Smartphone khai thác nhiếp ảnh điện toán

Nhiếp ảnh điện toán dựa trên xử lý bằng thuật toán phần mềm đã manh nha từ vài năm trước như với dòng smartphone Pixel series của Google. Tuy nhiên, khi được Apple tập trung vào dòng smartphone iPhone 12 series ra mắt toàn cầu ngày 13-10 vừa qua, công nghệ này mới được "đóng dấu khẳng định", chính thức mở ra một xu hướng "nhiếp ảnh điện toán", khai thác tối đa thế mạnh của trí tuệ nhân tạo (AI).

Dùng phần mềm chụp ảnh

Những người chụp ảnh di động nghiệp dư hay chuyên nghiệp trước nay đều không phủ nhận khả năng chụp đẹp của dòng máy ảnh Pixel do Google phát triển. Chiếc Pixel 3 ra đời tháng 10-2018 chỉ với 1 camera sau 12.2MP f/1.8 nhưng đã đánh bại hàng loạt "cao thủ" khác khi được tổ chức chuyên đánh giá chất lượng chụp ảnh của điện thoại DxOMark cho tới 101 điểm, bằng với chiếc iPhone XR của Apple vốn được coi là "smartphone có camera đơn chụp ảnh tốt nhất" lúc đó.

Trong bảng xếp hạng các smartphone tốt nhất trong năm 2018 do trang công nghệ CNET thực hiện, Pixel 3 giành vị trí điện thoại chụp ảnh xuất sắc nhất. Còn nếu so sánh trên bảng xếp hạng toàn năm dựa theo điểm DxOMark, Pixel 3 xếp thứ 7 sau Huawei P20 Pro (smartphone có 3 camera đầu tiên trên thế giới mà camera cao nhất tới 40MP) đạt 109 điểm; Apple iPhone Xs Max (có 2 camera 12MP) đạt 104 điểm; Samsung Galaxy Note 9 (2 camera 12MP), Xiaomi Mi Mix 3 (2 camera 12MP), HTC U12+ (2 camera 16MP), Huawei P20 (2 camera 20MP). Bí quyết của Pixel nằm ở trong phần mềm chụp ảnh (PMCA) do Google phát triển.

Nhân bản đối tượng độc đáo nhưng vẫn liền lạc và hợp lý. Hình ảnh chụp bằng smartphone Mi 10T

Và với thế mạnh về thuật toán PMCA, Google không chạy đua về phần cứng camera giống hầu như các hãng điện thoại khác. Pixel 4 series ra đời năm 2019 chỉ có 2 camera 16MP và 12.2MP. Thậm chí, ngay cả Pixel 5 mới bắt đầu bán vào giữa tháng 10 năm nay cũng vẫn giữ cấu hình camera như ở Pixel 4. Trên bảng xếp hạng toàn bộ smartphone của DxOMark vào giữa tháng 10, Pixel 4 đứng thứ 28 với 112 điểm (hơn 1 điểm so với Samsung Galaxy Note20 Ultra 5G). Mà bây giờ, ai cũng biết cấu hình camera trên smartphone đang trong cuộc tranh đua khốc liệt, ngày càng có thêm nhiều smartphone trang bị camera chính tới 108MP (như Samsung Galaxy Note20 Ultra 5G, thua 1 điểm DxOMark so với Pixel 4).

Vào năm 2014, 2 năm trước khi đưa ra chiếc smartphone đầu tiên Pixel, Google đã phát hành PMCA cho smartphone chạy hệ điều hành Android là Google Camera, tương thích với Android 4.4 Kitkak. Dự án PMCA này đã được tiến hành từ năm 2011 và giữa tháng 8 vừa qua, đã có phiên bản 7.5.

Chỉ cần smartphone có 1 ống kính máy ảnh đủ tốt để thu nhận tín hiệu ánh sáng, Google Camera sẽ xử lý mọi thứ để cho ra tấm ảnh ưng ý. Không cần phải có 2 camera, Google Camera vẫn chụp ảnh xóa phông thậm chí còn đẹp và tự nhiên hơn nhiều điện thoại cao cấp. Chỉ bằng thuật toán phần mềm, Google Camera vẫn có thể cung cấp các tính năng chụp ảnh "xịn" như chụp đêm (night sight), chụp tự động (auto shot), chuyển động chậm (slow motion), photo booth, ảnh chuyển động (motion photos), HDR +, toàn cảnh (panorama), chân dung xóa phông (portrait mode), thiên văn (astrophotography mode)…

Tận dụng sức mạnh AI

Với việc ứng dụng AI ngày càng sâu rộng vào smartphone, thuật toán PMCA càng siêu cấp hơn, tập trung khai thác sức mạnh chụp ảnh được tích hợp ngay trong chip xử lý di động (với những bộ vi xử lý tín hiệu hình ảnh ISP ngày càng mạnh hơn) kết hợp với khả năng xử lý AI (từ chip NPU tích hợp trong vi xử lý). Các ứng dụng chụp ảnh cũng được các hệ điều hành di động sau này hỗ trợ tốt hơn để có thể tung hoành.

Trong khi Google ứng dụng thuật toán PMCA cho thiết bị Android, Apple cũng làm tương tự cho smartphone iPhone chạy hệ điều hành iOS của mình. Điều này có thể giải thích vì sao lâu nay các dòng iPhone không chạy đua phần cứng máy ảnh như bên Android mà vẫn cho chất lượng chụp ảnh ấn tượng. Câu chuyện này giờ bắt đầu thành một xu hướng, một chuẩn trong di động với việc Apple tập trung mạnh vào nhiếp ảnh điện toán cho dòng smartphone mới ra đời iPhone 12 series. Trong sự kiện online toàn cầu Apple Event Hi Speed ngày 13-10, bà Kaiann Drance, Phó Chủ tịch Tiếp thị sản phẩm iPhone của Apple, đã dành nhiều thời gian nói về nhiếp ảnh điện toán (Apple gọi là Computational Photography). Apple đã sử dụng thuật toán về nhiếp ảnh để xử lý các hình ảnh và video tốt hơn, cũng như tăng cường và cung cấp thêm những tính năng mới cho chụp ảnh, như Smart HDR3 và đặc biệt là với chế độ chụp đêm, thậm chí cho ảnh selfie rõ đẹp mà không cần đèn flash. Bí quyết của Apple là khai thác công nghệ AI kết hợp với sức mạnh xử lý của các chip ISP, Neural Engine… tích hợp trong chip xử lý A14 Bionic mới nhất của mình.

Từ hơn một năm nay, các hãng điện thoại đua nhau giới thiệu các hệ thống chụp ảnh của mình có tích hợp AI, gọi là camera AI. Thật sự, đó cũng là dạng nhiếp ảnh điện toán dựa vào thuật toán AI. Gần đây, vào cuối tháng 9, hãng Xiaomi đã ra mắt dòng smartphone mới Mi 10T series nổi bật với bộ công cụ sáng tạo Creative Kit mà chỉ có thuật toán phần mềm kết hợp AI mới làm được, như có 6 chế độ phơi sáng đươc thiết lập sẵn, 9 hiệu ứng chuyển động, 3 chế độ chỉnh tông màu; công nghệ bổ sung bầu trời AI Skyscaping 3.0; tính năng nhân bản biến 1 người thành 4 người với 4 trạng thái khác nhau nhưng trong cùng một khung hình photo clones và video clones; vừa quay video UHD 8K vừa chụp ảnh 33MP; quay đồng bộ Dual-Video cùng lúc cả 2 camera trước và sau với 3 chế độ… Tất nhiên, phần cứng "xịn" kết hợp thuật toán PMCA siêu vẫn là tốt hơn cả nhưng chỉ dành cho những smartphone cao cấp.

Chạy đua nâng cấp phần cứng máy ảnh cho smartphone giờ chỉ còn mang tính khẳng định đẳng cấp của thương hiệu do chi phí quá đắt sẽ đẩy giá thành lên cao và phần cứng nào cũng có giới hạn của nó. Còn thuật toán phần mềm vừa rẻ vừa có khả năng nâng cấp mọi lúc tùy theo năng lực sáng tạo của mỗi người. Vì thế, với bộ xử lý di động ngày càng mạnh hơn, được tích hợp các thành phần xử lý hình ảnh kết hợp với AI, nhiếp ảnh điện toán chắc chắn sẽ là một sự lựa chọn đúng cho các hãng điện thoại trong thời gian tới.