Tìm hiểu cơ bản về cơ chế chống rung khi chụp ảnh

Cảm biến chống rung gần đây đang nổi lên như một thông số để các nhà sản xuất smartphone quảng cáo sản phẩm của họ. Nào là OIS, VR, chụp ổn định và cả USPs nữa. Nhưng công nghệ chống rung nào bạn nên cân nhắc trước khi mua?

Có rất nhiều người cảm thấy tò mò về các thuật ngữ đó. Nó có nghĩa là gì?

Bài viết này sẽ trở lời phần nào các thắc mắc liên quan đến chống rung khi chụp ảnh.

Trước khi bắt đầu, ta nên lướt qua một chút về lịch sử của máy ảnh và tại sao công nghệ chống rung (Image Stabilization) này lại được phát triển.

Khởi đầu

Máy ảnh đầu tiên được bán ra được phát mình bởi Louis-Jacques-Mandé Daguerre và thiết kế bởi Alphonse Giroux vào năm 1839. Thời đó, máy ảnh thường rất to và nặng nề. Nhiếp ảnh gia muốn có ảnh đẹp thì phải thao tác thật chậm rãi, tỉ mỉ với cái cục to đùng đặt trên tripod đó.

Chỉ khi film 35mm được phát minh thì máy ảnh mới trở nên nhỏ gọn. Điển hình là chiếc Leica 1 ra đời năm 1925. Khi máy ảnh trở nên nhỏ gọn, nó bắt đầu được mọi người mang đi mọi nơi để chụp hình bất cứ đâu họ muốn.

Nhiếp ảnh khi đó vẫn còn khá là sang chảnh, do máy và phim đều rất đắt. Nhưng vấn đề lớn nhất lại là ảnh bị rung, mờ do tay người chụp bị rung lúc bấm máy. Với các máy ảnh loại nhỏ thì hiện tượng này càng hay gặp hơn.

Vào năm 1994, Nikon giới thiệu ống kính chống rung quang học đầu tiên. Ống này sẽ triệt tiêu đi những giao động nhỏ, giúp ảnh ít bị rung hơn. Đó là thời điểm đầu tiên đánh dấu sự ra đời của chống rung và chúng ta đã đi được những bước rất dài từ đó.

Chống rung là gì?

Chống rung (Image Stabilization) là tên một công nghệ giúp bạn chụp ảnh ít bị rung hơn và khi quay video cũng ổn định hơn.

Công nghệ này giúp thiết bị của bạn hấp thụ đi những rung động nhỏ, do đó ảnh chụp ra sẽ ổn định hơn.

Tưởng tượng như bạn đang ngồi xem TV và tự nhiên nó bắt đầu lắc qua lắc lại. Khi ấy bạn sẽ thấy hình ảnh trên TV bị rung, nhòe đi. Thế nhưng giờ tưởng tượng bạn và chiếc TV cùng lắc qua lại như nhau. Khi đó bạn sẽ cảm thấy ít bị mờ hơn, thậm chí là ngon như khi đang đứng yên luôn.

Đó là nguyên lý cơ bản nhất của chống rung. Bạn chỉ cần thay chiếc TV bằng ống kính và người xem TV là cảm biến là được.

Bằng cách cho phép các bộ phận của ống kính hoặc cảm biến có thể di chuyển qua lại một xíu, hình chụp ra sẽ giảm thiểu việc bị mờ và nét hơn rất nhiều.

Tại sao máy ảnh lại cần chống rung?

Giờ khi mà bạn đã hiểu nguyên lý của chống rung rồi thì không khó để hiểu tại sao ta lại cần nó phải không.

Khi mà máy ảnh ngày càng nhỏ gọn, người ta sẽ bắt đầu mang theo nó đi khắp mọi nơi. Khi mà vừa đi vừa chụp như vậy thì ảnh sẽ rất dễ bị mờ. Trong bối cảnh đó, chống rung thật sự rất cần thiết. Và thực tế, hiện ngay ngày càng nhiều nhà sản xuất máy ảnh, thậm chí là smartphone đưa công nghệ này vào sản phẩm của họ.

Nhờ thế, ảnh chụp ra sẽ sắc nét hơn. Người dùng sẽ yên tâm hơn khi sáng tác nghệ thuật. Hiện có khá nhiều tên gọi cho công nghệ này. Tuy nhiên về cơ bản nó có thể được chia làm hai loại: chống rung quang học và chống rung số.

Chống rung quang học

Chống rung quang học (Optical image stabilization hay OIS) được tích hợp trong ống kính. Vậy nên nó mới có cái tên như vậy. Cách nó hoạt động thì bạn có thể tham khảo videoclip sau:

Lens Shift

Lens shift là công nghệ rất phổ biến với máy ảnh DSLR. Một cơ chế chuyển động sẽ được lắp đặt vào ống kính. Khi ống kính bị dịch chuyển, nó sẽ dịch chuyển các thấu kính theo hướng ngược lại để hình ảnh luôn được ổn định.

Công nghệ này giúp các thấu kính có thể dịch chuyển và điều hướng ánh sáng vào cảm biến, trong khi triệt tiêu các rung động. Các thấu kính thường được gắn vào các lò xo siêu nhỏ. Vạy nên nó có thể dịch chuyển một khoảng rất nhỏ, sau đó tự trở về vị trí ban đầu.

Nhược điểm của công nghệ này là nó đòi hỏi không gian lớn hơn, nên ống kính sẽ thường không nhỏ gọn được.

Sensor Shift

Tương tự như lens shift, nhưng sensor shift sẽ di chuyển cái cảm biến của bạn chớ không phải thấu kính.

Sensor shift thường được dùng khi mà chi phí thiết kế ống kính thường đắt đỏ. OIS lúc này được tích hợp vào máy ảnh thay vì ống kính. Vậy nên ống kính sẽ được giảm chi phí sản xuất, nhỏ gọn hơn.

Dual OIS

Hiện vẫn chưa có nhiều nhà sản xuất dùng dual OIS. Đây là một công nghệ chống rung rất hứa hẹn.

Để hiểu được dual OIS, bạn hãy nhớ lại ví dụ xem TV rung lắc ban đầu nhé. Dual OIS sử dụng cả lens shift và sensor shift để chống rung một các tuyệt đối nhất.

Bất cứ khi nào có rung động, cả cảm biến và các thấu kính trong ống kính sẽ cùng di chuyển để triệt tiêu các rung động này.

Chống rung quag học và chống rung số

Với chống rung số(EIS – Electronic Image Stabilization), các thành phần phần cứng sẽ được loại bỏ, thay vào đó là các thuật toán chống rung thông minh.

Hệ thống chống rung số sử dụng một con quay hồi chuyển để cảm nhận chuyển động. Từ đó, video hay hình ảnh được chụp sẽ được tính toán để giảm rung. Ở thệ thống này, cảm biến sẽ chụp thêm hình ảnh, đặc biệt là ở các cạnh sau đó, và sau đó thay đổi hình ảnh để triệt tiêu rung động.

Chống rung kỹ thuật số rất tiện lợi, hữu ích cho các máy ảnh nhỏ do không cần thêm phần cứng gì. Các máy ảnh do vậy có thể được làm rất nhỏ. Việc tính toán khi ấy do các con chip xử lý hình ảnh cân hết.

Có một vài ứng dụng cho điện thoại có sử dụng chống rung số tích hợp sẵn. Do là phần mềm nên nó có thể dễ dàng tích hợp vào các thiết bị có sẵn.

Tuy vậy, nhược điểm lớn nhất của công nghệ này là nó không thể chính xác như chống rung quang học được.

Chống rung quang học sao lại phát triển vậy?

Khi so sánh OIS và EIS, ta có thể thấy OIS được ưu ái hơn rất nhiều. Bởi thế, đa phần các cải tiến công nghệ đều là của OIS. Thế nên giờ ta có những thiết bị triệt tiêu được rung động tuyến tính, lên xuống. Giờ thậm chí là cả các rung động chéo, nghiêng cũng có thể chống được.

Điều này cho phép cảm biến triệt tiêu các rung động góc cạnh khi chụp ảnh hoặc quay video. Cảm biến gần như được gắn vào một hệ thống lò xo. Hệ thống này cho phép nó dịch chuyển thoải mái và triệt tiêu các rung động gặp phải.

Cả OIS lẫn EIS đều có những nhược điểm và ưu điểm riêng. Bên cạnh đó, vẫn còn có những hệ thống khác giúp bạn chống rung cho máy ảnh không hỗ trợ chức năng này. Đó là các tay cầm chống rung. Các tay cầm này có rất nhiều loại cho DSLR, máy quay film và cả cho smartphone nữa.

Các tay cầm chống rung này hoạt động ra sao?

Một cái tay cầm chống rung là một hệ thống theo dõi các chuyển động và tạo ra các chuyển động ngược lại để triệt tiêu chúng. Thay vì dùng lò xo và con quay hồi chuyển, các tay cầm này dựa vào một hệ thống mô tơ chính xác cao để đưa ra các chuyển động chính xác và mượt mà bất cứ khi nào nó phát hiện ra có rung động.

Hiện nay có rất nhiều thiết bị như thế được sản xuất. Chẳng hạn như dòng Ronin của DJI đây là một thiết bị tay cầm chống rung gọn nhẹ khá phổ biến.

Cái hay của mấy tay cầm này là nó có thể hỗ trợ chống rung cho những thiết bị không có công nghệ này.