Nội dung bài viết
Trên máy ảnh số, cảm biến là bộ phận quan trọng nhất quyết định chất lượng ảnh chụp. Chính vì vậy, nếu bạn là người đang muốn tìm hiểu về máy ảnh, muốn đầu tư cho mình một chiếc máy ảnh chất lượng thì bạn cần phải quan tâm đến các loại cảm biến máy ảnh để có thể tìm được thiết bị tốt nhất. Hãy cùng Chiêm Tài Mobile tìm hiểu chi tiết hơn ở bài viết dưới đây nhé!
Cảm biến máy ảnh là gì?
Cảm biến máy ảnh có hình dạng như một tấm silicon trong đó chứa các tế bào quang điện, chịu trách nhiệm thu nhận ánh sáng và chuyển đổi những gì mắt người nhìn thấy qua kính ngắm hoặc màn hình LCD sang hình ảnh. Đây là bộ phận quan trọng nhất của chiếc máy máy, chi phí sản xuất có khi chiếm đếm 1/3 giá trị máy ảnh.
Cảm biến có chức năng gì trong máy ảnh?
Cảm biến máy ảnh là yếu tố quyết định tới kích cỡ ảnh, độ phân giải, khả năng chụp thiếu sáng, độ sâu trường ảnh, dải nhạy sáng, ống kính và thậm chí là kích thước của máy ảnh.
Cảm biến máy ảnh không chỉ quyết định chất lượng của một tấm ảnh đẹp hay xấu chất lượng cao hay thấp mà nó còn quyết định kích cỡ tối đa mà bạn có thể in bức ảnh này ra. Ngoài kích cỡ vật lý của cảm biến, chất lượng ảnh còn phụ thuộc vào số lượng pixel và kích cỡ của các pixel này. Hơn nữa, kích cỡ cảm biến cũng sẽ ảnh hưởng đến những gì bạn sẽ nhìn được qua kính ngắm, nghĩa là các cảm biến nhỏ thường thu được ít cảnh hơn so với cảm biến toàn khung hình.
Cảm biến máy ảnh có những loại nào?
Phân loại theo cơ chế hoạt động
Cảm biến CCD
CCD một trong những sensor camera lâu đời nhất mà vẫn còn được sử dụng ở thời điểm hiện tại. Cảm biến CCD được sử dụng trên máy ảnh kỹ thuật số, cho chất lượng hình ảnh vượt trội so với cảm biến CMOS với dải tương phản động và kiểm soát nhiễu tốt hơn. Tốc độ xử lý CCD rơi vào khoảng 30 khung hình/giây.
Mặc dù là cảm biến thông dụng trên thị trường nhưng do quá trình lắp ráp khó khăn và tiêu thụ điện năng quá nhiều nên CCD vẫn không được đánh giá cao và các nhà sản xuất thường thay thế bằng cách sử dụng cảm biến CMOS.
Một số máy ảnh sử dụng cảm biến CCD:
Samsung WB110
Canon Powershot SX400IS
Fujifilm FinePix S4500
Panasonic DMC-SZ8
Olympus Mju-7050
...
Cảm biến CMOS
Mặc dù đã từng được cho là có chất lượng ảnh kém hơn so với CCD, tuy nhiên bằng những tân tiến của công nghệ hiện đại, CMOS đã có những đột phá mới cho chất lượng của cảm biến tăng lên đáng kể và thậm chí còn vượt qua cả tiêu chuẩn CCD.
Vào thời điểm mới được ra mắt, những hình ảnh mà cảm biến CMOS cho ra bị nhiễu hạt cao. Và để cải thiện tình trạng đó, các thế hệ sau đã được trang bị vi thấu kính bắt sáng chính xác và đọc 2 lần điểm ảnh theo thứ tự đọc giá trị bắt sáng trước rồi đến giá trị của mạch hỗ trợ.
Với nhiều chức năng được tích hợp hơn, cảm biến CMOS hoạt động hiệu quả hơn CCD, cần ít năng lượng hoạt động hơn, xử lý nhanh hơn và nhạy sáng tốt, phù hợp với việc chụp tốc độ cao và giá thành cũng thấp hơn so với CCD.
Một số máy ảnh được trang bị cảm biến CMOS:
Sony A6000
Nikon D7100
Fujifilm X70
Canon EOS 5DS
Canon EOS 5DS R
Phase One XF 100MP
Cảm biến LiveMOS
LiveMOS là cảm biến máy ảnh kết hợp những ưu điểm của CCD và CMOS. LiveMOS có mức độ tiêu thụ điện năng thấp, tiếng ồn được giảm một cách kể và cho ra hình ảnh có độ phân giải cao. Ngoài ra, LiveMOS sử dụng cấu trúc đặc biệt để giảm nhiễu và tăng độ nhạy snasg, giúp nó hoạt động tốt hơn trong điều kiện ánh sáng yếu. Cảm biến liveMOS còn sử dụng công nghệ tín hiệu mạch readout cùng với kiến trúc mạch điều khiển điểm ảnh, cho phép sử dụng điện áp thấp và cắt giảm điện năng tiêu thụ.
Một số máy ảnh trang bị cảm biến LiveMos:
Panasonic Lumix DMC-GF5
Lumix DMC-GX8 Lumix DMC-GF5
…
Cảm biến Foveon X3
Foveon X3 là loại cảm biến màu được phát triển bởi Foveon Inc. Hệ thống cảm biến Foveon X3 không đi kèm với mảng lọc Bayer nên sẽ không yêu cầu demosiacing để có thể sản xuất hình ảnh nên sẽ có lợi thế, ghi lại màu sắc chính xác và tạo ra các bức ảnh có độ phân giải cao hơn nhưng sẽ thường kém hiệu quả trong điều kiện ánh sáng yếu và có thể gây nhiễu ảnh.
Khác với các cảm biến khác, Foveon X3 sử dụng cấu trúc 3 lớp, mỗi lớp chụp một trong 3 màu cơ bản (đỏ, xanh dương và xanh lá cây) xếp chồng lên nhau theo chiều dọc và được tổ chức theo kiểu lưới hai chiều.
Các cảm biến Foveon X3 thường sẽ được sử dụng trong các máy ảnh compact và máy ảnh như:
Sigma DP0
Sigma DP2s
...
Cảm biến CMOS FI
CMOS FI (Front-illuminated Sensor) là một trong những cảm biến truyền thống. Quá trình hấp thụ ánh sáng của tấm nền cảm quang không hiệu quả do lượng ánh sáng đã hao hụt khá nhiều bởi bộ xử lý chuyển tín hiệu quang học sang tín hiệu điện tử.
Để xử lý vấn đề trên, các nhà sản xuất đã đặt lên một lớp điện môi xử lý tín hiệu đặt ở phía trước tấm nền cảm quang để giúp tăng hiệu suất thu nhận ánh sáng. Tuy nhiên điều đó vẫn chưa đủ để CMOS FI được sử dụng rộng rãi và được nhiều người dùng lựa chọn.
Phân loại theo kích thước
Cảm biến 1/2.3 inch (6.3 x 4.7mm)
Là loại cảm biến có kích thước nhỏ nhất, được sử dụng trên các mẫu máy ảnh point-n-shoot, máy ảnh siêu zoom và cả trên điện thoại. Hỗ trợ độ phân giải từ 16-24MP, kích thước sẽ ở mức 6.3mm - 4.7mm.
Cảm biến 1/2.3 inch chỉ cho hình ảnh có chất lượng ổn định trong điều kiện ánh sáng tốt, nhưng khi chụp ở điều kiện thiếu sáng thì ảnh sẽ bị nhiễu hạt và mờ.
Cảm biến 1/1.7 inch (7.6mm x 5.7mm)
Cảm biến 1/1.7 inch giúp việc tách đối tượng ra khỏi nền dễ dàng hơn và cho hiệu suất tốt hơn so với cảm biến 1/2.3 inch khi chụp trong điều kiện thiếu sáng. Chúng được sử dụng nhiều trên các máy ảnh compact.
Cảm biến 1 inch (13.2 mm x 8.8 mm)
Cảm biến 1 inch được công bố vào năm 2011, định dạng CX của Nikon đã được áp dụng trên máy ảnh Nikon 1. Loại cảm biến này hiện đang là một lựa chọn phổ biến trên các loại máy ảnh nhỏ gọn nhờ kích thước nhỏ đặc biệt là máy ảnh compact bỏ túi. Các ống kính trên các máy ảnh này thường bị giới hạn khoảng 24mm-70mm hoặc 24mm-100mm.
Cảm biến này cho hình ảnh chất lượng rất tốt, nhất là nhiều máy ảnh nhỏ gọn có khẩu độ tối đa rộng cho phép thu được nhiều ánh sáng hơn.
Cảm biến Micro Four Thirds (17.3mm x 13mm)
Cảm biến Micro Four Thirds (M43) có kích thước 17.3 x 13mm (khoảng 1/4 kích thước của cảm viến Full-frame). Cảm biến M43 là một tiêu chuẩn DSLR mở do Olympus và Kodak tạo ra và được sử dụng ở hầy hết các dòng máy ảnh DSLR của Olympus, Panasonic Four Thirds và Micro Four Thirds.
Cảm biến APS-C (23.6mm x 15.8mm)
Cảm biến APS-C có kích thước 23.6mm x 15.8mm được sử dụng trên các mẫu máy ảnh DSLR thuộc phân khúc “entry level” của các thương hiệu lớn như Canon, Nikon, Pentax và Sony. Loại cảm biến này đem đến sự cân bằng ấn tượng giữa tính di động của hệ thống, chất lượng hình ảnh và sự linh hoạt của ống kính.
Cảm biến APS-H (28.7mm x 19mm)
Là một trong những kích thước cảm biến phổ biên nhất trên hầu hết các dòng máy ảnh không gương lật, có kích thước khoảng 28.7 x 19mm với số điểm ảnh vừa phải để tăng tốc độ chụp và hiệu suất ISO. Kích thước này nhỏ hơn Full-Frame nhưng lại lớn hơn APS-C, hệ số crop sẽ tương ứng giữa khung hình ở mức 1.3 lần.
Cảm biến Full Frame (36mm x 24mm)
Kích thước 36mm x 24mm, được gọi là full frame bởi nó gần giống với khung của phim 35mm tiêu chuẩn. Kích thước này lớn gần gấp đôi so với cảm biến APS-C, mang đến hình ảnh chụp không bị crop nên những gì bạn thấy qua khung ngắm cũng là những gì bạn chụp.
Cảm biến Medium Format (43.8mm x 32.8mm)
Là một trong 2 cảm biến lớn nhất ở thời điểm hiện tại. Cảm biến Medium Format cho hình ảnh với chất lượng cao hơn bởi chúng thu được nhiều ánh sáng hơn nên các nhà sản xuất cũng dễ dàng tăng cường số pixel trên cảm biến. Tuy nhiên chi phí lại không hề nhỏ nên chúng chỉ được sử dụng trên những mẫu máy ảnh chuyên nghiệp, cung cấp nhiều lựa chọn góc ống kính gốc và lấy nét tự động nhanh hơn.
Cảm biến Large Format (102mm x 127mm)
Là mẫu cảm biến ảnh lớn nhất hiện tại, mang đến hình ảnh chất lượng cao nhờ việc thu được nhiều ánh sáng hơn để tái tạo hình ảnh. Và chi phí cũng rất lớn, kích thước cũng cồng kềnh nên bạn chỉ có thể tìm thấy mẫu cảm biến này trên những chiếc máy ảnh siêu chuyên nghiệp hoặc một số mẫu trưng bày.
Hy vọng những thông tin ở bài viết trên đây của Chiêm Tài sẽ giúp bạn có thêm nhiều kiến thức về máy ảnh, các loại cảm biến máy ảnh. Từ đó bạn có thể lựa chọn được một chiếc máy ảnh với cảm biến phù hợp với nhu cầu sử dụng của mình.
