Camera 48MP trên iPhone 14 Pro Series và những điều bạn chưa biết

48MP sensor nhưng chụp 12MP

Trong buổi tối ra mắt đêm qua, Silva - người nói về camera iPhone 14 Pro đã nói:" You can now shoot ProRAW at 48 megapixel resolution, taking advantage of every pixel in the main camera. It's unbelievable how much we can zoom in." - Tạm dịch là bây giờ bạn có thể chụp 48MP ở chế độ ProRaw rồi và sẽ rất ấn tượng với khả năng zoom in của nó.


Từ câu nói này chứng tỏ muốn chụp 48MP thì bạn phải sử dụng chế độ ProRAW, còn khi sử dụng chế độ 1X và không bật ProRAW thì bạn chỉ nhận được 12MP, tại sao vậy?

Cấu trúc sắp xếp điểm ảnh trên cảm biến 48MP trên iPhone 14 Pro.

Apple giải thích rằng họ sử dụng một cảm biến lớn hơn có 48 triệu điểm ảnh, sau đó họ sử dụng các thuật toán mới và cấu trúc sắp xếp điểm ảnh mới, và gom 4 điểm ảnh nhỏ lại thành một điểm ảnh lớn.


Tức là từ cảm biến 48 triệu điểm ảnh nhỏ kích thước 1.22um, Apple gom lại thành 12 triệu điểm ảnh lớn kích thước 2.44um, và họ gọi nó là quad-pixel. Cho nên khi chụp chế độ 1X thì bạn sẽ có ảnh 12MP và muốn chụp full 48MP thì phải sử dụng ProRAW.
 

Kỷ nguyên Pixel binning trên iPhone đã bắt đầu

• Tăng độ mở khẩu độ.
• Tăng kích thước cảm biến hoặc tăng kích thước điểm ảnh.
• Thuật toán và sức mạnh phần mềm, AI, machine learning.

Việc tăng độ mở khẩu hoặc tăng kích thước điểm ảnh sẽ kéo theo kích thước của cả hệ thống bị to ra và khó khăn hơn cho khâu thiết kế. Cho nên các điện thoại chụp hình đẹp, với cảm biến lớn 1" thường đều có kích thước cụm camera rất to và trông thô kệch.

Apple đã phải cân bằng giữa 3 yếu tố để tìm ra hướng đi tốt nhất bằng cách tăng kích thước điểm ảnh, tăng khả năng xử lý, nhưng giảm khẩu độ từ F1.5 (trên iPhone 13 Pro) xuống f1.78 để giảm kích thước vật lý cho cụm camera đỡ phải to quá khổ, mặc dù vậy nó vẫn bị to hơn iPhone 13 Pro. Điều này được Apple quảng cáo là cho khả năng chụp thiếu sáng tốt hơn đến 68%.

Cấu trúc sắp xếp điểm ảnh trên cảm biến 48MP trên iPhone 14 Pro.

Apple giải thích rằng họ sử dụng một cảm biến lớn hơn có 48 triệu điểm ảnh, sau đó họ sử dụng các thuật toán mới và cấu trúc sắp xếp điểm ảnh mới, và gom 4 điểm ảnh nhỏ lại thành một điểm ảnh lớn.


Tức là từ cảm biến 48 triệu điểm ảnh nhỏ kích thước 1.22um, Apple gom lại thành 12 triệu điểm ảnh lớn kích thước 2.44um, và họ gọi nó là quad-pixel. Cho nên khi chụp chế độ 1X thì bạn sẽ có ảnh 12MP và muốn chụp full 48MP thì phải sử dụng ProRAW.
 

Kỷ nguyên Pixel binning trên iPhone đã bắt đầu

Tại sao phải sử dụng quad-pixel mà không sử dụng luôn độ phân giải 48MP cho nhanh, lại còn được độ phân giải lớn?

Dành cho anh em chưa biết thì có 3 cách để làm cho việc chụp ảnh thiếu sáng tốt hơn đó là:

• Tăng độ mở khẩu độ.
• Tăng kích thước cảm biến hoặc tăng kích thước điểm ảnh.
• Thuật toán và sức mạnh phần mềm, AI, machine learning.

Việc tăng độ mở khẩu hoặc tăng kích thước điểm ảnh sẽ kéo theo kích thước của cả hệ thống bị to ra và khó khăn hơn cho khâu thiết kế. Cho nên các điện thoại chụp hình đẹp, với cảm biến lớn 1" thường đều có kích thước cụm camera rất to và trông thô kệch.

Apple đã phải cân bằng giữa 3 yếu tố để tìm ra hướng đi tốt nhất bằng cách tăng kích thước điểm ảnh, tăng khả năng xử lý, nhưng giảm khẩu độ từ F1.5 (trên iPhone 13 Pro) xuống f1.78 để giảm kích thước vật lý cho cụm camera đỡ phải to quá khổ, mặc dù vậy nó vẫn bị to hơn iPhone 13 Pro. Điều này được Apple quảng cáo là cho khả năng chụp thiếu sáng tốt hơn đến 68%.

QUẢNG CÁO

Vậy tại sao không sử dụng luôn cảm biến 48MP có kích thước to hơn mà phải sử dụng quad-pixel?


Gộp điểm ảnh giúp ta có 4 điểm ảnh kích thước lớn và cả 16 điểm ảnh kích thước nhỏ cùng lúc, thay vì chỉ có 16 điểm ảnh kích thước nhỏ như hình bên trái.

Độ phân giải to hơn không hẳn hoàn toàn có lợi, số lượng pixel nhiều hơn gấp 4 lần nhưng kích thước cảm biến tăng lên chỉ có 2 lần, dẫn tới kích thước điểm ảnh nhỏ hơn, khiến việc thu nhận ánh sáng giảm đi.


Cảm biến của iPhone 14 Pro (1/1.28" (0.8x7.3mm)) được cho là to gần gấp đôi so với iPhone 13 Pro (1/1.17" (7.6x5.7mm)).

Việc sử dụng một cảm biến lớn có khả năng gộp pixel (pixel binning hoặc theo Apple là Quad-pixel) cho cụm camera nhiều tính linh hoạt hơn. Ví dụ điều kiện thuận lợi thì bạn có thể chụp được ảnh với độ phần giải lớn lên tới 48MP zoom in hoặc crop thoải mái, còn điều kiện thiếu sáng thì bạn sẽ có ngay một cảm biến lớn với kích thước điểm ảnh to gấp 4 lần chụp thiếu sáng đẹp lung linh.

Tính linh hoạt còn được Apple nâng lên khi tạo ra thêm chế độ 2X, vậy chế độ này là gì, có phải digital zoom từ camera chính hay không?

Chế độ 2X có tiêu cự quy đổi 48mm trên iPhone 14 Pro mới không phải là digital zoom từ camera chính 48MP. Chế độ này sử dụng camera biến chính có 48MP với kích thước điểm ảnh là 1.22um, sau đó chế độ này chỉ sử dụng 12MP ở trung tâm cảm biến và cho ra hình ảnh có 12 triệu điểm ảnh.


Tóm lại chế độ chụp 2X vẫn là Optical Quality và đơn giản là nó sử dụng 12 triệu điểm ảnh ở vùng trung tâm của camera chính. Giả định Chế độ 2X mà có sử dụng Quad-pixel thì độ phân giải ảnh cho ra sẽ là 3MP. Nhưng chắc chắn chế độ 2X sẽ có khả năng chụp thiếu sáng kém hơn do sử dụng kích thước điểm ảnh nhỏ hơn.


Mình xem đây là một bước đi thông minh của Apple và là bước đệm cho năm sau, mình đoán họ sẽ bỏ camera tele 3X và thay vào đó là camera kính tiềm vọng và chế độ 3X sẽ lấy từ camera biến chính tương tự như cách mà iPhone 14 Pro đang sử dụng.
 

Phần còn lại

Còn lại iPhone 14 Pro sẽ có thêm một số tính năng mới như:

• Flash mới.
• Cinematic Mode quay được 4K.
• Action Mode chống rung như gimbal.
• Camera trước lần đầu tiên có khả năng auto-focus.
• Chống rung cảm biến thế hệ thứ hai.

Bên cạnh đó là nâng cấp phần mềm như Photonic Engine, nhưng mà đối với mình thì ngoài cảm biến 48MP mới thì còn lại quá nhạt nhẽo, không có gì đặc biệt.