Các ống kính lấy nét như thế nào

05/02/2016, 04:20 AM

Trước khi có hệ thống lấy nét tự động trên ống kính, các nhiếp ảnh gia phải thực hiện lấy nét hoàn toàn bằng tay. Những chiếc máy ảnh giống như những chiếc hộp ánh sáng nhỏ gọn, dùng ánh sáng để đốt các bề mặt nhạy sáng (như phim hoặc cảm biến kỹ thuật số chẳng hạn). Để làm nét ánh sáng chiếu lên các bề mặt nhạy sáng này, hầu hết các loại máy ảnh (và cả mắt người) đền sử dụng ống kính để điều khiển ánh sáng. Bên cạnh đó, vẫn tồn tại một số loại máy ảnh không phụ thuộc vào ống kính để điều khiển ánh sáng. Như máy ảnh dạng pinhole là những chiếc máy có dạng hình hộp với một chiếc lỗ tí hon ở một mặt và mặt còn lại là bề mặt nhạy sáng. Ánh sáng đi vào thông qua chiếc lỗ tí hon này và chiếu lên bề mặt nhất định, như bức tường hoặc chiếc hộp chẳng hạn.

Ống kính ra đời

Ống kính là một thiết bị quang học được cấu tạo bởi các vật liệu trong suốt, cho phép ánh sáng đi xuyên qua. Tùy thiết kế, một chiếc ống kính có thể được tích hợp thẳng vào máy ảnh hoặc có thể được tháo lắp và thay đổi. Các ống kính được cấu tạo bởi một hoặc nhiều thành phần thấu kính cho phép lật ngược, xuôi ánh sáng và tập trung ánh sáng lên bề mặt nhạy sáng, kết quả đầu ra là hình ảnh. Mỗi thấu kính đơn lẻ được gọi là một thành phần và nhiều thành phần được thiết kế với nhau theo từng nhóm bên trong ống kính.

Những ô phim, cảm biến và võng mạc mắt người thường nhỏ hơn rất nhiều so với khung hình chúng ta muốn ghi lại. Chính vì vậy chúng ta cần phải bẻ cong ánh sáng bằng thấu kính để giảm kích thước hình chiếu của hình ảnh. Nhờ đó, một ô phim có thể chứa hình ảnh một ngọn núi.

Tham khảo các mẹo nâng cao tay nghề nhiếp ảnh

Ống kính không chỉ bẻ cong ánh sáng mà còn làm tốc độ ánh sáng chậm lại. Ánh sáng thay đổi tốc độ khi đi xuyên qua các vật thể trong suốt. Công việc của ống kính là điều khiển ánh sáng chiếu lên phim hoặc cảm biến.

Cũng giống kính lúp hội tụ ánh sáng mặt trời lên một điểm, ống kính máy ảnh hoạt động với nguyên lý tương tự. Ống kính cũng tương tự như mắt người, hội tụ ánh sáng từ vô số nguồn sáng khác nhau.

Máy ảnh và ống kính sử dụng các cơ chế như vòng lấy nét để chỉnh các thấu kính và nhóm thấu kính, qua đó thay đổi được khoảng cách giữa thấu kính và cảm biến hoặc bề mặt phim để hội tụ ánh sáng đến cực điểm, tạo ra hình ảnh sắc nét trên các bề mặt nhạy sáng.

Lấy nét tự động

Đây là một kỹ thuật tiên tiến, các hãng máy ảnh đã tìm ra cách kết hợp các loại mô-tơ vào thân máy và ống kính để di chuyển các thành phần hoặc nhóm thấu kính tăng hoặc giảm khoảng cách so với cảm biến hoặc ô phim. Phần lớn các mẫu máy ảnh hiện đại đều không được trang bị mô-tơ lấy nét tự động trên thân máy, mà phụ thuộc hoàn toàn vào các mô-tơ siêu nhỏ được lắp đặt trong ống kính và được điều khiển bởi thân máy.

Khi lấy nét bằng tay, chúng ta sẽ nhìn qua khung ngắm hoặc màn hình LCD để quyết định. Trong khi chế độ lấy nét tự động thì tự tính toán khoảng nét thông qua các cơ chế điện tử và điều khiển khoảng cách thấu kính so với bề mặt nhạy sáng với độ chính xác cũng khá cao.

Hệ thống lấy nét theo pha và hệ thống lấy nét tương phản

Ánh sáng đi vào ống kính và đập và một chiếc kính phản chiếu ngay trước cảm biến, sau đó ánh sáng sẽ đi lên lăng kính và đi ra khung ngắm. Sẽ có một lượng nhỏ ánh sáng đi xuyên qua kính phản chiếu, đập vào một chiếc kính khác và đi xuống đáy máy ảnh đập vào cảm biến lấy nét tự động.

Cảm biến lấy nét tự động được trang bị 2 hoặc nhiều cảm biến hình ảnh với các thấu kính siêu nhỏ phía trên. Các cảm biến siêu nhỏ này tạo ra các điểm lấy nét tự động.

Dễ hiểu là ánh sáng được chia ra khi chúng đi xuyên quan phần trong suốt của gương lật. Hai hình ảnh tách biệt này được điều khiển hướng xuống dưới, chiếu lên bề mặt của cảm biến lất nét tự động. Chúng được đánh giá, so sánh về góc và mức độ liên quan. Hệ thống xử lý của máy ảnh sẽ nhận và đánh giá tín hiệu thu được từ cảm biến lấy nét tự động, sau đó ra lệnh cho ống kính điều chỉnh các thấu kính của mình đến khi hai hình ảnh này trở nên rõ ràng, khi hai hình ảnh này trở thành một hình ảnh thì có nghĩa là tấm ảnh đã được lấy nét xong.

Các cảm biến thế hệ đầu tiên chỉ thực hiện đánh giá chi tiết hình ảnh theo chiều dọc gây hạn chế khi hệ thống chỉ có thể lấy nét trên các cảnh vật đơn giản. Hiện nay, nhiều loại cảm biến mới đã được trang bị các điểm lấy nét theo công nghệ cross-type, có khả năng đọc được chi tiết theo cả chiều dọc lẫn ngang.

Với hệ thống lấy nét tương phản, máy ảnh sẽ ra lệnh cho ống kính di chuyển các thấu kính lấy nét, đồng thời trong quá trình đó, máy sẽ phân tích sự thay đổi cường độ ánh sáng ở một hoặc một nhóm điểm ảnh. Cường độ ánh sáng cực đại thể hiện điểm nét nhất của tấm ảnh. Bên cạnh ưu điểm về số điểm lấy nét, thì nhược điểm của hệ thống này là máy ảnh cần phải liên tục đánh giá hình ảnh để đạt được mức lấy nét cao nhất. Khi ánh sáng đập vào cảm biến lần đầu tiên, máy ảnh lúc này vẫn chưa thể nhận biết được ánh sáng này đã có cường độ mạnh nhất hay chưa cho đến khi ra lệnh ống kính thay đổi vị trí của thấu kính lấy nét. Điều này dẫn đến tốc độ lấy nét sẽ bị chậm đi so với lấy nét theo pha, may mắn thay là các loại máy ảnh không gương lật thế hệ mới bây giờ đã có khả năng lấy nét siêu nhanh.

Hệ thống lấy nét tự động tương phản được sử dụng phổ biến trên các máy ảnh không gương lật, PnS, chế độ live view trên DSLR, smartphone. Nó chỉ sử dụng ánh sáng đập vào bề mặt cảm biến để lấy nét. Điều này giúp hệ thống lấy nét tương phản có ưu điểm vượt trội hơn so với hệ thống lấy nét theo pha về số điểm lấy nét tự động nên lấy nét không giới hạn. Với lấy nét theo pha, số điểm lấy nét tùy thuộc vào thiết kế của gương lật và số lượng cảm biến lấy nét dưới gương lật. Một số mẫu máy hiện đại trang bị màn hình cảm ứng còn có thể giúp bạn chỉ cần chạm vào điểm mong muốn là có thể lấy nét tự động ngay lập tức.

Tin tức liên quan

Cách chụp bóng đen hiệu quả nhất(18/02/2016)

10 kỹ thuật chụp ảnh ấn tượng mà bạn nên biết(11/01/2018)

Video hướng dẫn (Kỳ 5): Những lỗi cơ bản của người mới chơi ảnh(29/11/2016)

Độ nét của máy ảnh(27/02/2016)

Các hệ thấu kính chụp macro(16/02/2016)