khác để tận dụng khả năng ổn định hình ảnh.

Một điều đáng lưu ý là các ống kính góc rộng thường không cần OIS khi quay phim vì chúng có trường nhìn rộng hơn và thường được hỗ trợ bởi EIS. Tuy nhiên, nếu bạn muốn chụp ảnh từ xa bằng ống kính tele, OIS chắc chắn là lựa chọn tốt hơn so với EIS.

Ngoài ra, trừ khi bạn muốn quay video bằng điện thoại, việc sở hữu một chiếc gimbal dường như không cần thiết khi các cải tiến trong công nghệ HIS hiện nay đã đủ đáp ứng. Ngay cả các điện thoại tầm trung cũng có khả năng mang lại hình ảnh ổn định tuyệt vời.

Tham khảo Android Authority