Zoom kỹ thuật số là gì? Giải mã khả năng phóng đại trên camera smartphone

Zoom kỹ thuật số là tính năng phóng đại hình ảnh bằng thuật toán phần mềm có sẵn trên mọi chiếc smartphone hiện nay. Tuy nhiên, đằng sau sự tiện lợi của việc kéo gần vật thể ở xa là sự đánh đổi về độ phân giải và chi tiết của khung hình. Trong bài viết này, Thành Trung Mobile sẽ cùng bạn giải mã chi tiết cơ chế hoạt động cũng như ưu nhược điểm zoom kỹ thuật số để bạn làm chủ camera điện thoại tốt hơn.

Zoom kỹ thuật số là gì?

Zoom kỹ thuật số (Digital Zoom) thực chất là quá trình phóng to một phần của bức ảnh bằng thuật toán phần mềm thay vì thay đổi cấu trúc vật lý của ống kính. Khác với zoom quang học (di chuyển thấu kính để thay đổi tiêu cự), zoom kỹ thuật số vận hành dựa trên việc phóng đại một phần diện tích nhỏ ở trung tâm bức ảnh gốc để lấp đầy toàn bộ khung hình. Vì bản chất là "phóng to ảo", nên khi bạn zoom càng sâu, các điểm ảnh sẽ bị lộ rõ, dẫn đến hiện tượng hình ảnh bị răng cưa, vỡ nét hoặc mờ nhiễu.

Cơ chế hoạt động của Zoom kỹ thuật số trên điện thoại

Khi bạn dùng hai ngón tay kéo giãn màn hình để lại gần vật thể hơn mà không thấy cụm thấu kính dịch chuyển, đó chính là lúc zoom kỹ thuật số trên điện thoại đang hoạt động. Quy trình xử lý hình ảnh lúc này diễn ra như sau:

• Cắt ảnh: Máy ảnh lấy vùng trung tâm của cảm biến và loại bỏ các phần rìa xung quanh.
• Nâng cấp độ phân giải: Do vùng bị cắt có số lượng điểm ảnh ít hơn ảnh gốc, phần mềm điện thoại sẽ tự động "đắp" thêm các điểm ảnh ảo. Thuật toán sẽ tính toán màu sắc dựa trên các điểm ảnh lân cận để bức ảnh không bị thu nhỏ kích thước khi hiển thị.
• Xử lý hậu kỳ bằng AI: Sau khi phóng to, các thuật toán trí tuệ nhân tạo (AI) sẽ cố gắng làm nét lại các đường viền và khử nhiễu để bức ảnh trông mịn màng và dễ nhìn nhất có thể trước khi lưu vào máy.

Sự hỗ trợ của AI trong zoom kỹ thuật số hiện nay: Trung thấy rằng nhờ AI, khoảng cách giữa zoom kỹ thuật số và zoom quang học đang dần được thu hẹp. Samsung, Apple hay Google đều đang sử dụng công nghệ Super Resolution Zoom. Thay vì chỉ cắt một tấm ảnh, máy sẽ chụp nhiều tấm liên tiếp và ghép lại để lấy thêm thông tin chi tiết, giúp hình ảnh sau khi phóng to bằng kỹ thuật số vẫn đạt độ nét chấp nhận được ở mức 2x đến 10x.

Ưu và nhược điểm của công nghệ Zoom kỹ thuật số

Dù thường bị đánh giá thấp hơn zoom quang học, nhưng theo Trung zoom kỹ thuật số vẫn có vị trí riêng trong thế giới smartphone:

Ưu điểm:

• Tiết kiệm không gian: Không yêu cầu hệ thống thấu kính cồng hền thò thụt, giúp điện thoại giữ được độ mỏng nhẹ.
• Chi phí thấp: Các hãng sản xuất chỉ cần tối ưu phần mềm mà không cần đầu tư linh kiện phần cứng đắt tiền.
• Mức độ phóng đại cực lớn: Zoom kỹ thuật số có thể đạt tới mức 100x, 200x – con số mà các ống kính quang học trên điện thoại hiện nay chưa thể chạm tới.

Nhược điểm:

• Chất lượng ảnh kém: Khi zoom quá mức, hình ảnh sẽ xuất hiện hiện tượng vỡ hạt và nhiễu hạt nặng.
• Mất chi tiết vùng tối: Thuật toán bù đắp điểm ảnh thường làm ảnh bị bệt màu, không giữ được độ sâu và chi tiết thực tế.

So sánh Zoom kỹ thuật số và Zoom quang học

Trung lập bảng này để bạn dễ hình dung sự khác biệt. Khi nắm rõ hai loại zoom, bạn sẽ hiểu vì sao các mẫu điện thoại cao cấp thường quảng cáo mạnh về số ‘X’ quang học thay vì ‘X’ kỹ thuật số.

Để hiểu rõ hơn về cấu tạo của toàn bộ hệ thống thấu kính và cảm biến đứng sau các thao tác này, bạn có thể tham khảo thêm bài viết: Camera điện thoại là gì?

Khi nào bạn nên sử dụng Zoom kỹ thuật số?

Dựa trên kinh nghiệm của Trung, bạn nên dùng định dạng zoom này trong các trường hợp:

• Đọc thông tin từ xa: Khi bạn cần nhìn rõ biển số xe hoặc bảng thông báo ở xa mà không cần lưu lại ảnh đẹp.
• Chụp ảnh đủ sáng: Khi ánh sáng môi trường tốt, thuật toán AI sẽ hoạt động hiệu quả nhất để giữ lại chi tiết.
• Kết hợp (Hybrid Zoom): Hầu hết smartphone hiện nay dùng Zoom quang học để phóng đến 3x, 5x, sau đó mới dùng kỹ thuật số để đẩy lên 50x, 100x.

Zoom kỹ thuật số là một công cụ tiện lợi nhưng có giới hạn về vật lý. Nếu bạn chỉ cần chụp để lưu thông tin hoặc đăng lên mạng xã hội với kích thước nhỏ, tính năng này hoàn toàn đáp ứng tốt. Tuy nhiên, nếu bạn là người yêu cầu cao về độ sắc nét, hãy ưu tiên các thiết bị có ống kính tele chuyên dụng.

Hy vọng qua bài viết này, Trung đã giúp bạn có cái nhìn khách quan và chính xác nhất về khái niệm zoom kỹ thuật số là gì?