Các nhà khoa học đã tìm được cách vượt qua giới hạn vật lý giúp smartphone và máy ảnh chụp được tới 1 triệu ảnh trong 1 giây

07/02/2019 03:41 PM | Công nghệ

Những chiếc smartphone nhỏ gọn trong tương lai rồi đây sẽ có khả năng quay slo-mo chất lượng cao.

Các nhà khoa học đã tìm được cách vượt qua giới hạn vật lý giúp smartphone và máy ảnh chụp được tới 1 triệu ảnh trong 1 giây

Từ đó đến nay, công nghệ không ngừng được phát triển, tốc độ màn trập của smartphone đã tăng lên đáng kể. Những sản phẩm smartphone đời mới có màn trập cao nhất lên tới 1/10.000 giây, một vài máy quay slo-mo có thể quay 40.000 khung hình/giây. Nhưng càng có tốc độ chụp cao, thì máy càng trở nên đắt và không phù hợp với người dùng phổ thông.

Và điều đó sẽ sớm thay đổi, khi mới đây nhà khoa học mang tên Sam Dillavou tại trường đại học Harvard cùng các cộng sự đã tìm được cách để tăng tốc độ chụp của smartphone và máy ảnh thông thường lên tới hàng triệu ảnh / khung ảnh (trong video) trên một giây, một con số rất ấn tượng.

Có lẽ ta sẽ bắt đầu từ việc tìm hiểu bản chất: camera hiện nay, dù là trên smartphone hay máy ảnh cao cấp đều sử dụng các điểm ảnh điện tử để thu thập ánh sáng. Những điểm ảnh này sẽ đo cường độ sáng theo 16 bước, từ đó xác định được 14 sắc độ từ đen tới trắng. Nhưng với những hình ảnh đen trắng dạng đơn giản, thì ta chỉ cần 1 bước màu là đen và trắng.

Áp dụng ý tưởng này, Dillavou đưa ra cách tạo hình ảnh nhỏ hơn từ 1 lần bấm chụp. Về bản chất, ta sẽ có một 'tường' điểm ảnh màu trắng, và thu thập các điểm ảnh màu đen. Các điểm ảnh đen sẽ đi từ trái sang phải, máy ảnh sẽ thu thập sự di chuyển này trong 1 lần bấm chụp duy nhất.

Các nhà khoa học đã tìm được cách vượt qua giới hạn vật lý giúp smartphone và máy ảnh chụp được tới 1 triệu ảnh trong 1 giây - Ảnh 1.

Trong lần bấm chụp, những điểm ảnh ở phía bên trái sẽ thu thập thông tin từ điểm đen, sau đó là các điểm trắng khi vùng đen di chuyển từ trái sang phải. 2 vùng này sẽ tạo ra 1 hình ảnh màu xám nhẹ. Nhưng ngược lại, những điểm ảnh ở bên tay phải sẽ thu thập thông tin màu đen nhiều hơn trắng, nên sẽ tạo ra màu xám đậm hơn. Theo đúng công thức đó, những điểm ảnh ở giữa sẽ tạo ra màu xám trung tính, và hình ảnh cuối cùng sẽ là các sắc độ đậm nhạt của màu xám.

Điểm hay của ý tưởng Dillavou đó là 1 hình ảnh có thể được tạo ra từ các điểm trắng, đen khác nhau sau đó được ghép lại. Bằng cách này, số hình ảnh có thể được tạo ra sẽ phụ thuộc vào số bit mà 1 điểm ảnh có thể ghi lại được. Với ý tưởng này, họ tạo ra thuật toán để thu được rất nhiều hình ảnh trong 1 lần bấm chụp duy nhất.

Trong tương lai, công nghệ này có thể áp dụng cho smartphone, máy ảnh để thu thập được hàng triệu hình ảnh. Hiện nay, họ đang thực hiện các bước kiểm thử bằng cách so sánh hình ảnh được thu lại bởi phương pháp này và máy quay 40.000 khung hình thực trên giây.

Các nhà khoa học đã tìm được cách vượt qua giới hạn vật lý giúp smartphone và máy ảnh chụp được tới 1 triệu ảnh trong 1 giây - Ảnh 2.

Họ tạo một tấm chia sáng để tạo ra hình ảnh y hệt giữa 2 máy ảnh nói trên, sau đó cắt nhanh tấm chia sáng đó để thu lại quá trình nó rách nhanh từ trái sang phải. Hình ảnh so sánh giữa máy ảnh sử dụng kĩ thuật nói trên, cùng với máy quay 40.000 khung hình đã được phát triển hiện nay như sau:

các nhà khoa học đã tìm được cách vượt qua giới hạn vật lý giúp smartphone và máy ảnh chụp được tới 1 triệu ảnh trong 1 giây

Kết quả quả thực ấn tượng, khi chiếc máy mới phát triển có thể tạo ra hình ảnh chất lượng cao tới 1.3 megapixel, trong khi máy quay chỉ có thể tạo ra được hình ảnh 60 kilopixel. Tốc độ chụp hình cũng được cải thiện đáng kể, lên tới 1MHz theo như anh Dillavou.

Họ cũng tiếp tục nghiên cứu việc áp dụng kĩ thuật này vào các chiếc máy ảnh đã có hiện nay. Ví dụ như chiếc Nikon D850 có độ phân giải 50Mpx có thể chụp được 16MHz, thậm chí chiếc Apple iPhone X cũng có thể tạo ra được hàng triệu hình ảnh trong 1 giây trong điều kiện giữ nguyên độ phân giải.

Nhưng ngược lại, kĩ thuật này cũng gặp một vài trở ngại cần được sửa chữa trong tương lai. Đầu tiên, sự vật phải có màu đen trên nên trắng (hoặc ngược lại), bất cứ màu sắc hay sắc độ màu xám nào cũng không thể ghi hình được. Kĩ thuật này vẫn dừng lại ở mức 'monotonic', tức chỉ có 1 sắc độ duy nhất, và chỉ duy chuyển tịnh tiến chứ không đi qua lại.

Dù gì đi nữa, đây cũng là một trong những kĩ thuật có tiềm năng lớn trong tương lai, biến được những smartphone nhỏ gọn, đặt trong túi quần thành những chiếc máy quay slo-mo chất lượng cao có giá tới hàng chục ngàn Đô hiện nay.

Theo M.Đức

Trí Thức Trẻ

Cùng chuyên mục
XEM

NỔI BẬT TRANG CHỦ

Bà Mai Kiều Liên khẳng định dù ngành sữa tăng trưởng âm thì Vinamilk vẫn lấy được thị phần, vậy họ quản trị bằng bí quyết nào?

Thực hiện cam kết liêm chính trong kinh doanh, kiên quyết trước khủng hoảng truyền thông, phát huy ưu thế hiếm có của mô hình quản trị, Vinamilk tiếp tục mở rộng thêm 0,9% thị phần, đóng góp vào ngân sách quốc gia 4.273 tỉ đồng, đem sữa phục vụ cho Văn phòng Chính phủ, Văn phòng Quốc hội, Tòa án Tối cao, bất chấp ngành sữa có thời điểm tăng trưởng âm.

Vì sao McDonald’s phải mất 2 năm mới mở cửa hàng thứ 2 tại Hà Nội?

"Sau gần 2 năm, đội ngũ nhân viên, thực đơn món ăn đã hoàn chỉnh, giờ là lúc chúng tôi sẽ liên tục mở các cửa hàng mới để phục vụ khách hàng", Giám đốc điều hành McDonald’s Việt Nam chia sẻ.

Chân dung cá mập mới toanh tham dự Shark Tank mùa 3: Bỏ học đại học, bôn ba áp tải hàng từ Móng Cái tới ông chủ hãng tivi “made in Vietnam”

Shark Tank Việt Nam mùa 3 sẽ chính thức lên sóng trong tháng 7 tới đây. Hiện chương trình vẫn đang tiến hành các hoạt động tuyển chọn và tư vấn cho startup thông qua các hội thảo, sự kiện chuyên ngành.

Đọc thêm