iPhone XS và XR không có nhiều thay đổi về cấu hình camera so với đời trước, tuy nhiên Apple đã làm nhiều thứ để tăng cường chất lượng ảnh cho máy. Một phần họ nâng cấp thấu kính, cảm biến và bộ xử lý hình ảnh, một phần khác cải tiến phần mềm sử dụng AI nhiều hơn kết hợp với con chip A12 Bionic mạnh mẽ để bóc tác từng phần trong ảnh và xử lý thành kết quả cuối cùng.Số khẩu độ được mô phỏng như trên ống kính quang học
iPhone XS Series sau khi nâng cấp lên iOS 12 có thêm tính năng chỉnh lại khẩu độ ảnh chụp, nó là những con số như f/1.6, f/2.0, f/2.8... và bạn có thể tăng giảm khẩu độ và có được hiệu quả tương tự như khi sử dụng ống kính các máy ảnh DSLR / mirrorless.
Cho bạn nào chưa biết thì khẩu độ là độ mở của ống kính, nó quyết định bao nhiêu ánh sáng sẽ đi qua ống kính đến cảm biến và cũng tạo ra một số hiệu ứng mờ / rõ tùy theo độ dày của trường ảnh (DOF). Xem thêm trong bài nói về nhiếp ảnh cơ bản này. Số khẩu càng nhỏ thì khẩu mở càng to, ánh sáng đi vào càng nhiều, và khoảng nét cũng ngắn lại.
Apple cho hay con số mà bạn thấy trên iPhone XS không chỉ là số hiện lên cho vui, nó là con số thực tế giống như các ống kính máy ảnh chuyên nghiệp và cũng vì thế mà hiệu ứng làm mờ hoặc làm rõ hậu cảnh sẽ biểu thị như thật. Apple nói trong bữa sự kiện rằng họ có dùng AI để hỗ trợ cho tính năng này, tức là Apple cho máy học một loạt các ảnh được chụp bởi khẩu độ khác nhau để nhận biết được khẩu nào thì ảnh mờ cỡ nào, sau đó đem mô hình AI này lên iPhone XS cho chạy.
Cũng cần nói thêm rằng iPhone không phải là chiếc điện thoại đầu tiên cho phép chỉnh độ mờ hậu cảnh sau khi chụp. Note 8, Google Pixel 2 đã cho bạn làm chuyện đó từ năm ngoái. Nhưng theo Apple giải thích thì "những người khác" chỉ đơn giản là làm mờ hậu cảnh đi mà thôi, còn Apple chuyển các ảnh mẫu thành những con số, phép tính và áp dụng lên ảnh.
iPhone XR sử dụng thuật toán hoàn toàn để làm mờ hậu cảnh
iPhone XS có camera kép ở phía sau, nhưng iPhone XR thì chỉ dùng camera đơn. Tuy nhiên, nó vẫn sở hữu tính năng chỉnh lại khẩu độ số sau khi chụp xong. Vậy Apple đã làm thế nào để thu thập thông tin chiều sâu?
Quay ngược trở lại một chút, Apple trang bị 2 cảm biến cho iPhone từ 7 Plus tới nay là để nó ghi nhận được thông tin chiều sâu khác nhau của cùng một khung cảnh. Dựa trên thông tin chiều sâu này nó biết được đâu là chủ thể và đâu là hậu cảnh, từ đó tách lớp ra và áp thuật toán vào, ví dụ như việc làm mờ hậu cảnh cũng là một ứng dụng rõ ràng bạn có thể tự thấy.
iPhone XR chỉ có 1 camera nên không có thông tin về chiều sâu, thế nên Apple sử dụng thuật toán để cho phép máy chỉnh được khẩu độ ảo. Tất nhiên hiệu quả khi đó sẽ không tốt như iPhone XS với 2 camera, nhưng Google đã từng chứng minh rằng ảnh được làm mờ bằng thuật toán vẫn rất ấn tượng trên chiếc Pixel 2 và Pixel 2 XL của mình nên chúng ta vẫn có thể hi vọng Apple sẽ làm được như những gì họ quảng cáo.
Apple có khả năng kiểm soát cả cứng lẫn mềm, đây là lợi thế lớn
Apple giải thích rằng họ là một công ty hệ thống, không chỉ là một công ty phần cứng hay phần mềm riêng lẻ. Apple cho rằng chỉ có họ mới có thể nắm từ phần mềm đến phần cứng, từ thiết kế, phát triển cho đến sản xuất nên mới đạt được độ tối ưu cao cho camera.
Để sản xuất các linh kiện như camera kép, Apple phải đảm bảo rằng hai ống kính phải nằm đúng chỗ, nghiêng đúng góc. Giám đốc marketing Phil Schiller của hãng nói: "Chúng tôi có một cấu hình rất chặt chẽ." Nếu một đối tác nói rằng họ không thể làm theo cấu hình của Apple, Apple sẽ đưa các chuyên gia trong lĩnh vực sản xuất camera xuống hỗ trợ, và thường thì Apple sẽ phải thiết kế lại các máy móc, công cụ dụng cụ để có thể làm ra cái mà Apple muốn.
Tính năng Smart HDR
Con chip Apple A12 đã được Apple nghiên cứu từ 3 năm trước, và đã có vài thế hệ iPhone ra mắt nên Apple phải điều chỉnh lại chip để nó phù hợp vối ống kính và cảm biến mới. Tuy nhiên, Apple đã lường trước được việc này nên họ đã "mở cửa" để cho phép con chip xử lý hình ảnh (ISP) vẫn có thể được lập trình lại để phù hợp với các linh kiện camera mới.
Đây cũng là lý do vì sao Apple có thể làm được tính năng Smart HDR. Trong nhiếp ảnh HDR bình thường, cùng 1 khung ảnh sẽ được chụp nhanh dưới nhiều mức phơi sáng khác nhau để ghép lại thành tấm ảnh cuối cùng, như vậy chi tiết của cả vùng sáng lẫn vùng tối sẽ được bảo toàn, không bị tối quá mà cũng không bị sáng quá. Khi chụp thiếu sáng thì hiện tượng noise cũng có thể xảy ra nghiêm trọng.
Còn với iPhone XS, đầu tiên nó sẽ chụp 2 tấm ảnh khác nhau với thời gian phơi sáng lệch trong 1/30 giây. Dữ liệu này được đưa vào một chuỗi xử lý thuật toán trong con chip A12, đặc biệt là bộ xử lý AI Neural Engine, nơi ảnh được phân tích kĩ càng để quyết định coi cần áp thuật toán gì. Cứ mỗi 1/30 giây thì một cặp ảnh sẽ được ghi lại và quá trình này kéo dài vài trăm mili giây mới kết thúc.
A12 sẽ phân tích ảnh thành các thành phần khác nhau, ví dụ như khu vực nào là ảnh, khu vực nào là đối tượng đang chuyển động. Nếu hệ thống phát hiện đây là chi tiết chuyển động, nó tự tìm khung ảnh nào mà đối tượng rõ nét nhất và bổ sung vào ảnh. Tương tự, ảnh chụp đánh flash mà dính tình trạng mắt đỏ thì sẽ sửa như bằng màu đen của tròng mắt lấy từ một khung ảnh khác không bị mắt đỏ.
Ngoài ra, A12 còn chọn 1 tấm ảnh làm tham chiếu chỉnh, chi tiết từ các ảnh khác sẽ được "dung hợp" vào tấm ảnh tham chiếu này. Kết quả bạn thấy trên màn hình thực chất là sự tổng hợp của nhiều ảnh nhỏ lại với nhau. Và khi bạn chồng nhiều ảnh lên với nhau thì mức độ noise cũng sẽ giảm xuống.
Để làm được điều này cần một ISP rất mạnh, một bộ xử lý AI đủ nhanh và cả CPU, GPU cũng phải chạy tốt. Apple cũng có chỉnh một số thuật toán để ảnh bạn nhìn thấy trước khi bấm nút giống với ảnh kết quả chứ khác biệt quá cũng không phải là ý hay.
Tình cờ tìm thấy chức năng nhận diện ánh sáng mặt trời
Năm ngoái, Apple giới thiệu tính năng phát hiện sự chớp trong hình ảnh. Đây là hiện tượng diễn ra khi bạn chụp ảnh dưới nguồn sáng không liên tục, chẳng hạn như bóng đèn huỳnh quang. iPhone có tính năng giảm chớp cho cả ảnh tĩnh và video. Với những bóng đèn cũ thì tần số có thể đoán được, nhưng với các bóng LED mới thì tần số hoạt động của chúng rất khác nhau, nhất là với các bóng có thể đổi màu.
Năm nay, Apple đã thiết kế hệ thống của mình để nó có thể nhận biết được dải tần số rộng hơn, cắt giảm hiện tượng chớp nhiều hơn. Một cách tình cờ, các kĩ sư của Apple nhận thấy rằng giờ đây họ có thể nhanh chóng biết khi nào có ánh nắng mặt trời trong ảnh (vì mặt trời sẽ không chớp). Ngay lập tức, thông số white balance sẽ được điều chỉnh lại để ra màu tự nhiên phù hợp với môi trường chụp ảnh ngoài trời.
Nguồn: Medium