Hệ thống chống rung quang học làm việc thế nào năm 2024

Ổn định hình ảnh quang học, hay còn được gọi là OIS, Optical SteadyShot, SR, VC, VR, MEGA O.I.S tùy hãng, là một công nghệ giúp chúng ta chụp ảnh thiếu sáng rõ ràng hơn, đỡ bị nhòe ảnh, hoặc khi quay phim thì đỡ rung khung hình. Trong bài này mình giải thích 2 loại công nghệ OIS phổ biến hiện nay.

Vì sao cần chống rung quang học?

Vì sao khi chụp ảnh, quay phim lại cần tới OIS? Về cơ bản khi bạn chụp hay quay gì thì bạn cũng cầm máy trên tay, mà tay bạn thì chắc chắn sẽ rung. Khi bạn chụp một tấm ảnh ở bối cảnh có đủ sáng, thời gian phơi sáng của cảm biến không dài, chỉ 1/100 giây, 1/200 giây, thậm chí nhanh hơn nữa nên sự rung không thể hiện rõ ràng.

Nhưng trong bối cảnh tối, thiếu sáng, thì thời gian phơi sáng phải kéo dài hơn, có thể phải là 1/8 giây, 1/10 giây, thậm chí 1 giây, 2 giây. Trong thời gian chụp lâu như vậy, cảm biến vẫn liên tục ghi nhận hình ảnh và những cái rung tay của bạn dù nhẹ cũng có thể khiến cho hình ảnh bị nhòe đi (hay nói cách khác là ánh sáng từ chủ thể đến cảm biến bị lệch so với đường đi của ánh sáng ban đầu, tạo ra hiện tượng mờ, nhỏ).

Khi quay phim, máy liên tục ghi nhận khung hình, và giữa các khung hình nếu có sự rung tay thì hình ảnh cũng sẽ bị lệch so với bạn đầu, tạo ra cảm giác giật giật, rung rung mà bạn thường thấy.

Đó là lý do vì sao người ta làm ra chân máy (tripod, hoặc monopod), để bạn gắn máy ảnh lên chụp hình, quay phim cho vững chắc, hạn chế tối thiểu thậm chí loại bỏ hoàn toàn hiện tượng rung tay, hình ảnh sẽ rõ ràng hơn. Nhưng không phải lúc nào cầm theo chân máy cũng tiện vì nó to và nặng, cồng kềnh.

Để giải quyết vấn đề này, các nhà sản xuất máy ảnh đã sử dụng công nghệ chống rung quang học (OIS), sau này cũng được đem lên smartphone, máy quay phim.

Với những người mới chụp ảnh, nhiều người lầm tưởng OIS là khả năng chụp bắt dính chuyển động của camera, cái này không phải nhe các bạn. Đây là một tính năng khác hoàn toàn, không liên quan tới chống rung quang học.

Chống rung bằng ống kính

Trong ống kính của máy ảnh thực chất là một loạt các thấu kính khác nhau được sắp xếp theo thứ tự nhất định. Ánh sáng sẽ đi qua tất cả những thấu kính này trước khi tới được cảm biến để hiển thị hình ảnh và được cảm biến ghi nhận, chuyển vào cho bộ xử lý kết xuất thành tấm ảnh mà bạn có thể xem được.

Trong hệ thống chống rung bằng ống kính, có một hoặc một số thấu kính có khả năng di chuyển so với trục chính của nó. Như bạn thấy trong hình bên dưới, khi máy ảnh phát hiện rung, nó sẽ tự động tính toán khoản cách bị lệch so với ban đầu và dịch chuyển thấu kính lên cao hơn một chút để “bẻ” lại tia sáng cho khớp với vị trí ban đầu, như vậy thì hình ảnh sẽ không bị mờ nhòe nữa. Cái này là một hành động dùng để “bù” lại chuyển động của bạn.

Trong nhiều ống kính (lens) máy ảnh, bạn sẽ thấy chức năng chống rung này. Khi đem lên điện thoại, việc tích hợp chống rung bằng ống kinh sẽ phức tạp hơn vì không gian nhỏ hẹp nên sẽ ít thấy hơn, nhưng không phải là không có.

Nhược điểm của chống rung ống kính đó là ống kính có OIS sẽ đắt tiền hơn so với ống kính bình thuờng.

Chống rung bằng cảm biến

Cách hoạt động của hệ thống chống rung quang học bằng cách dịch chuyển cảm biến cũng tương tự như trên, nhưng thay vì dịch chuyển thấu kính thì máy sẽ dịch chuyển cảm biến lên xuống (và ở một số dòng là dịch chuyển được cả trái phải) để điều chỉnh lại hướng đi của ánh sáng. Như hình bên dưới, cảm biến có thể dịch chuyển theo chiều ngang, dọc và cả xoay nữa (pitch).

Tác dụng của nó cũng tương đương với chống rung bằng ống kính, và hiện nay chống rung cảm biến đang được dùng nhiều trên cả máy ảnh lẫn smartphone vì không cần không gian rộng, có thể thu nhỏ lại hệ thống chống rung dễ dàng.

Để phát hiện bạn “rung” theo hướng nào, smartphone và máy ảnh thường sử dụng gia tốc kế và con quay hồi chuyển. Bằng cách này nó biết được phương rung, hướng rung, độ rung là bao nhiêu rồi ra lệnh cho cảm biến hay ống kính điều chỉnh lại.

So với chống rung trong ống kính, chống rung bằng cảm biến sẽ ít hiệu quả hơn khi chụp ở tiêu cự dài. Tuy nhiên với smartphone thì cái này không quá nghiêm trọng. Với máy ảnh thì khác biệt sẽ rõ ràng hơn, nhưng đa số ống kính tiêu cự dài hiện nay cho camera đều có OIS cả rồi nên cũng không lo.

Hệ thống OIS trên chiếc iPhone 12 Pro có thể điều chỉnh tối đa 5000 lần mỗi giây, gấp 5 lần so với iPhone 11 Pro, như vậy thì nó có thể bù lại chuyển động rung rất nhanh chóng. Ít nhà sản xuất đưa ra thông số này nên chúng ta cũng không so sánh được.