Đua pixel nhường chỗ cho cuộc chiến ISO

Những phiên bản chuyên nghiệp mới nhất từ Canon và Nikon đã hỗ trợ mức ISO trên 100.000. Sớm muộn, máy ảnh ra sau cũng sẽ theo chân xu hướng này.

Thông số quan trọng nhất ảnh hướng tới lượng máy ảnh bán ra trong thời đại kỹ thuật số từng là số triệu điểm ảnh. Bạn có thể thấy vô số quảng cáo từ những siêu thị lớn hay trên truyền hình đã ảnh hưởng đến người tiêu dùng thế nào khi mà nếu trao đổi về máy ảnh, câu đầu tiên họ hỏi sẽ là: Máy ảnh này mấy "chấm".

Khi công nghệ ảnh số phát triển cũng là lúc số điểm ảnh trở nên nổi trội hơn so với các thông số khác, và thông số này bắt đầu được quan tâm khi những người chụp ảnh đem ra so sánh máy phim của họ với khả năng hiển thị hỉnh ảnh của những cảm biến thuở ban đầu. Nhưng có một điều trớ trêu nho nhỏ, đó là kể cả khi so sánh như vậy, cũng khó có thể tìm được người nào đi vào các cửa hàng máy ảnh mua một cuộn phim Ektachrome hay Fujichrome và hỏi người bán hàng xem độ hạt của phim hay độ phân giải của phim là bao nhiêu. Liệu có bao nhiêu người chụp ảnh từng thực sự nhìn vào các thông số chi tiết in rõ ràng trên mỗi hộp phim?

Cảm biến nhiều triệu điểm ảnh sẽ chẳng có ý nghĩa gì nếu như máy ảnh không có một hệ thống xử lý hình ảnh tương xứng với số điểm ảnh đó. Đây là bộ xử lý hình ảnh Expeed của Nikon D3x, có thể xử lý tốt 24,5 triệu điểm ảnh Full Frame ở tốc độ 5 khung hình/giây.

Những ngày đầu

Khi công nghệ số phát triển, thông số độ phân giải đột nhiên trở nên vô cùng quan trọng. Một phần bởi độ phân giải của những máy ảnh số đầu tiên không được tốt cho lắm. Khi máy ảnh bắt đầu đạt tới ranh giới 1 triệu điểm ảnh, có cảm tưởng như công nghệ số đã bắt đầu một làn sóng mới. Trong ngành công nghiệp ảnh, các phương pháp tính toán độ phân giải của phim bắt đầu xuất hiện và nó cũng chẳng tồn tại lâu trước khi những so sánh về mặt lý thuyết của số điểm ảnh trên phim so với cảm biến được thể hiện trên ảnh in.

Ở giai đoạn này, thiết kế máy ảnh đã trải quả một kiểu trải nghiệm tự do chưa từng có trước đây. Không cần phải có những ngăn chứa phim, các nhà thiết kế có thể thoải mái tưởng tượng những mẫu máy ảnh đời mới sẽ như thế nào. Đó là cuối những năm 1990. Lúc này, hầu hết những nhiếp ảnh gia chuyên nghiệp vẫn chỉ đứng ngoài lề để xem máy ảnh số sẽ ra sao. Máy ảnh số thời đó chủ yếu cho giới khách hàng bình dân hay phục vụ các mục đích khoa học mà chưa tiến tới được tầm chuyên nghiệp.

Kể cả trong giai doạn sơ khai của cuộc cách mạng ảnh số này, cuộc chiến về số điểm ảnh cũng đã bắt đầu được khơi mào. Đầu tiên là 1 triệu điểm ảnh, rồi đến 2 triệu. Ở mức 2 triệu, bắt đầu xuất hiện những lời bán tán hay những câu hỏi đối với các nhà sản xuất, liệu 2 triệu điểm ảnh đã đủ cho hầu hết nhu cầu nhiếp ảnh hay chưa. Câu trả lời nhận được thời bấy giờ cũng tương tự như khi người ta hỏi Bill Gate về bộ nhớ cho máy tính bao nhiêu là đủ. Và câu trả lời đã trở nên nổi tiếng là "640K là đủ cho tất cả mọi người".

Thông số hoàn hảo

Tiếp thị một công nghệ mới không dễ dàng gì. Làm sao có thể thuyết phục những khách hàng tiềm năng về những lợi ích mà họ còn không biết có cần thiết không. Ai cũng có máy ảnh cả. Phim không rẻ, nhưng người ta sẵn sàng bỏ tiền cho việc mua và tráng ảnh, bởi lẽ in ảnh ở nhà cũng khó khăn hơn mà chất lượng lại không đẹp bằng. Internet vẫn chưa bị tràn ngập bởi Facebook và Flickr, thế giới vẫn còn đang trong giai đoạn kết nối quay số. Trong bối cảnh này, các bộ phận tiếp thị cần phải có một thứ gì đó thật dễ hiểu, dễ nhớ và là yếu tố có thể so sánh một cách trực tiếp và ngay lập tức. Đó chỉ có thể là một con số. Đột nhiên trong hàng loạt các thông số rối rắm kia, số triệu điểm ảnh nổi lên như một chiếc cọc cứu sinh.

Độ phân giải từ đó đã dần leo leo thang. Từ 2 triệu thuở ban đầu lên tới hơn 20 triệu điểm ảnh ngày nay. Dù đâu đó vẫn còn có những so sánh với phim, nhưng hầu như những tranh luận kiểu này đang ngày càng biến mất. Giờ đây, nếu bạn muốn chụp phim là bởi vì bạn thích nó, bạn nghĩ là bạn sẽ có một bức ảnh đẹp hơn, vì thế mà bạn chọn nó. Chẳng còn ai tranh luận xem ảnh phim và ảnh số công nghệ nào thăng thế nữa. Cuộc chiến giờ đã kết thúc. Các nhà sản xuất như Kodak hay Fujifilm đã làm ra những cuộn phim chất lượng tuyệt với và chúng ta hoàn toàn có thể hy vọng rằng họ sẽ vẫn tiếp tục lộ trình này, bởi lẽ luôn có nhiều nhiếp ảnh gia vẫn gắn bó và vẫn muốn theo đuổi sự nghiệp chụp phim. Nhưng ngày nay, cảm biến số đã đủ tốt để chứng tỏ hình ảnh của công nghệ nào xuất sắc hơn trong cuộc tranh luận đầy ý nghĩa này.

Ngày nay, đã có quá thừa máy DSLR đủ số điểm ảnh cần thiết để in ra bất cứ kích cỡ ảnh nào. Các phiên bản từ 12 đến 24 triệu pixel chiếm nhiều nhất trên thị trường, tập trung vào giới chuyên nghiệp cũng như giới bán chuyên. Nếu bạn cẩn thận và tính toán kỹ hơn, bạn có thể thấy thực ra, độ phân giải như vậy vẫn chưa đủ khi in ảnh ra các kích thước lớn hơn và nghĩ rằng chắc để in ảnh ra to nữa thì vẫn cần phải tạo ra những máy ảnh nhiều triệu điểm ảnh hơn. Suy luận này cũng hợp lý, nếu như bạn chỉ nhìn một cách đơn giản vào độ phân giải nội tại. Vấn đề là độ phân giải nội tại này không phải lúc nào cũng bị hạn chế như vậy. Để tạo độ phân giải lớn hơn, người ta còn dùng đến khả năng nội suy.

Công nghệ nội suy

Phase OneP40+ là một máy medium-format với độ phân giải 40 triệu điểm ảnh và cảm biến Sensor+ có thể đổi giữa 40 triệu pixel và 10 triệu pixel. Ảnh: Digitalphotography.

Những tay máy chuyên nghiệp có thể bối rối với thuật ngữ nội suy hình ảnh để có độ phân giải cao hơn độ phân giải nội tại. Từ "nội suy" thực ra đã được hiểu theo nghĩa hạn chế đi rất nhiều.

Thuật ngữ nội suy vốn bị mang tiếng xấu do ở những giai đoạn đầu khi mà cảm biến còn đang đánh vật với cuộc chiến độ phân giải cao, khi đó người ta đã ứng dụng công nghệ nội suy sao cho cảm biến 3 triệu điểm ảnh có thể cho ra những bức ảnh tới 10 triệu điểm ảnh. Nếu bạn thử tăng độ phân giải thông qua phần mềm nội suy, bạn sẽ có một file lớn hơn, nhưng ở một khía cạnh nào đó, các phần mềm nội suy không thể thu thập đủ thông tin cần thiết để tăng số điểm ảnh, vì thế hình ảnh cuối cùng thường bị vỡ, chất lượng bị suy giảm nghiêm trọng. Do đó, những tay chuyên nghiệp vốn theo sát trao lưu công nghệ số từ đầu sẽ chỉ nhớ việc khách hàng luôn than phiền về những bức ảnh bị đẩy độ phân giải bằng công nghệ nội suy khiến cho chất lượng ảnh kém đi.

Nhưng nếu nhìn thuật ngữ nội suy trong bối cảnh các máy DSLR cao cấp hiện nay thì sẽ thấy một câu chuyện hoàn toàn khác. Ở 12 triệu điểm ảnh trở lên, file ảnh số sẽ có dung lượng khoảng hơn 40MB. Dung lượng như vậy chứa rất nhiều dữ liệu. Giả dụ bạn lại chụp bằng định dạng RAW, file ảnh xuất ra gần như sẽ không phải qua một thao tác xử lý nào (dù thực chất, ảnh RAW cũng đã được xử lý và nén một phần). Với số lượng dữ liệu lớn như vậy, các phần mềm nội suy có thể thực thi công việc của mình tốt hơn nhiều. Về cơ bản, các phần mềm nội suy chỉ làm việc trên dữ liệu. Càng nhiều dữ liệu, kết quả càng tốt. Thêm vào đó, tỷ lệ không mang tính chất tuyến tính. Một file ảnh RAW có dữ liệu nhiều gấp 4 lần sẽ cho ra file ảnh nhiều thông tin hơn là tỷ lệ 4 lần đó.

Vì thế bạn có thể thấy ngay, thật khó cho là số triệu điểm ảnh ngày nay là chưa đủ. Tất nhiên các nhà sản xuất máy ảnh mới chỉ đang miễn cưỡng kéo chậm lại cuộc đua điểm ảnh bởi lẽ, xét trên góc độ thị trường, điểm ảnh vẫn là điểm nhất của một máy ảnh khi họ quảng bá về thông số cho khách hàng. Đặc biệt, kể cả về góc độ kinh tế cũng khó mà có thể đưa ra được một lập luận về việc cần xem xét lại cuộc đua điểm ảnh, nhưng các hãng vẫn không từ bỏ bởi những nguyên nhân sâu xa hơn.

Sẽ có cuộc chiến ISO thay vì điểm ảnh?

Khi cuộc đua triệu điểm ảnh quan trọng hơn là tốc độ, các máy medium-format luôn là quán quân. Với cảm biến kích cỡ 56 x 36 mm, phiên bản Leaf AFi-II 10 chụp ảnh với độ phân giải 56 triệu điểm ảnh với kích cỡ hình ảnh đạp 9.288 x 6.000 pixel ở tốc độ 1 khung hình/giây. Ảnh: Digitalphotopro.

Khi số điểm ảnh càng tăng, số nhiễu và các yếu tố giảm chất lượng hình ảnh cũng tăng theo. Khả năng bắt hình cũng vì thế sẽ trở nên khó khăn hơn. Cảm biến hình ảnh sẽ nóng hơn (cần phải tỏa nhiệt) và năng lượng vì thế sẽ phải tiêu tốn nhiều hơn. Để hỗ trợ giải quyết vấn đề này, các hãng máy ảnh bắt đầu phát triển những bộ xử lý hình ảnh tiên tiến như DIGIC (của Canon), EXPEED (Nikon) hay BIONZ (Sony) nhằm thực thi nhiệm vụ giải quyết các vấn đề gây ra bởi tình trạng càng ngày càng nhiều triệu điểm ảnh nhồi nhét vào kích cỡ cố định của cảm biến. Thực tế, cảm biến và bộ xử lý hình ảnh ngày càng trở nên hoàn hảo đến nỗi trong các tuyên bố gần đây của cả Canon và Nikon, hai hãng này đều cho biết các thế hệ mới đã đẩy được độ nhạy sáng (ISO) lên trên mức 100.000.

Cảm biến 24,5 triệu điểm ảnh của Sony DSLR A900 tương tự của D3X với bộ xử lý Bionz do hãng phát triển. Ảnh: Digitalphotopro.

Câu hỏi hiện nay là, liệu thay vì cuộc chiến triệu điểm ảnh, nhà sản xuất có đang bắt đầu đổi hướng trọng tâm của mình trong công cuộc tạo ra những bức ảnh trong hơn, ít nhiễu hơn và hiển thị màu săc đẹp hơn? Rõ ràng, nhà sản xuất nào cũng muốn đạt được mục tiêu như vậy, bằng chứng là họ đã phát triển những thiết bị phần cứng và phần mềm hỗ trợ đầy ấn tượng cho các máy ảnh của họ. Nhưng liệu thay vì ganh đua về điểm ảnh, họ có đang manh nha một cuộc ganh đua nào khác không?

Trong ngành công nghiệp ôtô, có hai yếu tố chính mà các nhà sản xuất luôn sử dụng để tạo sự khác biệt với đối thủ: công suất và tiêu thụ nhiên liệu. Khi xăng bắt đầu rẻ hơn, bạn có thể thấy chỉ còn các quảng cáo về công suất mỗi khi ra sản phẩm mới. Nhưng khi xăng dầu đắt đỏ, công suất lại bị chìm dẫn và mức tiêu thụ nhiên liệu lại bắt đầu lên ngôi.

Tương tự, ngành công nghiệp máy ảnh đã dựa quá nhiều vào số triệu điểm ảnh (như với công suất) bấy lâu nay. Với các cải tiến mới có thể đẩy ISO lên mức trên 100.000, có thể dự đoán ngành công nghiệp máy ảnh cũng bắt đầu tìm được một tiêu chí khác để quảng cáo, tương tự như mức tiêu thụ năng lượng trong ngành công nghiệp ô tô vậy.

Liệu cuộc chiến điểm ảnh đã chấm dứt? Khó có thể biết được. Chỉ có điều chắc chắn rằng, bạn luôn muốn máy ảnh càng nhiều triệu điểm ảnh càng tốt. Nhưng các file ảnh có độ phân giải cao mà lại bị nhiều nhiễu cũng sẽ khó mà sử dụng được. Với năng lực ống kính đã tiến dần tới giới hạn cũng như vấn đề nhiễu trên cảm biến, giờ có lẽ là lúc chuyển từ số triệu điểm ảnh sang mục tiêu nhiễu ít, ISO cao và không bị các hiệu ứng giả tạo. Với số điểm ảnh hiện tại, nếu như nhiễu được giảm thiểu thì công nghệ nội suy thậm chí có thể tạo ra những file ảnh có độ phân giải lớn hơn nhiều.

Có vẻ như các nhà sản xuất cũng đang bắt đầu rục rích cho một cuộc thay đổi. Hiện tại những phiên bản chuyên nghiệp mới nhất từ Canon và Nikon như EOS-1D Mark IV và D3S đã hỗ trợ mức ISO trên 100.000 và sớm muộn có lẽ các máy ảnh ra sau cũng sẽ theo chân xu hướng này. Theo đã phát triển công nghệ, chúng ta đều có quyền hy vọng rằng hình ảnh số sau này sẽ ngày càng ít nhiễu hơn, xử lý hỉnh ảnh trong máy tốt hơn với những cảm biến tiên tiến hơn, nhất là khi DSLR đang bắt đầu bước vào thời kỳ phục hưng của chính mình.