Cơ chế lấy nét trên máy ảnh

22/02/2016, 09:35 AM

Không kể những trường hợp người chụp có ý đồ làm mờ đối tượng nhằm phục vụ một mục đích nào đó hay thể hiện tính sáng tạo nghệ thuật, còn lại đại đa số người chụp vẫn luôn hướng đến một bức ảnh đúng nét và đạt chất lượng cao. Để có được một bức ảnh sắc nét cần sự "hợp tác" của nhiều yếu tố bao gồm khẩu độ, cảm biến, đến hệ thống trục chống rung hình ảnh…Hệ thống lấy nét của mỗi loại máy, mỗi dòng lại không giống nhau. Để hiểu rõ hơn về cơ chế lấy nét trên máy ảnh, mời bạn cùng Binhminhdigital Đà Nẵng tìm hiểu:

Lấy nét chủ động

Thông thường, người chụp sử dụng chế độ lấy nét tự động hay lấy nét bằng tay và nhận thấy có những ô vuông hay chấm tròn hiện lên khung hình, và họ hiểu như vậy là lấy nét. Nhưng để lấy nét được đối tượng, máy ảnh phải làm việc phức tạp hơn nhiều.

Hiện nay chúng ta không còn thấy nhưng trước đây, các dòng máy phim đời đầu đều sử dụng cơ chế lấy nét chủ động. Sự chủ động của máy ảnh được mô tả như sau: Khi người chụp bấm nút nhẹ, máy ảnh tự động phóng ra một loạt các tia bức xạ (sóng siêu âm, laser, tia hồng ngoại…) về phía chủ thể định chụp. Đối tượng sẽ tiếp nhận các tia bức xạ này và phản xạ ngược lại. Lượng tia phản xạ này sẽ được cảm quang máy ảnh thu nhận, sau đó sẽ dùng một thuật toán lượng giác để suy ra khoảng cách từ nó tới đối tượng. Thông tin này sau đó sẽ được gửi tới vi xử lý để kiểm tra, rà soát lỗi và máy ảnh dựa vào đó điều khiển mô-tơ chuyển dịch các thấu kính để chúng hội tụ vào vùng rõ nét của chủ đề. Sau đó, bộ cảm biến ngắt tia hồng ngoại hoặc sóng siêu âm để kết thúc quá trình lấy nét.

Cơ chế này ưu điểm là có khả năng lấy nét trong điều kiện kém sáng nhưng nó có một hạn chế là hiệu quả lại phải phụ thuộc vào khoảng cách giữa máy ảnh với đối tượng.

Xem thêm: Hiểu máy ảnh hơn với hệ số crop factor

Lấy nét thụ động

Hầu hết các máy ảnh đang có trên thị trường không dùng cơ chế lấy nét chủ động này nữa mà chuyển qua sử dụng phương thức lấy nét thụ động. Có nghĩa là máy sẽ chờ cho ánh sáng từ đối tượng chiếu vào cảm biến máy ảnh rồi mới phân tích để kiểm tra độ nét của vật thể. Một chiếc đèn trợ sáng sẽ đảm bảo quá trình này diễn ra suôn sẻ nếu điều kiện ánh sáng không đủ.
Phương pháp lấy nét thụ động này bao gồm hai loại là lấy nét theo pha và đo độ tương phản.

- Lấy nét theo pha

Có một điều ít người biết là bên dưới gương lấy nét của máy ảnh sử dụng cơ chế lấy nét theo pha còn có cặp cảm biến lấy nét một chiều (chỉ có một hàng điểm ảnh) được đặt ở đó với nhiệm vụ tạo nên một điểm lấy nét tự động. Bạn có thể hình dung quá trình này như sau: Khi ánh sáng đi vào ống kính, phần lớn các tia sáng sẽ được gương phản xạ “hắt” lên buồng lăng kính. Một phần nhỏ ánh sáng sẽ đi xuyên qua gương và phản xạ ngược xuống cảm biến lấy nét này và tạo thành ảnh trên mặt cảm quang. Nếu hai hình ảnh này không khít nhau, cảm biến lấy nét sẽ tính toán vị trí các thấu kính dịch chuyển cần thiết rồi sử dụng mô tơ để các thấu kính đến các vị trí đã định sẵn để hai hình ảnh khớp với nhau. Ưu điểm là lấy nét rất nhanh nhưng không chính xác bằng cách đo tương phản và phải đảm bảo đủ sáng mói thực hiện được.

- Lấy nét theo cách đo tương phản

Nếu cách lấy nét theo pha sử dụng phương pháp đo khoảng cách nét thì đo tương phản sử dụng ngay hai điểm ảnh trên cảm biến làm cảm biến lấy nét. Theo đó, ảnh sẽ đi thẳng lên cảm biến và qua quá trình so sánh độ tương phản ánh sáng. Cách lấy nét này tuy chậm nhưng đạt độ chính xác cao.

- Lấy nét lai

Để tạo ra một hệ thống lấy nét hoàn hảo nhất, các nhà phát triển đã kết hợp hai phương pháp này lại với nhau nhằm loại bỏ tất cả những điểm yếu và tổng hợp những điểm mạnh của chúng. Đó là cơ chế lấy nét lai với ưu điểm lấy nhỏ gọn, lấy nét nhanh và đạt độ chính xác cao có trên nhiều dòng máy ảnh cao cấp hiện nay.

Với cơ chế này, hai điểm ảnh tại vùng trung tâm cảm biến sẽ đảm nhận thêm vai trò cảm biến lấy nét như lấy nét theo pha. Do điểm được lựa chọn thay thế cảm biến lấy nét này ở trung tâm cảm biến chính nên khi kích hoạt lấy nét, các điểm AF sẽ xuất hiện ngay giữa khung hình. Tuy nhiên, do cấu trúc AF nằm ở trung tâm chip CCD nên khi cơ chế lấy nét pha được kích hoạt, điểm lấy nét cũng bị sẽ cố định ở trung tâm khung hình. Nhưng có một điều lưu ý khi sử dụng máy ảnh có cài hệ thống lấy nét lai này: khi ảnh khong đủ sáng hoặc kích hoạt chế độ nhận diện khuôn mặt trong chụp ảnh chân dung, máy sẽ tự động chuyển sang cơ chế lấy nét đo tương phản.