Dual Pixel và Quad Pixel autofocus khác nhau thế nào, ảnh hưởng tốc độ lấy nét ra sao

Thông số camera trên trang bán hàng đôi khi ghi “lấy nét Dual Pixel PDAF” hoặc “lấy nét Quad Pixel PDAF” như hai tính năng ngang hàng, khiến người mua khó phân biệt máy nào lấy nét nhanh hơn thực chất. Cả hai đều thuộc họ công nghệ lấy nét pha trên cảm biến (on-sensor phase detection), nhưng cách chia nhỏ điểm ảnh để tạo tín hiệu pha khác nhau, kéo theo chênh lệch về tốc độ và độ chính xác lấy nét trong điều kiện khó.

Lấy nét pha trên cảm biến hoạt động dựa trên nguyên lý gì

Máy ảnh DSLR truyền thống dùng cảm biến lấy nét pha riêng biệt, tách một phần ánh sáng bằng gương phụ. Điện thoại không có không gian cho gương phụ nên tích hợp khả năng lấy nét pha ngay trong từng điểm ảnh của cảm biến chính, bằng cách chia đôi hoặc chia tư mỗi điểm ảnh, mỗi phần nhỏ chỉ nhận ánh sáng từ một hướng nghiêng khác nhau qua vi thấu kính phía trên. So sánh lệch pha giữa các phần nhỏ này cho biết vật thể đang lấy nét trước hay sau mặt phẳng cảm biến, và lệch bao nhiêu để tính khoảng dịch chuyển thấu kính cần thiết ngay lập tức, thay vì dò quét như lấy nét tương phản.

Dual Pixel chia mỗi điểm ảnh thành hai nửa theo một trục

Công nghệ Dual Pixel, khởi nguồn từ Canon rồi được các hãng cảm biến di động áp dụng, chia mỗi điểm ảnh thành hai photodiode nằm cạnh nhau theo phương ngang. Cách chia này tạo ra cặp tín hiệu pha theo một trục duy nhất, đủ để phát hiện lệch nét hiệu quả với các cạnh vật thể có đường viền dọc rõ ràng, nhưng gặp khó khi vật thể chỉ có đường viền ngang hoặc bề mặt đồng nhất ít cạnh tương phản theo trục ngang.

Quad Pixel chia theo cả hai trục để bù điểm yếu đó

Quad Pixel (còn gọi Tetra hoặc Nona-PD tùy hãng) chia mỗi điểm ảnh thành bốn photodiode xếp lưới 2×2, tạo tín hiệu pha theo cả trục ngang lẫn trục dọc cùng lúc. Nhờ vậy hệ thống phát hiện lệch nét hiệu quả với nhiều dạng cạnh vật thể hơn, kể cả đường viền chéo, và mật độ điểm lấy nét pha trên toàn khung hình dày hơn hẳn Dual Pixel ở cùng độ phân giải cảm biến, do mỗi điểm ảnh đóng góp hai cặp tín hiệu pha thay vì một.

Tốc độ và độ chính xác thực tế chênh lệch ở đâu

Khác biệt rõ nhất nằm ở điều kiện thiếu sáng và vật thể chuyển động nhanh. Với Dual Pixel, nếu chủ thể chỉ có cạnh ngang (đường chân trời, mép bàn nằm ngang), hệ thống dễ mất tín hiệu pha đáng tin cậy, phải chuyển sang lấy nét tương phản dò quét chậm hơn. Quad Pixel giữ tín hiệu pha ổn định hơn nhờ thêm trục dọc, giúp bám nét (continuous autofocus) mượt hơn khi quay video theo chủ thể di chuyển ngẫu nhiên hướng.

Hiểu nhầm thường gặp

“Quad Pixel luôn lấy nét nhanh hơn Dual Pixel trong mọi tình huống” thực tế tốc độ lấy nét còn phụ thuộc thuật toán điều khiển động cơ lấy nét, độ sáng môi trường và độ tương phản chủ thể. Trong điều kiện đủ sáng với chủ thể có cạnh rõ theo trục ngang, một hệ Dual Pixel tối ưu tốt vẫn lấy nét nhanh tương đương, khác biệt chỉ bộc lộ khi ánh sáng yếu hoặc chủ thể có hình dạng phức tạp.

Xem thêm

Bài này thuộc nhóm nội dung Cảm biến & độ phân giải camera: tổng hợp bài viết. Xem thêm Megapixel và cảm biến ảnh: nên chọn camera theo thông số nào. Để tra cứu thông tin gốc, có thể xem thêm tại trang hỗ trợ Android chính thức của Google.