Cuộc đua "tốc độ chụp ảnh liên tục" lâu nay vẫn là một cuộc đua song song với cuộc đua kích thước cảm biến và độ phân giải của các hãng máy ảnh. Vừa rồi, Sony A1 ra mắt với cấu hình có nhiều phô diễn công nghệ, trong đó tốc độ chụp liên tục 30 khung hình/giây là một điểm nổi bật. Cùng lúc thì Fuji chọn cách giới thiệu GFX 100s với ưu thế cảm biến to - định dạng Medium Format, độ phân giải ảnh 100MP.
Một chiếc máy ảnh, khi được người dùng chọn mua nó, thì muôn vàn lý do khác biệt. Thậm chí “thích thì nhích” thôi, “ăn chơi phải sướng”. Cái sướng tinh thần đôi khi chả có lý trí nào giải cho ai thích được (giải thích). Còn số khác có vẻ nghiêm túc hoặc nghiêm trọng, bàn về việc bỏ khoản ngân sách lớn có vẻ phải cân đong đo cắt các kiểu tiêu chí về tính khả dụng của công nghệ và lắm lúc lực bất tòng tâm, đong đo xong thì cũng có thể chỉ để thoả mãn tinh thần 6T: từ từ ta tính tiếp thôi.
Màn trập (shutter) là bộ phận của máy ảnh mà người chụp dùng để quyết định thời lượng cho ánh sáng tiếp xúc với bề mặt phim trong máy chụp dùng film, hoặc bề mặt cảm biến ảnh trong máy số. Thời đầu máy ảnh không có màn trập. Người chụp mở nắp ống kính một quảng thời gian mà họ nghĩ là đủ cho ánh sáng đi vào đúng ý muốn thì họ đóng nắp lại. Về sau, những phim có độ nhạy sáng cao, thời gian cần để lộ sáng rất nhanh nên người ta chế ra cái màn trập và được dùng đến ngày nay. Vài năm gần đây, các hãng máy ảnh phát triển công nghệ màn trập điện tử phối hợp cơ, thay đổi rất nhiều khái niệm về nhiếp ảnh, một trong đó phải nói đến tốc độ cửa trập và tốc độ ghi hình khi chụp liên tục.
Khi bạn chụp một bức ảnh, máy ảnh cần một khoảng thời gian để phơi sáng bằng cách màn trập mở ra và đóng lại. Có 3 cách để thực hiện việc đóng - mở đó:
Một chiếc máy ảnh, khi được người dùng chọn mua nó, thì muôn vàn lý do khác biệt. Thậm chí “thích thì nhích” thôi, “ăn chơi phải sướng”. Cái sướng tinh thần đôi khi chả có lý trí nào giải cho ai thích được (giải thích). Còn số khác có vẻ nghiêm túc hoặc nghiêm trọng, bàn về việc bỏ khoản ngân sách lớn có vẻ phải cân đong đo cắt các kiểu tiêu chí về tính khả dụng của công nghệ và lắm lúc lực bất tòng tâm, đong đo xong thì cũng có thể chỉ để thoả mãn tinh thần 6T: từ từ ta tính tiếp thôi.
Màn trập là gì?
Màn trập (shutter) là bộ phận của máy ảnh mà người chụp dùng để quyết định thời lượng cho ánh sáng tiếp xúc với bề mặt phim trong máy chụp dùng film, hoặc bề mặt cảm biến ảnh trong máy số. Thời đầu máy ảnh không có màn trập. Người chụp mở nắp ống kính một quảng thời gian mà họ nghĩ là đủ cho ánh sáng đi vào đúng ý muốn thì họ đóng nắp lại. Về sau, những phim có độ nhạy sáng cao, thời gian cần để lộ sáng rất nhanh nên người ta chế ra cái màn trập và được dùng đến ngày nay. Vài năm gần đây, các hãng máy ảnh phát triển công nghệ màn trập điện tử phối hợp cơ, thay đổi rất nhiều khái niệm về nhiếp ảnh, một trong đó phải nói đến tốc độ cửa trập và tốc độ ghi hình khi chụp liên tục.
Khi bạn chụp một bức ảnh, máy ảnh cần một khoảng thời gian để phơi sáng bằng cách màn trập mở ra và đóng lại. Có 3 cách để thực hiện việc đóng - mở đó:
1/ Màn trập cơ học có 2 loại:
Vận hành cơ bản là tấm màn trập đầu tiên mở ra (first curtain) để lộ mặt phim / cảm biến bắt đầu lộ sáng (phơi sáng) và tấm màn trập thứ hai (second curtain) đóng lại. Kết cấu của hai tấm này trong lịch sử máy ảnh thường được thiết kế:
- Màn trập nằm trong thân máy (focal plane shutter)
gồm hai màn đen bằng nhiều lá thép kết hợp xếp chồng khít lên nhau để cản sáng. Khi bấm nút trập, tấm thứ nhất dịch chuyển sang một bên để lộ mặt bộ cảm biến ra ánh sáng, sau khoảng thời gian ấn định thì tấm thứ hai dịch chuyển theo tấm thứ nhất che kín mặt bộ cảm biến lại, kết thúc việc lộ sáng.
- Màn trập nằm trong ống kính (leaf shutter)
thường kiêm luôn vai trò khẩu độ. Khi nhấn nút trập (shutter release), vòng các lá thép mở ra từ tâm, theo kích thước khẩu độ để ánh sáng đi vào bộ cảm biến, sau đó đóng lại sau thời gian đã được ấn định, kết thúc việc lộ sáng. Bởi vì các lá thép này không phải dịch chuyển quá xa nên tốc độ cửa trập có thể vận hành nhanh hơn.
2/ Màn trập điện tử có 2 loại:
Cảm biến kỹ thuật số (sensor) có thể được bật / tắt. Điều này giúp giảm số lượng bộ phận cơ khí chuyển động trong khoang máy, giảm chi phí, giảm rung lắc của các chuyển động cơ khí, giảm tiếng ồn... Hạn chế là có thể phơi sáng toàn bộ diện tích cảm biến, nhưng không thể kết thúc cùng lúc toàn bộ cảm biến. Chúng ta đã biết với thiết kế cảm biến CMOS, kết thúc phơi sáng bằng cách đọc thông tin từ các điểm ảnh trên cảm biến, được thực hiện hết hàng này đến hàng khác, cần một khoảng thời gian để kết thúc quá trình phơi sáng.
- Màn trập hoàn toàn điện tử
Quá trình vận hành hiểu đơn giản là khi bấm chụp, các tấm màn trập cơ (vật lý) được khoá ở vị trí mở, cả màn trập đầu tiên (first curtain) và màn trập thứ hai (second curtain) vận hành theo phương thức điện tử tương ứng với việc máy ảnh đọc điểm ảnh trên tấm cảm biến ảnh.
Quảng cáo
Tốc độ cửa trập vận hành được xác định bởi tốc độ đọc của cảm biến. Cảm biến có số lượng pixel thấp sẽ có lợi thế về mặt đọc. Nghĩa là có ít hàng hơn và mỗi hàng có ít pixel hơn, sẽ có tốc độ đọc nhanh hơn. Pixel lớn hơn hoặc số lượng pixel nhiều hơn sẽ mất thời gian để đọc. Các máy ảnh, từ điện thoại, máy ảnh compact và cả máy ảnh cảm biến lớn đều phải vật lộn với khó khăn này, chúng ta hay nghe đến hiện tượng rolling shutter là từ đây. Các hãng không ngừng thiết kế cảm biến mới nhiều công nghệ thuật toán phức tạp hơn, với nỗ lực giảm thời gian đọc.
Về hiện tượng rolling shutter cho anh em chưa rõ, ví dụ trong một khoảng nhỏ thời gian là 1/1600 giây, màn trập chậm nghĩa là mỗi phần của bức hình được tạo thành từ 1/1600 giây khác nhau, những khoảng thời gian rất ngắn và khác nhau do tốc độ cửa trập quy định. Bạn mường tượng cho dễ hiểu như tốc độ xe chạy, khoảng thời gian khoảng trống giữa hai bánh xe từ lúc bánh trước lăn đến lúc bánh sau đè lên dấu in trên mặt đường của bánh trước. Nhiều khoảng thời gian cho từng khoảng trống (phơi sáng) ấy khác nhau liên tục, nên nếu chủ thể hoặc máy ảnh di chuyển trong thời gian đó thì hiện tượng rolling shutter xuất hiện.
- Màn trập điện tử first-curtain
Cách vận hành này ngày càng phổ biến. Vận hành bằng cách chỉ có sự di chuyển của tấm màn trập vật lý thứ hai. Sau khi ghi hình thì màn trập cơ học dịch chuyển nhanh để kết thúc quá trình phơi sáng. Sau đó, máy ảnh tính toán, đồng bộ hoá dữ liệu, tương ứng với tốc độ của nó. Với cách này, màn trập cơ học thứ hai vận hành độc lập, vừa giảm thiểu bớt chấn động từ sự dịch chuyển cơ khí và cũng lợi ích về tốc độ của màn trập cơ học.
Ưu điểm và hạn chế của các chế độ vận hành của màn trập
Các chế độ màn trập hữu dụng khi nào?
- Với mình, luôn để chế độ màn trập mặc định là "Mechanical shutter" (màn trập cơ học), rồi tuỳ tình h uống phù hợp ánh sáng, nhu cầu chụp yên tĩnh, hoặc chụp liên tục với tốc độ cao thì tuỳ chọn "Electronic 1st shutter" hoặc "Electronic shutter", có thể gán nút cứng (Fn) nếu thấy tiện hơn. Nói chung là công nghệ có sẵn, nhưng tính khả dụng tuỳ biến, do người dùng.
- Tên gọi của chế độ màn trập điện tử hoàn toàn có thể gặp ở một số mẫu máy ảnh MRL như "Silent Shutter mode", "Silent SCN mode". Lưu ý là chế độ này gần như hoàn toàn yên tĩnh, người dùng chọn nó khi chụp trong buổi hoà nhạc không ảnh hưởng diễn viên / khán thính giả... hoặc các bối cảnh không bị tiếng màn trập làm phiền. Khác với tên gọi "Silent mode" trên máy ảnh DSLR vì trên dòng máy này vẫn dùng màn trập cơ khí, chỉ giảm thiểu phần nào thôi.
- Do dễ xảy ra rủi ro hiện tượng "rolling shutter" khi chụp ở tốc độ cửa trập không đủ nhanh, nên chế độ vận hành màn trập điện tử thật sự hữu dụng khi chụp ảnh đơn. Các hãng sản xuất luôn nỗ lực cải thiện bằng thuật toán xử lý, tốc độ đọc điểm ảnh... nên tuỳ theo mẫu máy ảnh tích hợp nhiều công nghệ để sử dụng cho hiệu quả. Luôn luôn tham khảo tài liệu hướng dẫn kèm theo từng mẫu máy để biết rõ thông tin mà sử dụng. Không phải cái nào cũng như cái nào.
Mình chưa thử Sony A1, share lại chụp 12fps của D5
Quảng cáo
- Với dòng máy DSLR, màn trập điện tử chỉ hữu dụng khi chụp ở chế độ Live-view (chụp với màn hình LCD), không hỗ trợ khi bạn chọn chụp qua ống ngắm OVF (ống ngắm quang học trên máy ảnh DSLR).
- Có một số máy MRL có cả 3 chế độ chụp màn trập bên trên để chụp liên tục với số khung hình cao với cả khi dùng ống ngắm EVF (ống ngắm điện tử) và cả khi chụp với chế độ Live-view.
- Chế độ màn trập điện tử không luôn là chọn lựa tối ưu. Như đã nói bên trên, hiệu ứng méo ảnh rolling shutter khi sử dụng màn trập điện tử hoàn toàn rất dễ xảy ra. Các điểm ảnh trên cảm biến được phơi sáng và máy đọc dữ liệu điểm ảnh theo từng hàng, mất khoảng thời gian. Khi chụp các đối tượng / chủ thể chuyển động nhanh thì bị méo mó chi tiết, nhất là với chủ thể chiếm diện tích lớn trong khung cảm biến. Với các tình huống này, nên chọn chụp với chế độ màn trập cơ / màn trập bán điện tử (first-curtain).
Các chế độ chụp liên tục với khả năng bộ nhớ đệm, tốc độ xử lý, thẻ nhớ...
Chụp liên tục "high-speed continuous shooting" 12 fps, 16 fps, 24 fps hay như Sony A1 với 30 fps với suy nghĩ kiểu như "đánh bao vây", bấm một lần có vài chục ảnh để khỏi sót khoảnh khắc, rồi ngồi lựa khoảnh khắc đỉnh nhất là cách suy nghĩ tỏ ra khôn ngoan. Nhưng, không phải lúc nào cũng là hiệu quả nhất.
130 ảnh được chụp liên tục và mình ghép lại thành Gif cho dễ xem
Giả như ngay khoảnh khắc đỉnh nhất nào đó mà bạn muốn ghi hình (một lát cắt thời điểm nào đó khi máy đang chụp liên tục) thì bộ nhớ đệm đầy, máy ngưng chụp, coi nhớ mất toi khoảnh khắc, tiếc nuối chỉ là nuối tiếc. Công nghệ nó có hai mặt. Ngồi lọc chọn tấm ảnh tốt / đẹp nhất từ vô số tấm chụp liên tục còn lại sẽ tạo cảm giác rất chán.
Mình nghĩ là cân nhắc và biết rõ cái máy mà mình đang sử dụng, bộ nhớ đệm trong thực tế hoạt động ra sao, tính toán số lượng khung hình khoảng khoảng nào đó và chờ thời điểm bấm máy đủ chụp liên tục vào khoảnh khắc tính trước, kể cả khả năng đọc/ghi hình của thẻ nhớ. Như một bóng người ngang qua ánh nắng, hay là một chuyển động vừa nào đó, một cử chỉ... người chụp quyết định bấm lúc nào và thế nào vẫn đóng vai trò quan trọng, không thể phó thác hoàn toàn cho "bắn liên thanh", máy treo bất ngờ, ngẩn ngơ tiếc nuối.
Riêng với loại ảnh thể thao, chuyển động nhanh như máy bay cất / hạ cánh, đua xe... thì chụp liên tục với tốc độ cao, máy lấy nét nhanh, đọc ảnh nhanh, tốc độ cửa trập đủ cao... là rất tuyệt vời với chế độ chụp liên tục nhiều frame trong một giây. Các thợ chụp lành nghề biết rõ thời điểm bấm chụp liên tục với việc lấy nét trước chờ đối tượng xuất hiện vào vị trí, giữ nút chụp liên tục và chọn ảnh đẹp nhất trong loạt đó. Việc có số ảnh chụp liên tục vừa đủ để tránh tràn bộ đệm, đọc ảnh... cũng giảm thời gian máy xử lý, ghi thẻ, sẵn sàng cho loạt tiếp theo nhanh hơn là phải chờ máy hoàn tất một loạt quá nhiều ảnh chờ xử lý.
Bàn thêm: Màn trập điện tử Global (Global Shutter Electronic)
Như đã bàn, chúng ta biết là các cảm biến phổ biến hiện nay đọc dữ liệu từ điểm ảnh theo từng hàng (từ trên xuống dưới), sẽ có giới hạn kiểu như 'rolling shutter" khi tốc độ màn trập quá chậm, phần phơi sáng lần lượt trên xuống trong một khoảng thời gian ngắn cũng bị méo ảnh với chế độ màn trập điện tử hoàn toàn với tính năng yên lặng.Hồi đầu năm ngoái (2020), đại diện Sony nói về việc họ phát triển công nghệ màn trập điện tử Global
Màn trập cơ học theo mặt phẳng tiêu cự (focal plane) ít bị rủi ro rolling shutter với đối tượng ảnh di chuyển nhanh, nhưng nếu trong quá trình phơi sáng có tác động thay đổi ánh sáng (ánh sáng nhân tạo) như đèn flash thì việc đồng bộ tốc độ cửa trập với tốc độ flash sẽ thế nào, chúng ta bàn ở một bài khác. Tuy nhiên, các hãng nghiên cứu loại màn trập điện tử toàn khung, nghĩa là đọc được đồng thời tất cả các hàng pixel chứ không theo từng hàng lần lượt để giải quyết bài toán này. Dĩ nhiên là rất hiệu quả khi quay video, công nghệ phức hợp tốn nhiều chi phí và các hệ luỵ khác liên quan đến nhiễu cảm biến giới hạn dải động. Nhưng, tin rằng tương lai sẽ là công nghệ này phổ biến.
