OPPO giải bài toán khó mà ngành công nghiệp di động tránh né

Trong những năm gần đây, cuộc chiến camera trên smartphone đã vượt xa khỏi cuộc đua số chấm (Megapixel) đơn thuần. Thay vào đó, các nhà sản xuất tập trung phát triển các thành phần phần cứng chuyên biệt kết hợp với nhiếp ảnh điện toán để nâng cao chất lượng chụp hình.

Camera zoom quang học chất lượng cao dần trở thành một tiêu chuẩn mới trên những chiếc điện thoại cao cấp. Trang bị này giúp người dùng có thể chụp hình từ xa một cách thuận tiện hơn, đồng thời mang lại góc nhìn mới khi chụp ảnh.

Camera zoom quang 10x đặt ra bài toán khó

Thực trạng của ngành công nghiệp smartphone cho thấy xu hướng thoái lui của camera siêu zoom trong những năm gần đây. Đầu năm 2023, thị trường vẫn còn sự hiện diện của một số mẫu máy sở hữu khả năng zoom quang học 10x thực thụ. 

Kể từ sau thế hệ đó, hầu hết nhà sản xuất lớn đã từ bỏ ống kính này để chuyển sang sử dụng camera telephoto 3x hoặc 5x, kết hợp với cảm biến độ phân giải cao. Các hãng lý giải rằng khả năng của trí tuệ nhân tạo (AI) đã đủ mạnh để bù đắp những chi tiết bị thiếu hụt khi phóng đại hình ảnh từ mức 5x lên 10x hay thậm chí là 100x.

Trên thực tế, sự biến mất của camera zoom quang học 10x không phải vì người dùng không cần đến nó. Nguyên nhân phía sau là một bài toán hóc búa mà chưa có nhiều hãng di động tìm được lời giải.

Trong nhiếp ảnh truyền thống, tiêu cự dài thường yêu cầu một hệ thống ống kính có kích thước lớn. Đối với smartphone, cách đạt được tiêu cự lớn là sử dụng cấu trúc tiềm vọng (periscope) để bẻ gập đường truyền ánh sáng. 

Với cấu trúc tiềm vọng hình chữ L truyền thống, một module camera zoom 10x có chiều dài quang học lên tới 41mm. Đây là một kích thước quá cồng kềnh để có thể đặt vừa vặn vào bên trong một chiếc điện thoại cao cấp với thiết kế mỏng nhẹ.

Trong khi đó, việc sử dụng AI để thay thế zoom quang học 10x thực chất là một sự thỏa hiệp về chất lượng. Zoom AI hoạt động bằng cách cắt ảnh từ góc rộng hơn rồi dùng thuật toán để nội suy và tái tạo chi tiết. 

Với những chủ thể tĩnh trong điều kiện ánh sáng tốt, kết quả có thể chấp nhận được. Tuy vậy, khi đối mặt với các chủ thể chuyển động, nhiều chi tiết hay trong môi trường thiếu sáng, AI thường bộc lộ điểm yếu do không thể tái tạo chính xác những gì không có trong dữ liệu gốc. 

Trong khi đó, một ống kính zoom quang học 10x thực thụ thu nhận ánh sáng thật từ khoảng cách xa, mang lại độ chân thực và sắc nét mà không thuật toán nào có thể thay thế hoàn toàn. Đây cũng là lý do khiến sự trở lại của zoom quang học 10x trên Find X9 Ultra trở thành tâm điểm của sự chú ý.

Quyết định của OPPO không chỉ đơn thuần là một nâng cấp về thông số kỹ thuật, mà còn là một lời khẳng định về khả năng phá vỡ những giới hạn vật lý tưởng chừng như không thể vượt qua trên smartphone.

Cách OPPO tìm lời giải trên Find X9 Ultra

Để hiện thực hóa việc đưa camera zoom quang học 10x trở lại, đội ngũ nghiên cứu và phát triển của OPPO đã phải đối mặt với ba thách thức lớn về cấu trúc vật lý, chất lượng ánh sáng và sự ổn định của hình ảnh. 

Thách thức đầu tiên và quan trọng nhất là làm sao để thu gọn module camera 10x vốn rất đồ sộ vào không gian siêu nhỏ bên trong điện thoại. Thay vì sử dụng cấu trúc tiềm vọng cũ, OPPO đã tự nghiên cứu và phát triển thành công cấu trúc phản xạ 5 lăng kính (Quintuple Prism Reflection). 

Ý tưởng này cho phép ánh sáng được phản chiếu qua 5 lăng kính riêng biệt, giúp bẻ cong đường truyền ánh sáng một cách linh hoạt hơn, từ đó giảm được 30% chiều dài quang học so với thiết kế thông thường, đưa module từ 41mm xuống chỉ còn 29mm. 

Đột phá này giúp Find X9 Ultra đạt được tiêu cự tương đương 230mm mà vẫn giữ được độ phân giải cao, đồng thời không cần hy sinh không gian bên trong máy.

Thách thức thứ hai mà OPPO phải giải quyết là đảm bảo độ tinh khiết của ánh sáng sau khi bị bẻ gập tới 5 lần. Thông thường, mỗi lần ánh sáng đi qua một bề mặt lăng kính đều tiềm ẩn nguy cơ gây ra hiện tượng phản xạ ký sinh, lóa sáng (flare) và làm giảm độ tương phản. 

Để xử lý vấn đề này, hãng đã áp dụng công nghệ tinh khiết hóa ánh sáng độc quyền, kết hợp giữa lăng trụ cắt ba (Tri-cut) để kiểm soát góc đập của ánh sáng, lớp phủ nano ND để hấp thụ bức xạ không cần thiết và đặc biệt là công nghệ viên nén khí (Air capsule). 

Việc loại bỏ khoảng không khí giữa các bề mặt tiếp xúc bằng viên nén khí giúp loại bỏ gần như hoàn toàn các phản xạ không kiểm soát, đạt độ tinh khiết ánh sáng lên đến 99,999%. Kết quả là hình ảnh thu được trở nên trong trẻo, không còn hiện tượng nhiễu sáng vốn là điểm yếu cố hữu của các hệ thống tiềm vọng phức tạp.

Bên cạnh cấu trúc quang học, khả năng thu sáng của cảm biến cũng là một yếu tố then chốt giúp zoom quang học 10x trên Find X9 Ultra trở nên thực dụng hơn trong mọi điều kiện. OPPO đã trang bị cảm biến tùy chỉnh JNL 50MP kích thước 1/2.75 inch đi kèm khẩu độ f/3.5. Sự kết hợp này mang lại khả năng thu sáng trên mỗi điểm ảnh cao hơn 306% so với camera 10x của các đối thủ trước đây và tăng 148% so với chính thế hệ Find X8 Ultra. 

Điều này cho phép người dùng có thể chụp ảnh zoom 10x chất lượng cao ngay cả trong điều kiện thiếu sáng, biến con số 10x từ một thông số mang tính quảng cáo trở thành một công cụ sáng tạo thực thụ cho các thể loại nhiếp ảnh từ phong cảnh đến chân dung hay sân khấu.

Thách thức cuối cùng mà hãng phải vượt qua là vấn đề chống rung ở tiêu cự siêu dài, nơi mà ngay cả một nhịp thở nhẹ cũng có thể khiến khung hình bị nhòe mờ. Để giải quyết bài toán này, OPPO đã trang bị hệ thống chống rung cảm biến tele (Telephoto Sensor Shift). 

Thay vì chỉ di chuyển các thấu kính nhỏ, hệ thống này cho phép toàn bộ cảm biến dịch chuyển để bù đắp các rung động. Kết hợp cùng công nghệ căn chỉnh quang học chủ động Triple Ultra-Precision, hệ thống này giúp khung hình luôn ổn định ngay cả khi người dùng đang zoom ở khoảng cách cực xa mà không cần đến sự hỗ trợ của chân đế tripod.

Sự trở lại của camera zoom 10x trên OPPO Find X9 Ultra là minh chứng cho thấy sự đầu tư nghiêm túc của hãng vào các giải pháp phần cứng thay vì chỉ dựa dẫm hoàn toàn vào phần mềm. Bằng cách tự xây dựng lại cấu trúc quang học từ đầu với 5 lăng kính, tối ưu hóa cảm biến thu sáng và đột phá trong công nghệ chống rung, OPPO đã giải được bài toán mà cả ngành công nghiệp từng chọn cách tránh né. 

Find X9 Ultra không chỉ mang lại tiêu cự siêu dài mà còn đảm bảo chất lượng hình ảnh ở mức độ chuyên nghiệp. Thiết bị hứa hẹn mở ra một tiêu chuẩn mới cho nhiếp ảnh di động cao cấp, nơi mà những khoảnh khắc ở xa hàng trăm mét vẫn có thể được ghi lại một cách sắc nét và chân thực nhất.