Gã khổng lồ công nghệ Apple mới đây đã chính thức đăng ký bảo hộ sáng chế cho loại cảm biến hình ảnh với khả năng thu nhận ánh sáng vượt trội và hạn chế tối đa nhiễu hạt, hứa hẹn cách mạng hóa ngành công nghiệp nhiếp ảnh.
Theo tài liệu công bố, Apple đã nộp hồ sơ đăng ký sáng chế vào tháng trước cho công nghệ cảm biến đặc biệt với khả năng thu nhận dải sáng cực rộng và giảm thiểu nhiễu hình ảnh. Báo cáo từ Y.M. Cinema tiết lộ cảm biến này có thể đạt dải động lên tới 120 dB (tương đương 19.9 stop), gần bằng ngưỡng thấp nhất mà mắt người có thể cảm nhận.
Nếu được đưa vào sản xuất, công nghệ này của Apple sẽ vượt trội hơn hẳn các hệ thống máy quay phim chuyên nghiệp hiện nay. Tuy nhiên, cần nhấn mạnh rằng việc đăng ký sáng chế không đồng nghĩa với việc công nghệ sẽ được thương mại hóa. Giống như các tập đoàn công nghệ khác, Apple thường xuyên nộp nhiều bằng sáng chế mà không phải tất cả đều trở thành sản phẩm thực tế.

Sáng chế mang tên 'Cảm biến hình ảnh xếp lớp với dải động cao và nhiễu thấp' mô tả cấu trúc gồm hai lớp chính: mạch cảm biến quang và mạch xử lý logic. Thiết kế này tích hợp hệ thống điốt quang (photodiodes) cùng mạch LOFIC giúp mở rộng dải động trong điều kiện ánh sáng phức tạp. Mỗi điốt quang được kết nối với mạch pixel riêng có bộ nhớ để đo lường và hiệu chỉnh nhiễu ngay từ khâu thu nhận tín hiệu.
Về bản chất, sáng chế này đề cập đến cảm biến xếp lớp có khả năng ghi nhận nhiều mức ánh sáng khác nhau trên cùng một pixel. Các điốt quang có thể điều chỉnh độ nhạy linh hoạt tùy theo cường độ ánh sáng - một số pixel có thể tăng độ nhạy để bắt sáng yếu, trong khi những pixel khác giảm độ nhạy để tránh hiện tượng dư sáng.
Hai điểm đáng chú ý nhất trong sáng chế này bao gồm: Thứ nhất, mỗi pixel có thể hoạt động độc lập với khả năng điều chỉnh độ nhạy và giảm nhiễu theo thời gian thực. Thứ hai, Apple tích hợp xử lý hình ảnh ngay ở cấp độ cảm biến, không chỉ tối ưu hóa hiệu suất từng pixel mà còn giúp đạt chất lượng hình ảnh vượt trội so với các công nghệ cảm biến truyền thống.
Hiện tại, kỹ thuật nhiếp ảnh tính toán thường yêu cầu quá trình xử lý hình ảnh riêng biệt, có thể kết hợp nhiều khung hình để mở rộng dải tần sáng. Điểm đột phá trong sáng chế của Apple là tích hợp quy trình xử lý này ngay trên cảm biến, đồng thời cho phép đạt chất lượng hình ảnh tương đương hoặc vượt trội chỉ với một lần bấm máy - ưu thế vượt trội cho chế độ chụp liên tiếp và quay video.
Về lý thuyết, Apple hoàn toàn có thể ứng dụng công nghệ cảm biến này trên các thiết bị có kích thước lớn hơn smartphone, mở ra nhiều khả năng đầy hứa hẹn. Dù chưa chắc sẽ được thương mại hóa, sáng chế này chứng minh tham vọng của Apple trong việc làm chủ công nghệ cảm biến hình ảnh, giảm bớt sự phụ thuộc vào các nhà cung cấp như Sony hay Samsung.
