Cảm biến chiếu sáng sau hay BSI bạn đã nghe quá nhiều nhưng để thật sự hiểu về nó, về cách thức hoạt động và những ưu nhược điểm mà nó mang lại cho nhiếp ảnh thì có thể là chưa. Để giúp bạn hiểu rõ về loại cảm biến chiếu sáng sau này cũng như lựa chọn được máy ảnh có cảm biến tốt nhất, VJShop đã đưa vào bài viết dưới đây những thông tin chi tiết về cảm biến BSI, cùng tham khảo ngay nhé!

I. Cơ bản về cảm biến máy ảnh

Trước khi tìm hiểu về cảm biến BSI, chúng ta cần hiểu rõ về cảm biến chung của máy ảnh, vai trò, cấu tạo và phân loại cảm biến để có cái nhìn tổng quan, cũng như có căn cứ để so sánh, từ đó lựa chọn loại máy ảnh có cảm biến tối ưu nhất.

1. Vai trò của cảm biến đối với máy ảnh

Cảm biến được ví như trung tâm bộ não của một máy ảnh. Máy ảnh không có cảm biến sẽ không thể tạo ra hình ảnh bởi cảm biến là nơi ghi lại hình ảnh sau ống kính. Chất lượng cảm biến tốt sẽ cho hình ảnh thu được có độ chi tiết, sắc nét và độ trung thực về màu sắc cao.

Thông thường, một cảm biến có kích thước càng lớn sẽ càng cho chất lượng hình ảnh tốt hơn. Điều này là do cảm biến lớn thì diện tích thu nhận ánh sáng của từng pixel trên cảm biến cũng càng lớn, vì vậy hình ảnh thu được sẽ sắc nét, chi tiết và mịn màng hơn. Đó là lý do vì sao nói chất lượng hình ảnh không hoàn toàn phụ thuộc vào số lượng pixel có trên cảm biến. Bởi khi số pixel càng nhiều, diện tích thu sáng của mỗi điểm sẽ càng nhỏ, từ đó chất lượng hình ảnh nhận được không cao.

2. Cấu tạo cơ bản của cảm biến

Cảm biến hiểu đơn giản nó như một tấm silicon thu nhận ánh sáng nhờ chứa các tế bào quang điện, sau đó chuyển thành tín hiệu điện tử cả về màu sắc và ánh sáng, giúp hình ảnh hiển thị sống động như những gì chúng ta thấy bằng mắt thường.

Các nhà khoa học đã mô phỏng cảm biến như cấu tạo của mắt người nhưng không phức tạp như vậy. Cảm biến gồm hai thành phần chủ chốt là bộ lọc chuyển đổi tín hiệu màu và tấm nền cảm quang. Ánh sáng đi qua thấu kính sẽ tiếp xúc với bộ lọc màu đầu tiên. Sau khi được phân loại bởi hệ thống màng lọc, các phần tử ánh sáng sẽ được chuyển xuống tấm nền cảm quang và được xử lý bởi chip hình ảnh cùng các thuật toán tổng hợp dữ liệu để có được kết quả tốt nhất.

3. Các loại cảm biến thông dụng

Hai loại cảm biến thông dụng nhất hiện nay có thể thể đến là CCD và CMOS. Trong đó, CMOS là cảm biến ra đời sau loại cảm biến CCD truyền thống trước đó.

Cảm biến CCD: Ưu điểm là cho chất lượng ảnh vượt trội hơn so với nhiều dòng CMOS nhờ có dải tần nhạy sáng và khả năng kiểm soát nhiễu tốt hơn. Tuy nhiên, nó có nhược điểm là tốc độ xử lý chậm, điều này dẫn đến vấn đề tiêu thụ điện năng quá nhiều. Nguyên nhân là do trên cảm biến CCD, các thông tin trên từng điểm ảnh sẽ đổ xuống một rãnh tín hiệu đầu ra nên mất khá nhiều thời gian để xử lý thông tin.

Cảm biến CMOS: Ra đời sau CCD, CMOS được cải tiến và cho thấy nhiều ưu điểm hơn so với CCD. Trong đó ưu điểm lớn nhất là khả năng xử lý thông tin nhanh hơn, tiết kiệm điện năng hơn nhờ thiết kế mỗi một pixel đều có một bộ phận xử lý thông tin hình ảnh, sau đó các thông tin sẽ được chuyển về bộ xử lý thu nhận. Trong khi đó, CCD thu nhận thông tin, sau đó chuyển thẳng về bộ xử lý toàn bộ. Ngoài ra, CMOS còn có ưu điểm khác là kích thước nhỏ gọn do không cần diện tích cho các rãnh truyền thông tin như CCD, đồng thời nó cũng có giá thành rẻ hơn so với CCD. Tuy nhiên, khi mới ra mắt loại cảm biến này, nó thường có nhược điểm là gây nhiễu ảnh, nhưng hiện tượng này về sau cũng đã được cải thiện.

Với kết cấu nhỏ gọn, tiết kiệm điện năng và mức giá thành thấp, CMOS đang là cảm biến được sử dụng trong hầu hết các thiết bị ghi hình cầm tay hiện nay. Tuy nhiên, chính bởi sản phẩm càng nhỏ, kích thước cảm biến cũng sẽ càng nhỏ theo, điều này làm ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh nhận được, nhất là khi chụp ảnh trong điều kiện sáng thấp hoặc phức tạp.

Đối với cảm biến chiếu sáng trước CMOS FI truyền thống (Front-illuminated Sensor), nó cần một bộ xử lý để chuyển tín hiệu từ dạng quang sang dạng điện tử và điều này làm hạn chế khả năng hấp thụ ánh sáng của tấm nền cảm quang phía sau. Ánh sáng nhận được trên tấm nền này thường sẽ bị giảm một phần so với lượng ánh sáng ban đầu chiếu vào. Khắc phục vấn đề này, một cảm biến mới ra đời mang tên CMOS BI (hay BSI – Backside Illumination Sensor).

II. Cảm biến BSI là gì?

Cảm biến BSI ra đời giúp khắc phục hạn chế của cảm biến CMOS FI trước đó. Bằng cách đổi lớp điện môi xử lý tín hiệu ra phía sau tấm nền cảm quang, cảm biến BSI cho hiệu suất thu nhận ánh sáng tăng lên 60%-90%. Khi đó, dù cảm biến được thiết kế với kích thước nhỏ và phải chụp trong điều kiện ánh sáng thấp nhưng vẫn đảm bảo chất lượng hình ảnh thu được sáng rõ.

Tuy nhiên, việc chuyển lớp điện môi xử lý tín hiệu ra sau có thể làm nhiễu tín hiệu, nhiễu màu. Để hạn chế hiện tượng này, các nhà sản xuất đã tăng số lớp điện môi xử lý lên, và điều này tất nhiên không làm ảnh hưởng gì đến khả năng thu sáng của cảm biến.

So với cảm biến CMOS FI truyền thống, cảm biến BSI cho chất lượng ảnh tốt hơn khi chụp trong điều kiện ánh sáng kém. Tuy nhiên, trong điều kiện sáng thuận lợi, BSI có thể dễ gây cháy sáng cho bức hình trong khi cảm biến FI lại cho chất lượng ảnh rất tốt. Để ngăn ngừa cháy sáng đối với BSI bạn có thể điều chỉnh EV phù hợp và vẫn cho bức ảnh sắc nét, sáng rõ nhất.

III. Nên mua máy ảnh sử dụng cảm biến nào?

Mỗi loại cảm biến đều có những ưu nhược điểm riêng, phù hợp với từng loại máy ảnh cũng như mục đích sử dụng của từng đối tượng. CCD tuy tốn nhiều điện năng, kích thước cồng kềnh nhưng cho chất lượng hình ảnh vượt trội. CMOS FI nhỏ gọn hơn, tiết kiệm điện năng hơn nhưng chụp ảnh thiếu sáng lại kém hơn. Cảm biến BSI vừa nhỏ gọn, tiết kiệm điện năng lại vừa cho khả năng chụp ảnh tốt trong điều kiện ánh sáng tối. Tuy nhiên ở điều kiện sáng thông thường, ảnh chụp lại dễ bị cháy sáng hơn. Đồng thời công nghệ sản xuất cảm biến BSI cũng khó khăn hơn, dẫn đến chi phí cũng như giá thành của nó cũng đắt đỏ hơn.

Bởi vậy, việc lựa chọn loại máy ảnh sử dụng cảm biến nào còn tùy thuộc vào mục đích sử dụng cũng như mức tài chính của từng người. Hi vọng với những thông tin mà VJShop cung cấp trên đây đã giúp quý độc giả hiểu rõ hơn về các loại cảm biến, đặc biệt là cảm biến chiếu sáng sau – BSI để chọn mua được loại máy ảnh chứa cảm biến phù hợp nhất.