• Thứ Tư, 07/01/2004 16:04 (GMT+7)

    Công nghệ Foveon X3 của Sigma

    Công ty Sigma (Nhật Bản) vừa công bố loại máy ảnh số có thể thay đổi ống kính SLR mang tên SD9 (12/02/2002). Đây là loại máy ảnh số SLR sử dụng công nghệ bộ cảm biến ảnh (image sensor) FOVEON X3, có khả năng ghi nhận tất cả màu RGB trên từng điểm ảnh (pixel). Điều này có ý nghĩa như thế nào đối với ngành công nghiệp ảnh số.


    FOVEON X3 là bộ cảm biến ảnh đầu tiên trên thế giới sử dụng bộ tách sóng quang (photo-detector) 3 lớp tương tự công nghệ ba lớp màu trên film thường. Các lớp này được xếp chồng lên nhau trên một tấm silic để ghi nhận các màu RGB (Red, Green, Blue) trên từng pixel. Một lớp ghi nhận màu đỏ, một màu xanh lá, lớp còn lại màu xanh dương. Nghĩa là mọi pixel trên bộ cảm biến FOVEON X3  đều ghi nhận được tất cả các màu RGB. Đây là hệ thống đầu tiên có thể ghi nhận thông tin màu một cách trọn vẹn.

    Sức mạnh của SIGMA SD9 là bộ cảm biến ảnh FOVEON X3. Những loại cảm biến khác chỉ sử dụng bộ tách sóng quang một lớp, nghĩa là chỉ có một bộ tách sóng quang trên pixel. Để bắt màu, các pixel được tổ chức thành hệ thống lưới hoặc thể khảm (mosaic), giống như một bàn cờ ba màu. Mỗi pixel chỉ bắt một màu R, G hay B. Các bộ lọc chỉ cho phép một bước sóng ánh sáng (R, G hay B) đi qua và đến bất kỳ pixel nào, nên nó chỉ ghi nhận được một màu ứng với bước sóng này. Kết quả là bộ cảm biến mosaic chỉ có thể bắt được 25% ánh sáng màu R và màu B, và 50% ánh sáng màu G.

    Khiếm khuyết của bộ cảm biến ảnh theo kiểu mosaic (mosaic-based image sensor) là chúng chỉ có thể ghi nhận được 1/3 màu, sau đó phải dựa vào khả năng xử lý liên hợp để nội suy 2/3 màu bị mất. Quá trình nội suy này sẽ tạo ra màu giả tạo và làm mất chi tiết của ảnh. Thực tế, một số máy ảnh số dùng phương pháp làm mờ ảnh nhằm giảm bớt màu giả tạo.

    Thử nghiệm cho thấy SIGMA SD9 với công nghệ FOVEON X3 cho những tấm ảnh sắc nét hơn, chi tiết màu tốt và thực hơn, dù không cần phải hiệu chỉnh. Máy ảnh số sử dụng công nghệ Foveon X3 không cần dựa vào sức mạnh xử lý để tạo thông tin màu bị mất, giảm thiểu đòi hỏi về phần cứng, thiết kế đơn giản và tối thiểu hoá thời gian trễ giữa hai lần bấm máy.

    Công nghệ Foveon X3 còn mở ra khả năng thiết kế những dòng thiết bị thế hệ mới, không có ranh giới giữa ảnh tĩnh và video, không có sự suy giảm chất lượng. Vì bộ cảm ứng ảnh dùng công nghệ Foveon X3 có thể bắt đầy đủ các màu trên mọi pixel nên các pixel này có thể nhóm lại với nhau để tạo ra một hệ pixel lớn hơn: “siêu pixel” với đầy đủ thông tin màu. Năng lực này gọi là khả năng thay đổi kích cỡ điểm ảnh - Variable Pixel Sizing (VPS), chuẩn mới đầu tiên của ảnh số. Với VPS, tín hiệu từ các nhóm pixel có thể được nối lại với nhau để máy ảnh đọc chúng như một pixel. Ví dụ, một bộ cảm biến ảnh 2300 x 1500 có thể chứa trên 3,4 triệu pixel. Nhưng nếu VPS được dùng để nhóm các pixel này thành khối 4 x 4, bộ cảm biến ảnh sẽ “tự điều chỉnh” để có độ phân giải 575 x 375 pixel, mỗi thành phần sẽ lớn hơn 16 lần so với thành phần gốc. Kích cỡ và cấu hình của một nhóm pixel có thể là biến số 2 x 2, 4 x 4, 3 x 5..., và được điều khiển thông qua bộ xử lý tích hợp bên trong Foveon X3.

    Điều này cho phép máy có thể chụp được bức ảnh đầy đủ màu trong điều kiện ánh sáng yếu bằng cách giảm tín hiệu nhiễu nhờ khả năng gộp điểm ảnh. Sử dụng VPS để làm giảm độ phân giải cũng cho phép bộ cảm biến chụp được số khung ảnh cao hơn, tăng tốc độ chụp mỗi tấm ảnh. VPS có thể giúp chuyển đổi ảnh chất lượng cao sang video số (video digital), tạo khả năng phát triển máy ảnh số với 2 chức năng thực thụ. Không có công nghệ này, máy ảnh số phải cố gắng thích nghi cả hai chức năng chụp ảnh tĩnh và quay video số nên phải hy sinh một số tính năng. Để bắt được ảnh đầy đủ màu ở tốc độ video (thường là 30 khung/s), chỉ cần giảm độ phân giải xuống. Và do kích thước của các điểm ảnh có thể thay đổi nhanh chóng, bộ cảm biến dùng công nghệ Foveon X3 có thể chụp được ảnh tĩnh với độ phân giải cao hơn trong khi đang ghi video.

     

     

    Dương Khải Định

    ĐT: (063) 830 275

    dkhaidinh@hotmail.com

     

     

    ID: A0205_46