Mục lục bài viết
Nhiều người mặc định camera chụp đẹp hay xấu phụ thuộc hoàn toàn vào cảm biến (sensor) và số chấm ghi trên tờ thông số. Thực tế, giữa cảm biến và tấm ảnh cuối cùng hiển thị trên màn hình còn một khối xử lý nằm ngay trong SoC gọi là ISP (Image Signal Processor), và chính khối này quyết định phần lớn cách dữ liệu thô được biến thành ảnh.
ISP là gì và đứng ở đâu trong chuỗi xử lý ảnh
Cảm biến camera chỉ ghi lại cường độ ánh sáng thô qua từng điểm ảnh, dữ liệu này gọi là RAW và chưa thể xem được như ảnh thông thường. ISP là khối mạch chuyên dụng tích hợp trong SoC, nhận dữ liệu RAW ngay từ cảm biến và thực hiện hàng loạt phép biến đổi: dựng màu từ lưới lọc Bayer, cân bằng trắng, khử nhiễu, hiệu chỉnh méo ống kính, rồi mới xuất ra ảnh xem được. Không có ISP, cảm biến dù tốt đến đâu cũng chỉ cho ra dữ liệu số vô nghĩa với mắt người.
Cùng một cảm biến, ISP khác nhau cho kết quả khác nhau
Hai điện thoại dùng chung một mã cảm biến từ Sony hay Samsung hoàn toàn có thể cho ảnh khác nhau rõ rệt, vì thuật toán trong ISP của từng hãng chip xử lý dữ liệu RAW theo cách riêng. Cách ISP dựng chi tiết vùng tối, cân bằng vùng sáng cháy, khử nhiễu mà không làm mất chi tiết da hay chữ nhỏ, tất cả là lựa chọn thiết kế và tinh chỉnh phần mềm của hãng chip và nhà sản xuất máy, không phải đặc tính cố định của cảm biến.
Xử lý đa khung hình và video thời gian thực
Các tính năng như chụp đêm, HDR, hay xóa phông đều dựa trên việc ISP gộp nhiều khung hình chụp liên tiếp ở mức phơi sáng khác nhau thành một ảnh duy nhất, đòi hỏi băng thông xử lý lớn và phải hoàn thành trong thời gian ngắn để không gây giật khi xem trước. Với quay video độ phân giải cao, ISP phải xử lý liên tục từng khung hình, cân bằng giữa chất lượng và điện năng, đây là lý do quay video độ phân giải cao thường khiến máy nóng nhanh hơn chụp ảnh tĩnh.
Giới hạn của ISP trước phần cứng cảm biến
ISP có thể bù đắp một phần nhược điểm phần cứng nhưng không thể thay thế hoàn toàn cảm biến tốt. Nếu cảm biến có kích thước điểm ảnh nhỏ, khả năng thu sáng vật lý bị giới hạn, ISP chỉ có thể khuếch đại tín hiệu và khử nhiễu bằng thuật toán, quá trình này luôn đánh đổi bằng việc mất chi tiết thật. ISP mạnh giúp ảnh từ cảm biến tầm trung trông tốt hơn, nhưng khoảng cách với cảm biến lớn, thu sáng tốt vẫn tồn tại ở điều kiện ánh sáng khắc nghiệt.
Hiểu nhầm thường gặp
“camera chụp đẹp hay xấu chỉ do cảm biến quyết định” là suy nghĩ bỏ qua vai trò của ISP trong SoC. Trên thực tế, cùng một cảm biến có thể cho ra ảnh với màu sắc, độ chi tiết vùng tối và khả năng xử lý HDR khác hẳn nhau tùy vào thuật toán ISP của từng hãng chip, nên đánh giá camera chỉ dựa vào thông số cảm biến là chưa đầy đủ.
Xem thêm
Nội dung này thuộc cụm bài Kiến trúc chip theo hãng: tổng hợp bài viết. Xem thêm Chip Tensor của Google thiết kế theo triết lý khác Snapdragon và Dimensity thế nào.
Zalo
