Bộ phận nghiên cứu về hình ảnh của Công ty Điện tử Samsung Electronics (Hàn Quốc) ngày 14-11-2024 đã chính thức công bố một thiết kế mới cho mô-đun máy ảnh tele có cơ chế zoom mới cho phép ống kính sáng hơn (f/2.58 ở 80mm) và diện tích tổng thể mỏng hơn.

Được gọi là ALoP (All Lenses on Prism, tất cả ống kính trên lăng kính), về cơ bản nó di chuyển mảng ống kính lên trên lăng kính tiềm vọng (periscope prism), thay vì ở giữa lăng kính và cảm biến hình ảnh như trong thiết kế gập thông thường.

Cấu trúc module telephoto camera ALoP: các thấu kính (lens) nằm ngay phía trên lăng kính (prism).

Điều này là do trong thiết kế mô-đun tele gập (folded telephoto module) thông thường, việc tăng đường kính tiêu điểm (pupil diameter) của ống kính (làm cho ống kính rộng hơn và sáng hơn) sẽ làm tăng chiều cao của mô-đun. Với công nghệ ALoP, bạn có thể có đường kính ống kính rộng hơn mà không làm cho toàn bộ mô-đun lớn hơn.

Cấu trúc module telephoto camera thông thường: các thấu kính (lens) nằm giữa lăng kính (prism) và cảm biến hình ảnh.

Vì vậy, với công nghệ ALoP, máy ảnh tiềm vọng có thể có ống kính sáng hơn, giúp xử lý tình trạng ánh sáng yếu tốt hơn.

Samsung cho biết: Khi người dùng điện thoại di động yêu cầu chụp ảnh tốt hơn từ máy ảnh của họ, các nhà sản xuất điện thoại thông minh đã thêm camera cho mỗi tỷ lệ thu phóng (ví dụ: góc rộng, góc siêu rộng, tele). Theo thời gian, mảng camera điện thoại đã trở nên khá đông đúc, với phần nhô ra của camera ngày càng lớn hơn, vừa khiến điện thoại dày hơn, vừa xấu hơn về thiết kế.

Gần đây, đã có những phát triển đáng chú ý đối với camera tele để cho phép nó bao phủ tỷ lệ thu phóng (zoom) 3x-3,5x, sự lựa chọn lý tưởng để chụp ảnh chân dung mà không bị biến dạng hình ảnh của ống kính trường rộng (wide-field lenses). Tuy nhiên, một camera tele có tỷ lệ thu phóng cao đòi hỏi tiêu cự lớn hơn so với camera trường rộng và dẫn đến chiều cao mô-đun cao hơn và phần nhô ra của camera (camera bump) gây khó chịu.

Để giảm thiểu vấn đề về phần nhô ra của camera tele nói chung, cho đến nay các nhà sản xuất điện thoại thông minh đã sử dụng cấu trúc camera tele gập (folded telephoto camera) sử dụng một lăng kính và đặt ống kính nằm giữa lăng kính và cảm biến hình ảnh. Các ống kính đứng theo chiều dọc so với mặt phẳng của thân điện thoại thông minh, do đó đường kính của chúng quyết định chiều cao của phần nhô ra của camera.

Tuy nhiên, cách sắp xếp này hạn chế những cải tiến về tele có thể thực hiện được về độ sáng của hình ảnh. Đường kính ống kính rộng hơn là cần thiết để có hình ảnh sáng hơn. Việc chuyển sang ống kính tele lớn hơn và camera tele sáng hơn bằng cảm biến hình ảnh lớn sẽ làm tăng cả chiều cao và chiều dài của mô-đun, đến mức người dùng sẽ thấy phần lồi lên của camera cồng kềnh là không phù hợp.

Công nghệ All Lenses on Prism (ALoP) của Samsung Semiconductor là giải pháp camera tele trong tương lai bằng cách sắp xếp lại cấu trúc của ống kính và lăng kính; đồng thời mang lại những lợi ích bổ sung do mô-đun camera nhỏ gọn hơn, cho phép người dùng điện thoại thông minh chụp ảnh chân dung rõ nét cả ngày lẫn đêm.

Về nguyên lý, để tạo ra một camera tele sáng (số f thấp), đường kính tiêu điểm hiệu dụng (effective pupil diameter, EPD) của ống kính cần phải lớn. Vị trí của ống kính lớn này trở nên quan trọng đối với một số khía cạnh thiết kế điện thoại thông minh.

Với quang học camera tele gập thông thường, nhóm ống kính (bao gồm ống kính EPD lớn) được đặt theo chiều dọc giữa lăng kính và cảm biến. Việc làm cho máy ảnh như vậy sáng hơn bằng cách tăng đường kính ống kính sẽ làm tăng thêm chiều cao mô-đun camera.

Trong khi đó, công nghệ ALoP sử dụng cấu trúc quang học thông minh, trong đó các ống kính nằm ngang trên lăng kính, vẫn nằm trên mặt phẳng của thân điện thoại thông minh. Sử dụng phương pháp này, việc tăng kích thước ống kính hiệu dụng (EPD) bằng cách tăng đường kính ống kính sẽ mang lại hình ảnh sáng hơn nhưng không ảnh hưởng đến chiều cao của mô-đun camera. Hơn nữa, nó cung cấp chiều dài mô-đun ngắn hơn bằng cách giảm không gian cần thiết cho các ống kính trong mô-đun camera gập.

Những tính năng của công nghệ ALoP:

• Độ sáng. Thiết kế quang học mới lạ của ALoP có khẩu độ ống kính f/2.58 ở tiêu cự 80mm. ALoP có thể sử dụng ống kính khẩu độ lớn hứa hẹn chụp ảnh chân dung ít nhiễu vào ban đêm.
• Kích thước nhỏ gọn. Nhờ kiến ​​trúc ALoP, chiều dài mô-đun có thể được rút ngắn 22% so với quang học máy ảnh gập thông thường. Quan trọng hơn, ALoP chiếm chiều cao mô-đun đặc biệt thấp vì nó sử dụng bề mặt phản xạ lăng kính nghiêng 40˚ và cụm cảm biến nghiêng 10˚. Khi kết hợp lại, những kích thước giảm này tạo nên phần nhô ra của camera thấp hơn và điện thoại thông minh sẽ mỏng hơn.

• Tính thẩm mỹ và công thái học. Phần nhô ra quá dày của camera trên điện thoại thông minh không chỉ làm cho thiết kế điện thoại kém hấp dẫn, mà còn khó sử dụng hơn khi đặt điện thoại trên bề mặt phẳng. Ngoài ra, hình dạng của các ống kính bên trong phần nhô ra của camera có thể gây khó chịu. Trên một chiếc điện thoại thông minh sử dụng quang học camera gập thông thường, người dùng sẽ thấy ở trong camera telephoto có một lăng kính hình chữ nhật, trong khi các camera khác hình tròn. Ngược lại, trong khi sử dụng quang học ALoP, người dùng chỉ thấy hình dạng ống kính tele tròn như các ống kính khác.

Tham khảo: Samsung ISOCELL ALoP Camera Technology Brightens the Night but Keeps the Camera Slim

NGÔ LÊ