Cảm biến 1 inch trên điện thoại flagship khác gì cảm biến máy ảnh compact 1 inch thật

Khi Sony, Xiaomi hay Sharp quảng cáo camera chính “cảm biến 1 inch”, nhiều người liên tưởng ngay đến các dòng máy ảnh compact cao cấp như RX100 cũng dùng cảm biến 1 inch và kỳ vọng chất lượng ảnh tương đương. Thực tế con số “1 inch” trên hai loại thiết bị này không đo cùng một thứ theo cùng một cách, và ngay cả khi kích thước vật lý giống nhau, kết quả ảnh vẫn cách nhau khá xa vì hàng loạt yếu tố đi kèm khác biệt.

Ký hiệu “1 inch” vốn không phải kích thước thật

Thuật ngữ này bắt nguồn từ ống camera truyền hình chân không thời cũ, đường kính ống thủy tinh khoảng 1 inch nhưng vùng cảm quang thực tế chỉ chiếm phần nhỏ bên trong. Cảm biến 1 inch hiện đại có đường chéo khoảng 15,86mm, kích thước khoảng 13,2 x 8,8mm. Cả cảm biến IMX989 trên điện thoại lẫn cảm biến trong RX100 series đều dùng chung định danh này nên về diện tích vật lý, chúng ngang nhau thật.

Độ dày module quyết định thiết kế quang học

Máy ảnh compact có không gian vài chục milimet từ cảm biến đến mặt trước ống kính, cho phép cụm thấu kính nhiều phần tử di chuyển vật lý để lấy nét và zoom quang thật. Điện thoại chỉ có khoảng 6-9mm độ dày module, buộc nhà sản xuất dùng ống kính cố định tiêu cự, ít phần tử hơn, và độ mở khẩu không đổi. Hệ quả là dù cảm biến thu sáng tốt ngang nhau, ánh sáng đi qua đường quang học ngắn, gấp khúc quang sai nhiều hơn trước khi chạm cảm biến trên điện thoại.

Vi thấu kính và mật độ điểm ảnh khác triết lý thiết kế

RX100 dùng cảm biến 1 inch nhưng chỉ khoảng 20MP, trong khi cảm biến 1 inch trên điện thoại thường nhồi 50MP trở lên. Diện tích cảm biến như nhau nhưng số điểm ảnh nhiều hơn đồng nghĩa mỗi điểm ảnh nhỏ hơn, thu ít photon hơn trên cùng diện tích. Điện thoại bù lại bằng pixel binning gộp 4 hoặc 16 điểm ảnh thành một, nhưng đó là phép cộng dồn tín hiệu qua xử lý, không giống việc một điểm ảnh lớn vật lý thu sáng trực tiếp như trên máy ảnh compact.

Chênh lệch nằm ở xử lý tín hiệu ngay sau cảm biến

Máy ảnh compact xuất RAW gần như nguyên bản, người chụp tự xử lý hậu kỳ. Điện thoại áp thuật toán khử nhiễu, dựng HDR nhiều khung hình, làm nét biên cạnh ngay trong chip xử lý ảnh trước khi xuất file JPEG. Ảnh chụp bằng điện thoại cảm biến 1 inch vì vậy thường trông “đẹp ngay” hơn ở điều kiện đủ sáng nhờ xử lý phần mềm, nhưng khi phóng to 100% để xem chi tiết vân bề mặt, ảnh từ máy ảnh compact vẫn giữ được kết cấu tự nhiên hơn vì ít bị làm mịn cưỡng bức.

Hiểu nhầm thường gặp

“Cảm biến 1 inch trên điện thoại là bản sao chính xác cảm biến máy ảnh compact” thực tế hai loại có thể dùng chung nhà sản xuất chip và cùng kích thước vật lý danh nghĩa, nhưng khác nhau về mật độ điểm ảnh, thiết kế quang học đi kèm, khả năng tản nhiệt và mức độ can thiệp phần mềm, nên chất lượng ảnh cuối cùng không đồng nhất dù thông số cảm biến trông giống hệt nhau trên giấy.

Xem thêm

Bài này thuộc nhóm nội dung Cảm biến & độ phân giải camera: tổng hợp bài viết. Xem thêm Cảm biến camera chính lớn hơn có thực sự luôn chụp đẹp hơn trong mọi điều kiện. Thông tin kỹ thuật chi tiết hơn được công bố tại trang hỗ trợ Android chính thức của Google.