Bạn có thể đã nghe thấy thuật ngữ ‘pixel binning’ xuất hiện ngày càng tăng liên quan đến một số điện thoại thông minh được ra mắt gần đây – như Samsung Galaxy S21 Ultra – và tự hỏi nó có nghĩa là gì. Bạn muốn biết ý nghĩa của nó đối với chất lượng hình ảnh trên điện thoại thông minh.
Đầu tiên, chúng ta ôn lại một chút về chính xác pixel là gì. Nói một cách đơn giản, pixel, viết tắt của ‘picture element’, là đơn vị nhỏ nhất của hình ảnh kỹ thuật số, thường được coi là những chấm nhỏ có thể nhìn thấy khi bạn nhìn kỹ vào màn hình.
Từ ‘pixel’ cũng thường được sử dụng để mô tả các hốc thu sáng riêng lẻ được tìm thấy trên cảm biến máy ảnh, mặc dù về mặt kỹ thuật chúng được gọi là ‘photosites’. Tuy nhiên, vì mục đích đơn giản bài viết này giải thích ‘pixel binning’ là gì, chúng tôi cũng sẽ sử dụng ‘pixel’ để mô tả chúng.
Pixel của cảm biến (CCD) càng lớn thì khả năng thu thập ánh sáng của chúng càng lớn. Nhưng bạn cũng cần rất nhiều pixel nếu bạn muốn ghi lại bức ảnh nhiều chi tiết nhất. Cũng cần phải nói rằng không phải tất cả các pixel đều được sản xuất như nhau – kích thước của một Pixel trên cảm biến máy ảnh được gọi là ‘pixel pitch’ của nó, và được đo bằng đơn vị micromet.
Kích thước các Pixel trên máy ảnh điện thoại thông minh có kích thước từ 0,8 micron đến 1,8 micron. Nhưng chúng vẫn nhỏ với những gì được tìm thấy trên máy ảnh không gương lật (mirrorless) hoặc DSLR. Kích thước điểm ảnh trong cảm biến máy ảnh full-frame có thể lớn tới 8,4 micron, đó là lý do tại sao chúng thường tốt hơn để chụp trong điều kiện ánh sáng yếu hơn nhiều so với điện thoại thông minh.
Vấn đề mà điện thoại thông minh bị hạn chế là kích thước vật lý cảm biến của chúng phải nhỏ, vì nó không có nhiều không gian bên trong điện thoại như máy ảnh DSLR hay mirrorless. Kích thước cảm biến bên trong điện thoại thông minh đã tăng lên phần nào gần đây, nhưng các nhà sản xuất sẽ không thể nhồi nhét cảm biến cỡ DSLR vào một chiếc điện thoại thông minh mỏng.
Vì vậy các nhà sản xuất cố gắng nhồi nhét nhiều pixel vào một khu vực nhỏ. Điểm ảnh càng nhỏ càng kém hiệu quả đối với việc chụp ảnh trong điều kiện ánh sáng yếu, nhưng giảm số lượng điểm ảnh có nghĩa là kết quả thu được sẽ tệ hơn khi ánh sáng tốt. Có một số giải pháp phần cứng có thể phần nào cân bằng hai yếu tố đó, nhưng tất cả chúng đều có sự đánh đổi.
Bạn có thể giảm số lượng pixel trên cảm biến để đảm bảo mỗi pixel càng lớn càng tốt. Nhưng sau đó bạn sẽ nhận được những hình ảnh có độ phân giải khá thấp. Bạn có thể tăng số lượng pixel, nhưng cũng có thể tăng kích thước của cảm biến. Điều đó không thể thực hiện được nếu không làm cho điện thoại thông minh lớn hơn hoặc dầy hơn.
Mặc dù một số điện thoại thông minh ngày nay khá lớn, nhưng nếu chúng cũng bắt đầu dày hơn, có vẻ như chúng sẽ không được ưa chuộng. Cuối cùng, các nhà sản xuất thường nhồi nhét một số lượng lớn pixel trên một cảm biến nhỏ, với hy vọng rằng hầu hết người dùng sẽ chủ yếu chụp trong điều kiện ánh sáng tốt.
Ngoài ra, một sự cân bằng nhằm cố gắng tận dụng cả hai yếu tố chi tiết trong điều kiện ánh sáng tốt và chụp ảnh thiếu sáng được gọi là pixel binning (gộp điểm ảnh). Vậy cách thức nó hoạt động như thế nào ?
Pixel binning là gì? – Kỹ thuật gộp điểm ảnh
Có khá nhiều mô tả đa dạng và quá phức tạp về cách hoạt động của pixel binning, cũng như nhiều cuộc thảo luận về lợi ích của nó.
Một giải thích đơn giản hay dễ hiểu là dữ liệu từ ít nhất bốn pixel được kết hợp thành một. Điều này có tác dụng tạo ra các ‘siêu pixel’ có khả năng thu nhận và xử lý ánh sáng trong trong điều kiện thiếu sáng tốt hơn. Nhược điểm của nó là độ phân giải bức ảnh của bạn bị chia nhỏ khi ảnh được xuất ra – Ví dụ nếu bạn có cảm biến 12MP sử dụng pixel binning, bạn sẽ chỉ nhận được bức ảnh 3MP.
Đó là lý do tại sao chúng ta đã thấy một số cảm biến có độ phân giải cao gia nhập thị trường vào năm nay – cảm biến 108MP sử dụng pixel binning để kết hợp chín pixel thành một, như trên Samsung Galaxy S21 Ultra, sẽ cung cấp cho bạn bức ảnh cuối cùng 12MP có chất lượng tốt hơn nhiều.
Số lượng pixel được kết hợp có thể khác nhau tùy thuộc vào nhà sản xuất, nhưng nói chung số megapixel của cảm biến càng cao, thì càng nhiều pixel riêng lẻ được kết hợp trong quá trình gộp các pixel.
Trong một số trường hợp, điện thoại sẽ cho phép bạn lựa chọn các cài đặt khác nhau khi thực hiện gộp pixel – hoặc phần mềm sẽ tự động tính toán dựa trên môi trường. Ví dụ, Samsung đã công bố một cảm biến 200MP với tên gọi là ChameleonCell.
Công nghệ này cho phép kết hợp bốn pixel để chụp ảnh 50MP (kích thước pixel 1,28 micron) hoặc kết hợp 16 pixel cho ảnh 12,5MP ở kích thước pixel 2,56 micron. Hoặc bạn có thể sử dụng 200 megapixel đầy đủ, vì vậy bạn có thể linh hoạt trong nhiều trường hợp.
Bạn có thể nghĩ tại sao phải sử dụng các cảm biến 108 MP hoặc 200 megapixel, tại sao không tăng kích thước pixel lớn hơn cho cảm biến 12MP, nếu pixel lớn hơn thì tốt hơn? Vâng, có hai vấn đề ở đây.
Đầu tiên về cơ bản là yếu tố quảng cáo để hấp dẫn người dùng. Thông thường mọi người sẽ có xu hướng bị ấn tượng bởi cảm biến 108MP hơn là cảm biến 12MP – ngay cả khi bức ảnh có chất lượng tốt hơn từ độ phân giải nhỏ hơn.
Nhưng cũng có ưu điểm với tùy chọn chụp ở 108MP, bạn có thể tận dụng tất cả số lượng pixel đó trong điều kiện ánh sáng tốt – thông thường, chúng ta chụp nhiều ảnh trong các điều kiện đủ ánh sáng như ngoài trời hơn là trong bóng tối.
Pixel binning có phải là giải pháp duy nhất?
Pixel binning không được sử dụng bởi mọi nhà sản xuất. Ví dụ: Apple và Google sử dụng cảm biến 12MP tương đối ‘khiêm tốn’ trong các thiết bị của họ cho đến nay, họ thường dựa vào phần mềm để tăng chất lượng trong điều kiện ánh sáng yếu.
Cũng có nhiều cách giải quyết vấn đề ánh sáng yếu, xuất phát từ cách bạn sử dụng máy ảnh của điện thoại và phần mềm của nó, trái ngược với giải pháp phần cứng mà pixel binning cung cấp.
Một số điện thoại đã bao gồm ‘Chế độ ban đêm’, chụp một loạt các bức ảnh có mức phơi sáng ngắn và kết hợp chúng với nhau để tạo ra bức ảnh cuối cùng với nhiều ánh sáng hơn (tương tự như kĩ thuật xếp chồng chụp ảnh phơi sáng lâu). Bạn cũng có thể sử dụng mức phơi sáng dài thực tế, miễn là bạn có chân máy hoặc bề mặt ổn định.
Vậy kết luận ở đây là gì – có phải pixel binning chỉ là một cách quảng cáo tiếp thị được thiết kế để hấp dẫn người dùng với chiếc điện thoại mới hứa hẹn thúc cho chúng ta những bức ảnh đẹp hơn?
Thật không may là câu trả lời là cả hai đều đúng. Pixel binning là một giải pháp tốt nếu bạn muốn cung cấp chi tiết tốt nhất trong điều kiện ánh sáng tốt, đồng thời có thể tạo ra các bức ảnh chụp thiếu sáng chất lượng cao hơn. Đó là một sự thỏa hiệp tốt cho phép điện thoại thông minh của bạn tận dụng các tình huống chụp khác nhau mà bạn có thể gặp phải.
Lời khuyên cho bạn, đừng đánh giá thấp các điện thoại thông minh có cảm biến độ phân giải thấp hơn – vì chúng cũng có thể tạo ra những bức ảnh tuyệt vời bằng cách sử dụng các phương pháp khác, chẳng hạn như AI hoặc tối ưu bằng phần mềm.
Nguồn: biên tập thietbiketnoi.com
