Apple hé lộ công nghệ cảm biến camera vượt trội hơn cả máy ảnh chuyên dụng

Tháng trước, Apple đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho một công nghệ cảm biến ảnh độc đáo với khả năng dải động rộng và độ nhiễu thấp. Bằng sáng chế này, đầu tiên được Y.M. Cinema phát hiện, mô tả cảm biến ảnh có dải động lên đến 120 dB, tương đương khoảng 19.9 stop, nằm trong ngưỡng dưới của dải động mắt người.

Nếu Apple phát triển cảm biến này, đây sẽ là một trong những công nghệ hàng đầu, vượt qua cả những máy quay phim định dạng lớn hiện nay. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng việc Apple nộp bằng sáng chế không đảm bảo công nghệ này sẽ được thương mại hóa. Giống như nhiều công ty công nghệ khác, Apple thường xuyên nộp các bằng sáng chế mà không phải lúc nào cũng dẫn đến sản phẩm thực tế.

Bằng sáng chế có tiêu đề "Cảm biến ảnh với pixel xếp chồng có dải động cao và độ nhiễu thấp" mô tả cảm biến gồm hai thành phần: một mạch cảm biến và một mạch logic. Cảm biến này bao gồm một loạt các phần tử cảm biến (photodiodes) và một mạch tích hợp tràn đổ ngang (LOFIC) để cải thiện dải động trong điều kiện ánh sáng khó khăn. Mỗi photodiode được ghép nối với một mạch pixel trên mạch logic, có mạch nhớ để đo lường độ nhiễu tại mức phát hiện ảnh.

Ở mức cơ bản, bằng sáng chế của Apple là về một cảm biến ảnh xếp chồng có thể lưu trữ các mức độ ánh sáng khác nhau trên mỗi pixel, cho phép các photodiode khác nhau nạp điện nhiều hay ít tùy thuộc vào độ sáng của cảnh. Vì vậy, nếu một pixel cần nhạy cảm hơn với mức độ ánh sáng chiếu vào, nó có thể làm được, trong khi pixel khác có thể ít nhạy hơn để tránh bị "cháy" khi ánh sáng chiếu vào nhiều.

Có hai điểm đặc biệt thú vị trong bằng này. Đầu tiên là mỗi pixel có khả năng được điều khiển độc lập dựa trên mức độ ánh sáng chiếu vào, bao gồm giảm nhiễu và độ nhạy tùy chỉnh. Điểm thú vị khác là Apple đưa vào xử lý hình ảnh ngay tại cấp độ cảm biến, không chỉ cần thiết cho hiệu suất pixel như đã mô tả mà còn giúp cảm biến đạt được dải động và chất lượng hình ảnh cực cao mà các công nghệ cảm biến hiện tại không thể đạt tới.

Nhiếp ảnh tính toán hiện nay thường phải sử dụng một quy trình xử lý hình ảnh riêng biệt, có thể kết hợp nhiều hình ảnh của cùng một cảnh để mở rộng dải động. Tuy nhiên, bằng sáng chế của Apple không chỉ chuyển quy trình xử lý này lên cảm biến ảnh mà còn mở ra khả năng đạt được kết quả dải động tương tự, hoặc tốt hơn, chỉ với một lần chụp ảnh, rất hữu ích cho chụp ảnh liên tục và ứng dụng video.

Tất nhiên, lý thuyết là Apple có thể áp dụng một cảm biến như thế này trên một thiết bị lớn hơn so với smartphone, điều này có thể khá ấn tượng. Dù công nghệ cảm biến này có thể không bao giờ được hiện thực hóa, nhưng nó cho thấy nỗ lực của Apple trong việc tự chủ công nghệ cảm biến ảnh, không muốn phụ thuộc vào Sony hay Samsung.