Sử dụng AI, các nhà khoa học có thể mô phỏng cách nhìn của người chỉ với 1 điểm ảnh

Các nhà khoa học mới đây đã có một tiến lớn về khả năng chụp hình và quay phim bằng AI, với việc có thể thu hình ảnh giống như mắt con người bằng chỉ 1 điểm ảnh duy nhất. 

Tiến sĩ David Phillips tại trường đại học Glasgow và những đồng nghiệp đã phát triển được công nghệ này bằng cách tạo ra hình ảnh chất lượng cao ở giữa khung hình và phần rìa có độ phân giải thấp hơn. Đây chính là cách động vật (trong đó có con người) nhìn, với phần con ngươi có độ phân giải cao để tạo ảnh nét, còn những phần ở rìa vẫn có hình ảnh nhưng không nét bằng. Kĩ thuật này rất có thể sẽ thay đổi cả ngành công nghiệp hình ảnh trong tương lai.

Trên một cảm biến, ta sẽ có nhiều điểm ảnh, và mỗi điểm ảnh này sẽ chỉ thu sáng tại 1 chấm nhỏ duy nhất. Ánh sáng này đến tới điểm ảnh một cách ngẫu nhiên, sau khi được qua 1 lớp kính hoặc gương siêu nhỏ. Tuy mỗi điểm ảnh thu sáng ngẫu nhiên, nhưng khi ghép vào một cảnh lớn với nhiều điểm ảnh có đủ thông tin thì sẽ tạo ra một bức hình hoàn chỉnh. Nhưng làm thế nào để tạo ra ảnh từ 1 điểm ảnh duy nhất?

Quá trình này cũng rất dễ hiểu theo cách giải thích của nhóm nhà khoa học, nếu như ánh sáng đến được tới điểm ảnh ngẫu nhiên một cách hoàn hảo mỗi lần chụp. Độ phân giải của bức ảnh cuối cũng phụ thuộc vào lượng thông tin mà điểm ảnh đó thu nhận được.

Họ đã sử dụng một hệ thống gương siêu nhỏ để thu nhận ánh sáng tới điểm ảnh với các cảm biến ánh sáng. Với phương pháp này, họ cũng có thể tăng giảm lượng thông tin bằng cách thay đổi tính ngẫu nhiên của lớp gương. Những nguyên mẫu chất lượng cao sẽ được ghép vào bức hình cuối cùng, từ đó tăng sự rõ nét, chính là những phần chính giữa giống với mắt của con người.

Hệ thống gương có thể tạo ra 10.000 mẫu ngẫu nhiên trong 1 giây, từ đó tạo ra bức ảnh có 32 x 32 điểm ảnh, với tốc độ 10 hình trên một giây. Những điểm nhỏ hơn, tạo ra được ảnh rõ nét sẽ được đưa vào giữa, còn các điểm lớn hơn, không tạo ra được độ 'mượt' sẽ được đặt ra rìa. Và kết quả cuối cùng thật ấn tượng. Từ những bức ảnh mờ ảo, thậm chí không rõ được sự vật thì nhóm của anh Phillips đã tạo ra được ảnh với độ phân giải cao, và trên hết là giống với nguyên lý hoạt động của mắt con người và các động vật khác.

Không dừng lại ở đó, nhóm còn có thể tạo ra được những điểm nét có thể theo được sự vật, hoặc tạo ra 2 điểm nét để bắt kịp với 2 sự vật có trong ảnh - một tính năng mà mắt của động vật còn không thể làm được.

Công nghệ này có tính ứng dụng cao, sẽ được áp dụng vào các hệ thống không thể sử dụng được cảm biến với nhiều điểm ảnh, chỉ có thể áp dụng được 1 điểm ảnh duy nhất. Nhưng đối với các ứng dụng dành cho người dùng, các nhà sản xuất có thể tối ưu được hiệu năng của cảm biến hình ảnh, tăng độ phân giải mà không làm giảm tần số làm tươi (frame rate) bằng cách tập trung vào chỉ 1 sự vật duy nhất chứ không phải toàn khung ảnh.

Kèm theo đó, công nghệ này cũng có thể kết hợp với các công trình phát triển khác liên quan tới AI để tạo ra các hệ thống có khả năng vượt trội, như nhận diện khuôn mặt hay sự vật. Từ trước tới nay, con người luôn có những khả năng mà máy không làm được, nhưng khi áp dụng các thuật toán thông minh như thế này thì trong tương lai, smartphone hay máy ảnh sẽ vượt mặt con người.