Những chiếc máy ảnh số hiện tại của Canon được trang bị bộ xử lý hình ảnh DIGIC (tên viết tắt của "Digital Imaging Integrated Circuit" - Mạch Tích Hợp Tạo Ảnh Số), nhưng bạn có thực sự biết vai trò của nó trong máy ảnh là gì hay không? Trong bài viết này, chúng tôi tập trung vào "não bộ" của máy ảnh và một số đóng góp quan trọng của nó đối với hiệu năng của máy ảnh. (Người trình bày: Ryosuke Takahashi)

 

Vậy thực sự DIGIC thực hiện chức năng gì?

Một bộ xử lý hình ảnh là một bộ phận điện tử thiết yếu giống như "não bộ" của máy ảnh. Nó điều khiển máy ảnh ở một mức cao, từ cách hoạt động của máy ảnh đến cách máy ảnh khắc họa và ghi hình ảnh. Bộ xử lý hình ảnh DIGIC của Canon được phát triển nội bộ, và được điều chỉnh riêng để đáp ứng các nhu cầu của một chiếc máy ảnh.

Các mẫu máy ảnh EOS hiện tại đều được trang bị một phiên bản bộ xử lý hình ảnh DIGIC (DIGIC 4 đến 8) phù hợp với các tính năng và chức năng của nó.

Hiện thân mới nhất của bộ xử lý hình ảnh DIGIC: DIGIC 8.

 

Khi chức năng, số điểm ảnh và sự tinh vi của máy ảnh tăng lên, gánh nặng của bộ xử lý DIGIC cũng tăng lên. Một ví dụ gần đây là tính năng tự động lấy nét trên máy ảnh EOS R, yêu cầu bộ xử lý hình ảnh phải xử lý lượng dữ liệu nhiều hơn đến 40 lần so với lượng dữ liệu tối đa cần thiết trên EOS 5D Mark IV khi chụp ở chế độ Live View, một tính năng có được nhờ vào bộ xử lý DIGIC 8.

Không phải nói quá khi nói rằng sự phát triển của những tính năng mới và mẫu máy ảnh trong tương lai là dựa vào những khả năng của bộ xử lý hình ảnh DIGIC. Những tính năng như chế độ Panning, Time Lapse Movies và chỉnh quang sai ống kính trong máy ảnh của Digital Lens Optimizer đòi hỏi sức mạnh xử lý dữ liệu cao, và đã được triển khai thành công nhờ vào những nâng cấp đối với bộ xử lý hình ảnh DIGIC.

 

EOS M50/ EF-M15-45mm f/3.5-6.3 IS STM/ FL: 24mm (tương đương 38mm)/ Aperture-priority AE (f/4,5, 1/80 giây, EV-0,3)/ ISO 100/ WB: Auto

Việc trang bị cho máy ảnh những tính năng như Digital Lens Optimizer và các chức năng chỉnh quang sai ống kính đòi hỏi sức mạnh xử lý hình ảnh đáng kể. Điều này lần đầu tiên có thể thực hiện trên một mẫu máy ảnh mirrorless (EOS M50) với DIGIC 8.

Mỗi phiên bản DIGIC có các khả năng xử lý dữ liệu cao hơn so với phiên bản trước đó. Ở bên dưới, chúng ta xem xét điều này có nghĩa là gì đối với hiệu năng chụp và chất lượng hình ảnh.

 

1. Ảnh đẹp ngay cả ở các độ nhạy sáng ISO cao

Khi con chip DIGIC đầu tiên được triển khai, độ nhạy sáng ISO tiêu chuẩn tối đa có thể đạt được là khoảng ISO 1600. Ngày nay, với DIGIC 8, bạn có thể tăng độ nhạy sáng ISO lên đến ISO 40.000 trên EOS R. Đây là một sự cải tiến vô cùng lớn về khả năng chụp ảnh ở những địa điểm tối.

Trong khi những cải tiến đối các khả năng của cảm biến hình ảnh chắc chắn đóng vai trò quan trọng trong việc này, bộ xử lý DIGIC điều khiển tính năng High ISO Speed Noise Reduction (Giảm Nhiễu Ở Độ Nhạy Sáng ISO Cao). Nó tách thông tin nhiễu và thông tin ảnh khỏi lượng dữ liệu hình ảnh khổng lồ một cách tức thời và giảm nhiễu theo cách kỹ thuật số, đảm bảo rằng ngay cả những ảnh được chụp ở độ nhạy ISO cao cũng rõ nét với mức nhiễu kỹ thuật số tối thiểu.

EOS M50/ EF-M15-45mm f/3.5-6.3 IS STM/ FL: 45mm (72mm equivalent)/ Manual exposure (f/8, 1/15 giây, EV±0)/ ISO 12800/ WB: Auto

Khả năng xử lý của DIGIC hỗ trợ tính năng High ISO Noise Reduction, đảm bảo những tấm ảnh thiếu sáng chụp ở độ nhạy sáng ISO cao được rõ nét với mức nhiễu tối thiểu.

 

2. AF và phát hiện đối tượng nhanh, chính xác

Sự ra đời của DIGIC đã làm thay đổi đáng kể chức năng tự động lấy nét (AF). Những cải tiến đối với Dual Pixel CMOS AF là rất đáng kinh ngạc. Trong Dual Pixel CMOS AF, mỗi điểm ảnh trên cảm biến hình ảnh gồm có 2 điốt quang độc lập, và thông tin ghi bởi từng điốt quang được dùng để thực hiện phát hiện lệch pha và lấy nét. Khi chụp ảnh, bộ xử lý DIGIC xử lý tất cả thông tin này một cách nhanh chóng, đánh giá tức thời độ sáng và màu sắc của đối tượng và phát hiện khuôn mặt. Nó gửi thông tin này đến ống kính và điều chỉnh các thấu kính chỉnh tiêu để lấy nét ở đối tượng.

DIGIC 8 không chỉ cân nhắc thông tin 2 chiều về đối tượng, mà còn xem xét thông tin chiều sâu giữa đối tượng và hậu cảnh. Kết quả là, khả năng nhận dạng và theo dõi đối tượng có tốc độ cao hơn và chính xác hơn trước đây.

Eye Detection AF

Bộ xử lý hình ảnh DIGIC cũng là không thể thiếu đối với tính năng phát hiện khuôn mặt và mắt. DIGIC 8 đã giúp cho có thể có được tính năng Eye Detection AF (AF Phát Hiện Mắt). Được kích hoạt khi bật tính năng phát hiện khuôn mặt*, Eye Detection AF tự động phát hiện và hiển thị khung AF ở con mắt gần máy ảnh nhất, cho phép lấy nét rất chính xác.
*Trong chế độ One-Shot AF với Face + Tracking AF

 

3. Chụp liên tục

Có thể nói rằng hiệu năng chụp liên tục của một máy ảnh số được quyết định bởi 2 loại bộ phận:

1. Các bộ phận cơ học chẳng hạn như màn trập và gương, và
2. Các bộ phận phần mềm điều khiển các quy trình từ xử lý hình ảnh đến ghi dữ liệu ảnh vào thẻ nhớ.

Sự ra đời của các máy ảnh mirrorless và máy ảnh DSLR với trên 50 megapixel đã dẫn đến đòi hỏi ngày càng cao về bộ phận phần mềm.

Để chụp liên tục có theo dõi đối tượng liên tục (Continuous AF), điều rất quan trọng là bộ xử lý DIGIC phải có thể vừa nhận dạng đối tượng vừa xử lý hình ảnh ở tốc độ rất cao. Sức mạnh xử lý của bộ xử lý DIGIC mới nhất đã cho phép có những cải tiến về độ chính xác chỉnh tiêu cùng với tăng tốc độ chụp liên tục.

Cả EOS M50 và PowerShot SX740 HS đều có tốc độ chụp liên tục cao hơn so với các mẫu máy ảnh tiền thân của chúng nhờ vào bộ xử lý DIGIC 8.

 

4. IS Cảm Biến Kép

Trước đây, các máy ảnh có ống kính hoán đổi được và các máy ảnh compact của Canon sử dụng một hệ thống ổn định hình ảnh (IS) tích hợp, hoạt động trên nguyên tắc ổn định hình ảnh dịch chuyển thấu kính. Trong hệ thống này, tác động rung máy được phát hiện bởi các cảm biến hồi chuyển được tích hợp trong ống kính và thông tin này được đánh giá bằng bộ vi xử lý bên trong ống kính, bộ vi xử lý này sau đó sẽ vận hành bộ phận IS.

Công nghệ ổn định hình ảnh mới nhất của Canon, Dual Sensing IS, cũng sử dụng dữ liệu từ cảm biến hình ảnh. Lượng dữ liệu khổng lồ từ cảm biến hình ảnh và cảm biến hồi chuyển được gửi đến bộ xử lý hình ảnh DIGIC, bộ xử lý sẽ đánh giá dữ liệu và sử dụng nó để điều khiển chuyển động của bộ phận IS chính xác hơn nữa, giúp giảm rung hiệu quả.

 

Dual Sensing IS (có trên DIGIC 7 trở đi)

1: Giống như hệ thống IS truyền thống, Dual Sensing IS sử dụng các cảm biến hồi chuyển để phát hiện rung.

2: Bên cạnh điểm 1, thông tin hình ảnh từ cảm biến hình ảnh CMOS cũng được sử dụng. Một thuật toán mới để phát hiện mức rung máy trong ảnh đã được phát triển cho mục đích này.

3: Phương thức xử lý thông tin kép này dẫn đến những cải thiện đáng kể trong IS. Có thể ổn định hình ảnh quang học lên đến 5 stop tốc độ cửa trập* (chỉ đối với ảnh tĩnh, chuẩn CIPA), khắc phục hiệu quả không chỉ cử động của bàn tay, mà còn khắc phục chuyển động lớn hơn và chậm hơn của cơ thể.
*4 hoặc 5 stop tốc độ cửa trập, tùy vào mẫu máy ảnh.

 

5. Video 4K

Trong số tất cả các chức năng của máy ảnh, chức năng quay phim đòi hỏi sức mạnh xử lý hình ảnh nhiều nhất. Điều này là rất đúng đối với video 4K, vì nó ghi dữ liệu ở độ phân giải cao hơn khoảng 4 lần so với video Full HD, tạo ra lượng dữ liệu nhiều hơn 4 lần. Các khả năng của bộ xử lý hình ảnh quyết định tốc độ khung hình của phim (mức mượt mà của thước phim) và quyết định có thể quay ở độ nhạy sáng ISO cao hay không.

Độ phân giải cao và chất lượng đáng kinh ngạc của video 4K cho phép bạn tạo ra thước phim chân thực đến mức nó hút người xem vào cảnh quay. Không chỉ thế, tính năng 4K Frame Grab của Canon còn cho phép bạn giữ lại những khoảnh khắc thoáng qua trong video bằng cách xuất các khung hình từ phim 4K và xuất chúng dưới dạng ảnh tĩnh JPEG độ phân giải cao.

 

DIGIC: Luôn luôn tiến hóa, luôn luôn cải tiến

Mỗi phiên bản mới của bộ xử lý hình ảnh DIGIC chứng kiến những cải tiến không chỉ về mặt hiệu năng cơ bản, mà còn về những tính năng máy ảnh mà nó hỗ trợ. Những phiên bản DIGIC gần đây đã giúp cho có thể có được những tính năng mô tả bên trên. Với các phiên bản tiếp theo, có lẽ chúng ta mong đợi những cải tiến về các chức năng đòi hỏi sức mạnh xử lý hình ảnh cao, chẳng hạn như EOS Movies và nhận dạng đối tượng khi chụp ở chế độ Live View. 

Trên hết, DIGIC không chỉ là một bộ xử lý hình ảnh đơn giản. Các khả năng của nó đóng vai trò rất quan trọng trong việc xác định tương lai sẽ có những tính năng gì, và do đó rất có khả năng nó là một trong những điểm cân nhắc quan trọng trong bất kỳ sự đổi mới chụp ảnh nào của Canon trong tương lai.

 

 

---

---