Thuật Ngữ Nhiếp Ảnh : Chống rung hình ảnh

Chống rung cho máy ảnh số
Máy ảnh thường bị rung trong hai trường hợp: do người chụp đang chuyển động (chụp trên tàu, xe...) và do cầm máy không chắc chắn. Đối với những máy ảnh số thông thường có ống kính trong khoảng 35-80 mm (số đo theo máy cơ phim 35 mm), người chụp có thể chụp ở tốc độ thấp nhất là 1/60-1/30 giây mà hình ảnh vẫn ổn định. Tuy nhiên với cuộc chạy đua ống kính zoom hiện nay với những ống kính lên tới 12x (Sony DSC-H1) thì tốc độ tối thiểu cho máy không rung được đo bằng tỷ số 1 chia cho tiêu cự ống kính mà người chụp lựa chọn. 

Ví dụ nếu người chụp zoom ra tiêu cự 80, tốc độ tối thiểu không rung sẽ là 1/80 giây, nhưng nếu zoom tới 200, tốc độ sẽ phải là 1/200 và nếu zoom hết cỡ (như Olympus lên tới 420) thì tốc độ tối thiểu lên tới khoảng 1/400 giây.

Nikon Coolpix 8800 ống kính 10x chống rung VR.

Nhưng một vấn đề theo đó sẽ nảy sinh, khi tốc độ chụp lên quá cao, ánh sáng mà chip cảm quang bắt được sẽ rất ít (do thời gian lộ sáng quá nhanh), đòi hỏi để có được một bức ảnh đẹp thì hoặc trời phải nắng to, hoặc độ nhạy phim phải cao, hoặc độ mở ống kính phải lớn hoặc kết hợp cả ba yếu tố. Tuy nhiên độ nhạy phim quá cao (400 trở lên) thì khi phóng ảnh rất dễ bị hạt. Ống kính có độ mở lớn thì giá cả lại đắt đỏ, hiện nay ống kính máy bình dân có độ mở F tới khoảng 2,5-2,8 đã là quá ấn tượng rồi, chứ chưa nói tới độ mở hạ xuống còn 1,4.

Bạn có thể sử dụng chân máy khi chụp ảnh, vốn khá bất tiện lúc đi du lịch. Giải pháp thứ hai đó là chọn các máy ảnh tích hợp sẵn công nghệ chống rung. Với công nghệ này bạn có thể giảm tốc độ tối thiểu xuống được tới 3 mức. Ví dụ thay vì phải chụp 1/400 (hoặc 1/500 tùy máy), nay bạn có thể chụp với tốc độ 1/125, tốc độ lộ sáng thông dụng cho hầu hết các trường hợp. Do hạ được tốc độ lộ sáng, bạn có thể tăng độ mở giúp cho ảnh có độ nét sâu hơn, hoặc bạn có thể giảm độ nhạy sáng của phim xuống, giúp cho ảnh phóng ra được mịn hơn.

Công nghệ chống rung nói chung được chia làm hai mảng: chống rung bằng điện tử (hay kỹ thuật số) và chống rung bằng quang học. Cho tới gần đây Minolta bằng việc giới thiệu các máy số bán chuyên serie A của mình đã áp dụng công nghệ chống rung bằng chính bản thân chip CCD đã đóng góp thêm một giải pháp chống rung mới cho làng máy ảnh số không chuyên.

Chống rung kỹ thuật số

Công nghệ chống rung kỹ thuật số (digital image stabilizer) dựa vào năng lực xử lý của một chip vi xử lý. Bộ vi xử lý này sẽ số hóa tất cả hình ảnh và lưu giữ tất cả những thông tin của từng pixel của hình ảnh ban đầu vào một vùng đệm. Nếu thấy một số pixel thay đổi thông tin, trong khi các pixel khác thì không, chip sẽ hiểu đây là đối tượng trong ảnh chuyển động tự nhiên, vì thế sẽ không tác động gì cả. Nếu thấy tất cả các pixel thay đổi giá trị theo cùng một hướng, chip sẽ hiểu đây là do máy bị rung, vì thế sẽ đẩy hình ảnh thu được lên cùng theo hướng của các thông tin bị thay đổi để hình ảnh cuối cùng thu được không bị nhòe.
Sony, Hitachi có cách tiếp cận khác trong việc giải quyết rung là chỉ dùng khoảng 85% số pixel của chip cảm quang để bắt hình ảnh và phóng to các hình ảnh này lên lấp đầy chỗ các pixel bị thiếu. Nếu máy bị rung hay lắc, một chip cảm biến chuyển động sẽ nhận được các rung lắc này và sẽ kích hoạt các pixel chưa được sử dụng để bắt tiếp ảnh. Ví dụ nếu máy bị rung theo hướng đi xuống, hình ảnh thu được trong chip bị đi lên trong khi hình ảnh thật vẫn còn nguyên. Khi đó các pixel thừa ở phía dưới của CCD sẽ được kích hoạt và tổng số 85% pixel trước đó dùng để bắt ảnh sẽ được bộ xử lý ra lệnh xử lý chậm lại một nhịp để phối hợp với các pixel vừa được kích hoạt, cho ra một hình ảnh mới không bị rung.

Hiện nay công nghệ chống rung này được dùng chủ yếu trong các máy quay phim số. Bạn có thể dễ dàng nhận ra điều này bằng việc nhìn vào độ phân giải của máy quay: Nếu độ phân giải của máy quay khi chụp ảnh là 1 triệu điểm ảnh, thì độ phân giải của máy khi quay phim chỉ khoảng 800.000 điểm ảnh.

Chính do việc giảm độ rung, lắc của hình ảnh bằng quá trình xử lý bản thân hình ảnh nên chất lượng của hình ảnh cuối cùng dễ bị giảm và mờ, mặc dù không còn rung. Tuy nhiên với nhu cầu bình thường như in ảnh nhỏ hay làm phim gia đình thì những ảnh hưởng này là không đáng kể.

Chống rung quang học
Chống rung quang học trước đây chỉ dùng chủ yếu trong các đời ống kính cao cấp dành cho máy cơ của các hãng nổi tiếng như Canon (với tên IS-Image Stabilizer - ổn định hình ảnh), Nikon (VR-Vibration Reduction - chống rung) hay Sigma (OS-Optical Stabilizer - ổn định quang học).

Hệ thống chống rung quang học IS của Canon sử dụng công nghệ VAP.

Bắt đầu từ lúc còn độc thân, dòng bán chuyên nghiệp Dimage A1 5 triệu điểm ảnh zoom 7.1x (28-200) của Minolta đã áp dụng công nghệ AS (Anti-Shake System) giúp cho hãng được chú ý hơn sau thất bại của dòng Dimage 7. Cho tới khi về sống chung một mái nhà với Konica các máy ảnh bình dân serie Z cũng được trang bị ống kính 10x (38-380) và công nghệ chống rung AS đến tận đời mới nhất Dimage Z5 hiện nay với ống kính tới 12x (38-420). Ngay cả dòng máy chuyên nghiệp D-SLR Maxxum 7D của mình cũng được hãng, nay là Konica Minolta theo đuổi và ứng dụng công nghệ này thay vì công nghệ chống rung quang học tích hợp trong ống kính như các hãng máy ảnh khác.Chống rung quang học về cơ bản là dùng một chip cảm biến để nhận biết độ rung của máy theo góc nào, từ đó gửi thông tin về cho một bộ vi xử lý điều khiển một thấu kính cơ động nằm trong lòng ống kính theo góc đó sao cho hình ảnh thu được trên CCD vẫn giữ nguyên. Có hai loại chống rung quang học chính.

Loại thứ nhất dùng công nghệ VAP (vari-angle prism - lăng kính đa góc) bao gồm hai thấu kính phẳng đặt song song hai bên, ở giữa là một loại chất lỏng đặc biệt trong suốt có vai trò như một thấu kính cơ động. Ở điều kiện bình thường, nhóm thấu kính này truyền ánh sáng thẳng. Khi camera bị rung, bộ vi xử lý điều khiển chất lỏng này theo góc và hướng bị rung của camera. Lúc này hai thấu kính bên ngoài chất lỏng không song song với nhau nữa, do đó tạo thành một hệ kính mới lái ánh sáng sao cho ảnh vẫn luôn nằm trong khuôn hình bắt sáng của CCD.

Loại còn lại dùng hai thấu kính cơ động, một có khả năng chuyển động lên xuống, một sang trái phải. Khi bộ vi xử lý nhận được thông tin máy ảnh bị rung theo một góc nào đó, sẽ điều khiển hai thấu kính này di chuyển theo góc bị lệch, từ đó cũng lái được ánh sáng vào đúng khuôn hình của CCD.

Ưu điểm của công nghệ này là hoàn toàn dùng thấu kính quang học để dẫn hướng ánh sáng chứ không tác động lên quá trình xử lý hình ảnh nên chất lượng hình ảnh vẫn được đảm bảo mà không bị suy giảm. Nhưng nhược điểm là chi phí chế tạo lại đắt và không phải người dùng nào cũng sẵn sàng bỏ tiền thêm cho một máy ảnh số với tính năng ít dùng đến trong cuộc đua giá cả máy ảnh số hiện nay.

Khởi đầu cho dòng máy ảnh siêu zoom phải kể đến nhà khổng lồ điện tử Sony khi đá lấn sân sang máy ảnh với đứa con Mavica FD-91 từ thuở những năm cuối thập kỷ 90 với độ phân giải chỉ có 800.000 điểm ảnh. Bù lại máy có zoom quang học lên tới 14x (tương đương 37-518) mà cho đến nay chưa có máy ảnh số nào phá nổi kỷ lục này. Tuy nhiên chất lượng ống kính và độ chống rung của máy kém, cộng với độ phân giải không cao khiến cho dòng máy này chìm vào quên lãng. Cho đến gần đây nhất Sony quyết tâm lấy lại tên tuổi của mình trong lĩnh vực siêu zoom bằng DSC H-1 ống kính của chính bản hãng (thay vì nhờ người khổng lồ Carl Zeiss) với zoom quang học 12x. Lần này công nghệ chống rung quang học Stead Shot đã được nâng cấp, tuy nhiên chất lượng vẫn còn phải chờ phản hồi từ phía người chụp.

Olympus cất bước theo sau với seri UZ (Ultra Zoom) của mình. Từ năm 2000 với việc tung ra C-2100 UZ có zoom quang học 10x (38-380) tích hợp sẵn hệ thống chống rung quang học image stabilizer đầu tiên khiến cho dù chỉ có 2 triệu điểm ảnh, C-2100 UZ vẫn là một trong những máy ảnh được nhiều người ưa thích so với các máy cùng thời, thậm chí so với cả các thế hệ đàn em 10x sau này của mình (serie 7 từ 720 tới 770 UZ đều không đề cập tới ống kính chống rung nữa).

Panasonic gần đây với dòng máy số FZ đã giới thiệu công nghệ siêu chống rung Mega O.I.S (Optical Image Stabilizer) dựa trên công nghệ chống rung quang học như đã đề cập ở trên, tuy nhiên đã áp dụng thêm tính năng các thấu kính cơ động chuyển động liên tục không ngừng theo nhịp độ rung lắc của máy ảnh. Điều này giúp cho ngay cả khi bạn đang ngồi trên tàu, xe vẫn có thể chụp ảnh sắc nét mà không sợ bị rung.

Không đều đặn đẻ ra các model 10x liên tục như người hàng xóm Olympus, Canon và Nikon cũng góp chung vào dòng máy ảnh siêu zoom bằng Canon PowerShot S1- IS 3 triệu điểm ảnh zoom 10x (38-380) và Nikon CoolPix từ 5700 zoom 8x (35-280) cho đến mới nhất là CoolPix 8800 8 triệu điểm ảnh zoom 10x (35-350). Không để mình bị tụt hậu, Pentax với Optio MX4 và Kodak với serie DX và nay là serie Z cũng nhảy vào vòng chơi. Tất cả các dòng máy này đều áp dụng công nghệ chống rung quang học để giảm thiểu độ nhòe mờ của ảnh khi chụp ở tiêu cự tele.

Chống rung CCD
Một mình đi theo một kiểu, Minolta phát triển công nghệ chống rung không phải bằng các thấu kính cơ động, mà bằng CCD cơ động. Cũng dùng một chip cảm biến có khả năng nhận biết chuyển động của máy, khi máy bị rung, bộ vi xử lý thay vì điểu khiển các thấu kính cơ động lên xuống sẽ điều khiển bản thân chip cảm quang CCD lên xuống hoặc sang ngang để luôn hứng được ánh sáng vào đúng khuôn hình. Công nghệ này do dùng chính sự di động của CCD để hứng hình ảnh mà không tác động tới quá trình xử lý ảnh nên chất lượng hình ảnh cũng không bị suy giảm.

Chỉ có Minolta phát triển công nghệ chống rung bằng CCD.

Với công nghệ chống rung tiên tiến hiện nay đã về cùng mái nhà với dòng máy ảnh bình dân, người dùng càng có thêm cơ hội sở hữu những máy ảnh số với zoom quang học lớn, có khả năng chụp ảnh hầu như mọi tình huống xảy ra trong đời sống chứ không còn phải bận tâm về zoom số (digital) như ngày xưa. Tuy nhiên bạn cần nhớ một điều, tất cả các công nghệ chống rung dù tiên tiến đến đâu cũng đều có giới hạn của nó.

Công nghệ chống rung giúp bạn giảm thiểu được độ rung của bức ảnh khi bạn chưa quen cầm máy chắc chắn, khi bạn chụp trong điều kiện thiếu sáng cần phải chụp tốc độ chậm, giúp bạn không bị bỏ lỡ cảnh đẹp khi đang đi trên tàu xe... chứ không biến bức ảnh của bạn từ mờ do bị rung trở thành nét. 

Mặt khác khi bật tính năng chống rung, pin của máy sẽ càng nhanh hết do phải điều khiển ống kính hay CCD chuyển động. Vì vậy hãy học cách cầm chắc máy ảnh, sử dụng chân máy trong những trường hợp cần thiết, chọn ánh sáng cho phù hợp... thì bạn sẽ có những bức ảnh ghi lại những phút giây đáng giá của mình