Để những chiếc smartphone hiện giờ có thể chụp những bức ảnh với mức zoom quang học 5x, thiết kế phổ biến là sử dụng lăng kính tiềm vọng để không gian chassis bên trong chiếc điện thoại đủ chỗ trang bị những lăng kính để cảm biến CMOS ghi lại những tấm hình hay những đoạn video với những hình ảnh cách rất xa chúng ta. Nhưng đổi lại, thiết kế lăng kính tiềm vọng kết hợp với hệ thống ống kính cũng chiếm rất nhiều không gian bên trong chiếc điện thoại. Dễ nhận thấy nhất, là những cụm camera trên những mẫu smartphone cao cấp luôn là một cụm kích thước vừa lớn vừa dày ở mặt sau những chiếc máy như iPhone 16 Pro hay Galaxy S24 Ultra…
Samsung Semiconductor vừa giới thiệu một giải pháp thiết kế phần cứng để giải quyết vấn đề kích thước cụm camera với ống kính tiềm vọng zoom quang học cao. Họ gọi thiết kế ống kính mới là All Lenses on Prism, viết tắt là ALoP.
Trong bài blog giới thiệu công nghệ cảm biến máy ảnh smartphone ISOCELL ALoP của Samsung Semiconductor, các kỹ sư mô tả kết cấu ống kính tiềm vọng phổ biến trên những chiếc smartphone cao cấp bằng hình minh họa dưới đây. Thay vì đặt cảm biến và hệ thống ống kính phẳng theo bề mặt chassis chiếc điện thoại, hình ảnh từ ống kính bên ngoài máy smartphone sẽ đưa hình ảnh qua lăng kính tiềm vọng, rồi qua một hệ thống ống kính nữa để gửi hình ảnh tới cảm biến CMOS bên trong điện thoại:
Samsung Semiconductor vừa giới thiệu một giải pháp thiết kế phần cứng để giải quyết vấn đề kích thước cụm camera với ống kính tiềm vọng zoom quang học cao. Họ gọi thiết kế ống kính mới là All Lenses on Prism, viết tắt là ALoP.
Trong bài blog giới thiệu công nghệ cảm biến máy ảnh smartphone ISOCELL ALoP của Samsung Semiconductor, các kỹ sư mô tả kết cấu ống kính tiềm vọng phổ biến trên những chiếc smartphone cao cấp bằng hình minh họa dưới đây. Thay vì đặt cảm biến và hệ thống ống kính phẳng theo bề mặt chassis chiếc điện thoại, hình ảnh từ ống kính bên ngoài máy smartphone sẽ đưa hình ảnh qua lăng kính tiềm vọng, rồi qua một hệ thống ống kính nữa để gửi hình ảnh tới cảm biến CMOS bên trong điện thoại:
Cũng vì một lý do vật lý căn bản, để hệ thống camera có thể đạt được khả năng zoom quang học 5x thay vì zoom số, nên hệ thống ống kính bên trong cũng khá cồng kềnh với nhiều chi tiết lăng kính. Cứ qua một lần lăng kính là hình ảnh bị ảnh hưởng về ánh sáng, nên muốn có tấm hình phơi sáng tốt hơn, lăng kính phải có kích thước lớn hơn, hoặc khẩu độ ống kính phải lớn hơn để nhiều ánh sáng lọt vào cảm biến hơn…
Vậy là toàn bộ hệ thống ống kính tiềm vọng đảm bảo sức mạnh zoom quang học của chiếc điện thoại sẽ nằm dọc thân máy, tạo ra một cụm linh kiện rất dày và cồng kềnh.
Đó là lúc thiết kế ALoP được nghiên cứu, hứa hẹn tạo ra những cụm camera điện thoại cao cấp vừa gọn gàng nhưng vừa đảm bảo chất lượng quang học.
Đầu tiên và quan trọng nhất, để ống kính tele trên chiếc điện thoại có khẩu độ rộng nhất có thể, thì đường kính lăng kính (EPD - effective pupil diameter) phải rộng nhất có thể. Với thiết kế ống telephoto thiết kế tiềm vọng phổ biến hiện nay, những ống kính kích thước lớn và khẩu rộng này được đặt giữa lăng kính tiềm vọng và cảm biến CMOS.
Vì thế, kích thước tối đa của lăng kính khẩu rộng phụ thuộc hoàn toàn vào độ dày tối đa của thân máy, đối với thiết kế ống tele truyền thống trên smartphone.
Các kỹ sư Samsung phát triển thiết kế All Lenses on Prisms theo hướng khác. Ở giữa lăng kính tiềm vọng không còn đặt những lăng kính zoom khẩu lớn nữa, mà tất cả mọi lăng kính đều đặt phía trên lăng kính tiềm vọng, song song với mặt phẳng chassis máy điện thoại:
Quảng cáo
Với giải pháp như thế này, kích thước lăng kính zoom khẩu lớn sẽ có thể tăng lên mà không ảnh hưởng tới độ dày chiếc điện thoại, vì nó không nằm ngang thân máy như thiết kế cũ nữa. Lợi thế thứ hai chính là kích thước toàn bộ hệ thống camera trên chiếc smartphone sẽ được thu gọn lại. Đành rằng vì giới hạn vật lý, những cụm camera cao cấp zoom 3x hay 5x vẫn sẽ lồi lên một khoảng ở mặt lưng điện thoại, nhưng diện tích phần gồ lên này sẽ gọn gàng hơn nhiều:
Theo các kỹ sư Samsung, thiết kế ALoP cho phép ứng dụng những ống kính telephoto với khẩu độ lên tới f/2.58, tiêu cự 80mm, đảm bảo lượng ánh sáng lọt vào cảm biến CMOS ở mức tối đa. Nhờ đó, cảm biến khi kết hợp với ống kính và phần mềm xử lý hình ảnh trong smartphone, sẽ tạo ra được những tấm hình chụp đêm hay trong điều kiện thiếu sáng rất đẹp.
Thậm chí lăng kính tiềm vọng còn được thiết kế góc nghiêng 40 độ, để cảm biến CMOS đặt ở góc nghiêng 10 độ, đảm bảo phần gồ lên của cụm camera trên chiếc điện thoại không quá dày.
Đó mới là những công bố về công nghệ thiết kế phần cứng mới từ phía Samsung. Còn khi nào họ ứng dụng, và ứng dụng vào sản phẩm nào, liệu có thể là Galaxy S25 Ultra hay Galaxy Z Fold 7 ra mắt trong năm 2025 hay không, thì Samsung chưa đưa ra thông tin chi tiết.
Theo Samsung Semiconductor
Quảng cáo
