Độ nhạy sáng

Cái thời mà độ phân giải cao bị đánh đồng với chất lượng ảnh cao đã qua rồi. Hầu hết người tiêu dùng đều nhận ra được không phải cứ máy có độ phân giải cao là có chất lượng ảnh tốt. Có một thông số khác nổi lên nhằm thay thế cho độ phân giải, đó chính là độ nhạy sáng ISO. Vậy bạn đã hiểu gì về ISO cũng như các yếu tố cấu thành, ảnh hưởng lên nó chưa? Bài viết này sẽ cung cấp một số kiến thức căn bản về ISO cũng như cảm biến...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Độ nhạy sáng nh y sáng Cái th i mà phân gi i cao b ánh ng v i ch t lư ng nh cao ã qua r i. H u h t ngư i tiêu dùng u nh n ra ư c không ph i c máy có phân gi i cao là có ch t lư ng nh t t. Có m t thông s khác n i lên nh m thay th cho phân gi i, ó chính là nh y sáng ISO. V y b n ã hi u gì v ISO cũng như các y u t c u thành, nh hư ng lên nó chưa? Bài vi t này s cung c p m t s ki n th c căn b n v ISO cũng như c m bi n nh. Trong quá trình phát tri n c a máy nh s , h u h t ngư i ta đ u t p trung vào đ phân gi i. Năm 1991, camera ch có 1,3MP. Đ n 1999, chi c Nikon D1 dùng c m ng CCD v i giá 5000$ ch có th ch p nh ng b c nh 2,7 MP và đ n năm nay, năm 2010 thì đ phân gi i trung bình c a máy nh s đã là 14MP. Tuy đ phân gi i này đã đ cho khá nhi u m c đích khác nhau nhưng nó v n còn có th tăng cao n a. H u h t các máy nh s ngày này (không tính đi n tho i ch p hình) đ u có t i thi u 10MP, đ phân gi i 14MP cũng đang tr nên thông d ng hơn. Ngay c các máy DSLR v n chú tr ng vào ch t lư ng hình nh cũng đã t ng có cu c đua đ phân gi i. Dòng DSLR c p th p c a Canon gi có đ phân gi i tiêu chu n là 18MP. Đ phân gi i là m t thông s quá d đ hình dung, và t t nhiên các công ty dùng nó th qu ng cáo. H g n li n đ phân gi i v i ch t lư ng h nh, hay ít ra là làm cho ngư i tiêu dùng nghĩ th . Gi đây, khá nhi u ngư i trong chúng ta đã nh n ra đ phân gi i cao hơn không ph i lúc nào cũng t t. Tiêu chu n m i v ch t lư ng chuy n qua kh năng ch p trong đi u ki n thi u sáng. Và chi c máy làm ngư i dùng “quay ngo t 180 đ ” đó không ai khác chính là D3. S n ph m đ u b ng c a Nikon hy sinh đ phân gi i cao đ đ i l y ISO. Đã có nh ng l i đ n chính D3 và D300 c a Nikon là “th ph m” làm Canon ph i thay đ i chi n lư c c a mình, thúc đ y toàn b nhân viên làm vi c c t l c đ t o ra đ i th c nh tranh 5D Mark II xu t s c như ta th y ngày nay. Cho dù ISO tr nên quan tr ng b t đ u t lúc nào, hay như th nào, thì bây gi , h u h t nh ng máy ch p nh có giá trên 300$ thư ng kèm theo tính năng ch p nh thi u sáng như là vũ khí “t i thư ng” c a mình. Nh ng máy nh DSLR m i nh t c a Nikon, Canon đã có ISO trên 100.000 trong khi Sony và các hãng khác cũng s p đưa ra nh ng s n ph m c nh tranh. Chào m ng đ n v i cu c chi n m i, h i các nhà s n xu t! Camera ho t đ ng như th nào? R t đơn gi n, đó chính là thu th p ánh sáng. m t ch ng m c nào đó, cái cách máy nh “nhìn” th t s r t gi ng v i phương th c ho t đ ng c a nhãn c u m t. Ánh sáng môi trư ng s đi qua ng kính r i t đó đ p vào c m bi n nh hình ch nh t. Sau đó, c m bi n này s chuy n đ i nó thành nh ng tín hi u đi n. M t ngư i ho t đ ng y h t v y và t t nhiên, nó cũng chuy n đ i ánh sáng nhìn th y thành tín hi u đi n khi đi qua võng m c. N u b n không hi u t t c nh ng gì đang đư c nói đ n, ch c n nh m t đi u thôi: “C m bi n nh thu th p đư c càng nhi u ánh sáng thì càng t t”. Khi thông s c a m t máy nh là 10 megapixels, nó không ch nói cho b n bi t m t b c hình ch p t máy này có 10 tri u đi m nh, mà còn nói lên s đi m nh y sáng (photosite, photodiode) c a máy. Thông thư ng, nh ng đi m nh y sáng này thư ng b hi u l m là đi m nh. Đi m nh y sáng là m t ph n c a c m bi n nh vô cùng nh y c m v i ánh sáng. N u còn nh các ki n th c khoa h c, b n s d hình dung hơn. Đi m nh y sáng chuy n đ i ánh sáng (photon) thành đi n (electrons). Nó gi ng như các l thu th p t ng h t nh ánh sáng đi vào. Và t t nhiên, đi m nh y sáng càng l n, nó càng thu th p đư c nhi u photon (đ ng nghĩa v i ánh sáng) hơn trong th i gian máy nh s phơi sáng (ví d như lúc b n b m nút ch p). C m bi n nh có r t nhi u kích thư c khác nhau, như b n có th th y trong hình bên. C m bi n nh càng l n - ch ng h n như nh ng c m bi n Full Frame trên Canon 5D, Nikon D3 và Sony A900 - thì càng có nhi u không gian cho đi m nh y sáng hơn là các c m bi n “tí hon” trên các máy du l ch(PnS). M t máy nh có đ phân gi i 12MP (tri u đi m nh), nó cũng có 12 tri u đi m nh y sáng. Nhưng c m bi n càng l n thì đi m nh y sáng càng l ng và nó càng có kh năng “b t gi ” nhi u ánh sáng hơn. N u nh ng đi u trên quá khó hi u và b n c n m t th ng s nào đó đ n m gi , thì đó chính là đ l n đi m nh (pixel pitch). Đ l n đi m nh cho b n bi t kích c c a m t đi m nh. Ví d , Nikon D3 v i c m bi n kích c 36x23,9mm có đ l n là 8,45 micromet trong khi Canon S90 v i kích c 7,6x5,7mm l i có đ l n ch 2 micromet. K t qu này ra sao thì ai cũng rõ, cùng v i m t lư ng ánh sáng và th i gian phơi sáng như nhau, nh ng đi m nh l n hơn trên D3 có kh năng ghi nh n nhi u ánh sáng hơn S90. Và t t nhiên, v i đi u ki n ánh sáng y u, b n s th y ngay s khác bi t. Nhi u ánh sáng hơn: Nói t nãy đ n gi , h n b n đã rút ra đư c k t lu n: đi m nh y sáng càng l n thì đ nh y sáng càng cao. Chính vì v y, các nhà s n xu t thư ng làm cho nó càng to càng t t. Ch ng h n như đ i v i 1D Mark IV, Canon đã gi nguyên kích thư c c a đi m nh y sáng mà c g ng thu nh ph n còn l i c a đi m nh nh m làm cho c m bi n v n gi nguyên kích thư c như 1D MarkIII. T t nhiên là ngoài đi m nh y sáng, c m bi n nh còn có r t nhi u thành ph n khác. Theo ti n sĩ Peter B. Catrysse t đ i h c Stanford (1 đ i h c hàng đ u và vô cùng n i ti ng c a M ) thì 1 đi m nh thông thư ng chính là 1 vùng ph ng có tác d ng thu nh n ánh sáng, h u như c u t o t silicon. Chi ti t hơn, nó bao g m các th sau: m t th u kính siêu nh (microlens) đ chi u sáng tr c ti p vào đi m nh y sáng, m t b l c màu (vô cùng c n thi t vì c m bi n nh v n b “mù màu”, 1 l p v t li u khác, ch ng h n như dây d n và l p dư i cùng là đi m nh y sáng (photodiode),. Chính vì v y, có 1 cách mà các nhà s n xu t c m bi n nh danh ti ng như Sony, Fuji hay Kodak thư ng làm cho nh ng l p v t li u này càng m ng càng t t (vài trăm nanomet) đ ánh sáng có th đi qua nhi u hơn. Tuy v n c g ng làm gi m đ m ng v t li u nhưng có m t cách khác mà cá ...