Chuyên đề KT Điện ảnh và VTTH: STEADICAM

Công nghệ khoa học phát triển của nghành điện ảnh trên thế giới và sự nghiên cứu không ngừng nhằm giải phóng đến mức tối đa sự tự do di chuyển của máy quay phim đã tạo ra những hiệu quả hình ảnh ấn tượng đã dẫn đến sự ra đời của một thiết bị quay đặc biệt tên là Steadicam.

Steadicam được nhà quay phim người Mỹ Garret Brown đưa ra lần đầu tiên vào năm 1970. Hệ thống này đã được công ty Cinema Products cải tiến và sản xuất theo giấy phép độc quền trên toàn thế giới. Thực tế làm phim cho thấy, trong nhiều trường hợp do tính chất công việc hay điều kiện bắt buộc hoặc xuất phát từ ý tưởng nghệ thuật nhất định mà người ta quyết định xử lý việc ghi hình với máy quay cầm tay. Tuy nhiên , việc giữ cho máy quay có được sự ổn định cần thiết, nhất là trong những cảnh quay dài, quả thực không phải điều dơn giản nhưng Steadicam đã giúp chúng ta làm được việc đó. Với tính năng có thể di chuyển và giữ thăng bằng ở nhiều địa hình hay với nhiều hướng khác nhau do vậy Steadicam còn là một thiết bị giúp cho các nhà quay phim có thêm sự tưởng tượng và sáng tạo nói cách khác họ được kích thích sự sáng tạo một cách táo bạo hơn.

Steadicam là một hệ thống giữ thăng bằng về mọi hướng cho máy quay trong khi đang ghi hình. Bộ phận cơ bản của Steadicam đó là Iso-Elastic Arm “cánh tay có khớp nối” với cấu tạo đặc biệt từ các lò xo, dây kéo các khớp nối đã được triệt tiêu ma sát đến mức tối đa, Arm “cánh tay” này hấp thụ hầu hết những tác động do sự di chuyển của người quay phim tạo ra. Treo trên Arm là một trục thảng đứng có thể điều chỉnh được độ dài, một đầu gắn máy quay bằng gá và đầu kia dành cho đối trọng để giữ thăng bằng. Tùy theo trọng lượng của máy quay ma người ta điều chỉnh độ dài của trục và thêm bớt trọng lượng của đối trọng hợp lý để giữ cho máy luôn cân bằng. Ở đầu găn đối trọng thường được gắn moniter và bộ nguồn của nó. Toàn bộ hệ thống này được treo vào một móc treo đặc biệt trên một Supportive Vest mà người quay phim phải mặc vào người như chiếc áo vec.

Sử dụng steadicam cho cảnh quay người quay phim chỉ cần nhìn vào moniter để giữ bố cục trong khi chân có thể di chuyển theo những lộ trình tự do, kể cả những nơi địa hình chật chội, không bằng phảng, lên xuống cầu thang hay trên đường mòn trong rừng núi, thậm chí có thể chạy để bám theo nhân vật mà hình ảnh vẫn giữ được sự ổn định cần thiết, với động tác traveling của người quay phim thì độ mềm mại không thua kém gì máy quay trượt trên dolly mà Steadicam còn giúp người quay phim điều khiển linh hoạt hơn vì không bị lệ thuộc vào đường ray được đặt sẵn.

Một số loại Steadicam

1- Steadicam Merlin

Là một loại steadicam cầm tay đơn giản được thiết kế dùng cho máy quay kỹ thuật số loại nhỏ, siêu nhẹ và nhỏ gọn giúp cho người quay phim có thể theo kịp hành động và sự kiện đang diễn ra trước mắt. Hiện nay steadicam Merlin đang được sử dụng rất phổ biến.

2 – Steadicam Clipper 

Là một loại steadicam cung cấp các tính năng tiên tiến đã được thiết kế chu đáo để các nhà quay phim có thể tận dụng tối đa, Thiết kế với cấu tạo mở có thể dễ dàng thay đổi và nâng cấp,màn hình tiêu chuẩn 7 inch và pin được hỗ trợ bởi một khung carbon kép. phổ biến dùng cho các loại máy Sony HD900, Arri 316 và 235, Red one 

3 – Steadicam Flyer

Với giải thưởng lớn tai NAB 2004 show, Steadicam Flyer dùng cho máy loại nhỏ nặng từ 4 – 15 pounds, co nguồn 12V,cùng với LCD tiêu chuẩn 7 inch 16:9 / 3:4 color monitor, chất liệu làm bằng nhôm nhẹ mà vẫn đảm bảo độ cứng cáp. Có thể phát triển khả năng ưu việt trong lĩnh vực ghi hình thể thao. 

4 – Steadicam Glidecam V-25

Glodecam V25 có hỗ trợ Vest nhẹ và thoải mái có thể điều chỉnh được độ rộng cho phù hợp với các vóc dáng khác nhau của người quay phim, Arm được thiết kế bao gồm 6 lò xo Titan gép thành những khớp nối độc lập giảm thiểu và hấp thụ tối đa sự bất ổn định khi di chuyển. Sled có thể mang được máy quay có trọng lượng từ 4,5 – 12kg, sử dụng nguồn 12V

Ảnh bên:Trục khuỷu của stediacam glidecam V25

5 – Steadicam Archer

Archer với khả năng không hạn chế loại máy và có thể mang máy quay có trọng lượng 10 – 15 pounds, các khớp nối linh hoạt có thể điều chỉnh các vít định vị thay đổi góc độ và hướng khác nhau, vẫn là LCD tiêu chuẩn 7 inch và chế độ 16:9.

6 – Steadicam Ultra2

Ultra2 là một trong những hệ thống steadicam tiên tiến nhất hiện nay có sự khác biệt rõ ràng về tính năng, Arm có thể sử dụng cho máy quay từ 12 – 70 pounds ( 6 – 32kg ) độ dài của hoạt đông là 81cm, pin 24V hoặc song song cho cường độ 12V.

7 – Steadicam Pilot

Gần giống với Merlin cũng dùng cho các loại máy nhỏ gọn, nhưng Pilot thể hiện sự ưu việt hơn rằng máy quay có thể được gắ ở dưới thấp và với tư thế lộn ngược, Pilot là steadicam dành cho các dòng máy nhỏ gọn và có màn hinh LCD 5,8 inchs 4:3/16:9 + pin nguồn 12v.

- Thiết bị Steadicam vốn đã rất mạnh về di chuyển hình ảnh động, nhưng trong thực tế nó còn được sử dụng kết hợp với những thiết bị kỹ thuật hỗ trợ chuyển động máy khác, khiến cho hình ảnh ghi được càng trở nên linh hoạt, đa dạng, nhưng khả năng biểu hiện như tạo tình huống, tạo kịch tính, thay đổi, điều tiết nhịp điệu, tiết tấu của hình ảnh càng được gia tăng.

Gần 40 năm qua kể từ khi Steadicam xuất hiện chính thức trong lĩnh vực làm phim,càng ngày nó càng được ưa chuộng, tần suất sử dụng Steadicam trong việc quay các bộ phim ngày càng gia tăng. Hầu như những bộ phim truyện quay ở Âu – Mỹ và một vài nước ở châu Á ngày nay đều có sử dụng Steadicam và xem nó như một chuẩn mực kỹ thuật, một thiết bị kỹ thuật không thể thiếu trong hệ thống thiết bị kỹ thuật quay phim.

Bộ phim Nga Ark của đạo diễn Nga Alexander Sokurov đã gây rất nhiều ấn tượng tới người xem vì cả bộ phim dài 98 phút quay bằng steadicam và không cắt máy, đây là một hoàn hảo về sự sắp đặt cho cảnh quay. Phim được thực hiện năm 2002 

Ảnh:Đạo diễn A.Sokurov (Bên phải và Nhà quay phim T.Buttner với máy quay phim Sony F900 sử dụng steadicam tại hiện trường phim Nga Ark. 

Bộ phim đầu tiên sử dụng Steadicam là Bound for Glory ( Con đường đến với vinh quang ), thực hiện năm 1976. Cùng năm 1976 bộ phim Người chạy maraton được thực hiện việc quay bằng thiết bị này, mới được xem là bộ phim truyện đầu tiên thực sự quay với thiết bị Steadicam.

Nói đến sử lý hình ảnh cho những cảnh di chuyển máy dài, ngăn, địa hình khó khăn, máy ổn định và mềm mại thì phải nói đến Steadicam. Steadicam dường như thích ứng với mọi loại hình ảnh như phim truyện, Truyền hình ( Phóng sự, thời sự, thể thao, thời trang….) với những ưu thế này Steadicam đã được sử dụng rất rộng rãi. Vào năm 2005, Garret Brown đã được trao giải thưởng Oscar cao quý bởi những cống hiến to lớn của ông cho sự phát triển của kỹ thuật điện ảnh. Đó là sự ghi nhận hoàn toàn xứng đáng. Steadicam của Garret Brown đã mở ra những khả năng biểu hiện mới mẻ và vô cùng to lớn cho chiếc máy quay phim. Với khả năng kể chuyện được mở rộng, chuyển động máy, yếu tố ngôn ngữ tạo hình quan trọng của hình ảnh điện ảnh đẫ có một sự thay đổi rõ rệt, trở nên ngày càng phong phú và giàu ý nghĩa.

Phạm Bạch Dương

Read more »

Nhà quay phim Trần Trung Nhàn về nghề quay phim: Kinh Nghiệm và Thực Tiễn

Tết này vắng bóng thầy Nhàn.Ngôi nhà của thầy tại làng Trích Sài học trò vãn lui tới tưởng niệm và ôn lại những kỷ niệm cũ về người thầy thân yêu.Sân trường buổi học đầu tiên trong nắng mới.Lá bàng nguội đỏ rưng rưng trên ghế đá ven hồ.Bóng dáng,giọng nói thân quen của thầy vẫn còn đây đó.Những lời thầy Nhàn tự sự về nghề giờ ngẫm lại sao mà thấm thía.Lý thuyết về nghiệp quay thông qua câu chữ của thầy khúc triết,ẩn dụ mà bình dị dễ nghe và hiểu.Bởi lẽ đó là kiến thức nghề nghiệp đã được chắt chiu và kiểm nghiệm từ những tác phẩm dầy công phu sáng tạo của một Nhà Quay Phim-Người Thầy tài ba và gần gũi. .Và ngày đầu xuân này chúng ta cùng lần xem lại những câu châm ngôn ấy... 

Quay phim với kịch bản:

Rõ ràng, thứ mà một kịch bản bắt buộc phải có là chất liệu văn học. Tất nhiên chúng ta có nhiều thể loại phim, nhưng những phim nghệ thuật thì phải có chất liệu văn học để tạo đà cho anh quay phim tư duy hình ảnh. 

Từ những hình tượng văn học đến hình tượng tạo hình, hai thứ ngôn ngữ đó khác nhau hoàn toàn, nhưng hình tượng văn học tạo chất liệu cho mình suy nghĩ.

Không có hình tượng văn học thì không có gì để mà nghĩ.

Có những kịch bản không hợp với mình, nó không tạo cơ sở cho mình nghĩ ngợi, tư duy, và không tìm được cách tạo hình dựa trên những chất liệu truyện phim. 

Trừ những loại kịch bản khác dành cho phim hành động, phim hình sự mà quay phim sẽ phải nghĩ kiểu khác để tạo hình; những kịch bản mang tính nghệ thuật, sâu lắng một chút thì phải có chất liệu văn học để gợi ý cho anh quay phim tạo hình được. Nếu không thì quay phim sẽ rỗng, chỉ mang hình thức đơn giản và làm cho nghề quay phim trở thành dễ dãi: chỉ ghi hình mà không có chất liệu, không ý tứ, không bề sâu.

Những kịch bản bắt buộc phải làm mà mình không hứng thú thì đúng là không hứa hẹn phim hay.

Quay phim với ngôn ngữ hình ảnh:

Trong nghề quay phim, ngôn ngữ là hình, không nói bằng lời.

Hình của điện ảnh là hình câm nhưng tự thân phải có nghĩa và có ngôn ngữ riêng. 

Hình phải đảm đương trách nhiệm biết nói ấy, và kết hợp với cả âm thanh trong ngôn ngữ chung của điện ảnh để nói nhiều hơn nữa. Nếu tách riêng ra, hình câm nhưng phải có nghĩa. Và nghĩa đó xuất phát từ truyện phim gợi cho mình. 

Đừng lạm dụng độ dài. Khi để dài quá mà không còn gì hấp dẫn thì người ta sẽ chán, ngắn quá thì người ta lại không đủ tiếp thu, nhất là khán giả VN.

Quay phim và cỡ cảnh điện ảnh:

Trình bày các tác phẩm điện ảnh thì quanh đi quẩn lại chỉ có năm cỡ cảnh, tựa như bảy nốt trong âm nhạc, nhưng khi vào tay các nhạc sĩ tài ba thì trở thành bao nhiêu tác phẩm âm nhạc từ giao hưởng cho đến ca khúc...

Sử dụng cỡ cảnh không dễ, phải rất tinh tế, cân nhắc. Dùng sai cỡ cảnh thì ý sẽ không ra. 

Toàn cảnh cho ra không gian rộng lớn hay chật hẹp, nhưng không thấy mặt người, vì vậy cần cận cảnh; nhưng cận cảnh lại hạn chế về không gian. Vì thế bắt buộc phải có sự phối hợp giữa toàn cảnh, cận cảnh, trung cảnh.

Trung cảnh là cỡ trung bình, cho thấy cả nét mặt, hành động, động tác và một phần bối cảnh, nên trung cảnh rất thông dụng. 

Cỡ cảnh gây thú vị và ấn tượng nhất là cận cảnh. Xem hành vi thì người ta xem toàn cảnh, còn tâm trạng tỷ mỷ thì người ta xem cận cảnh. Cận cảnh do đó là cỡ hấp dẫn nhất và khó làm nhất. Mặt người diễn viên thể hiện nhân vật đúng hay sai, diễn có được hay không là do cận cảnh.

Đối với người xem, cận cảnh khắc họa hoàn toàn tính cách và cá tính nhân vật. Nếu cận cảnh không ra thì nhân vật hỏng.

Trong cấu trúc hình ảnh, người ta cố gắng xây dựng nhiều tầng hình: tầng hình thứ nhất là cận cảnh, tầng hình thứ hai là trung cảnh, tầng hình thứ ba là toàn cảnh, và xa nữa là viễn cảnh. Có nghĩa là trong một khuôn hình có nhiều cỡ cảnh bên trong mà người ta gọi là dàn cảnh chiều sâu theo nhiệm vụ của từng cỡ cảnh. 

Sự thay đổi cỡ cảnh đúng, độ dài đúng thì sẽ tạo sự hấp dẫn và tiết tấu cho phim.

Quay phim với đạo diễn: 

Quan hệ giữa đạo diễn và quay phim là quan hệ máu thịt.

Không thể có chuyện anh đạo diễn và anh quay phim quan niệm khác nhau, thẩm mỹ khác nhau mà lại làm nên một tác phẩm tốt. 

Anh đạo diễn muốn làm gì cũng phải ở trong khuôn hình, không thể vượt ra ngoài khuôn khổ khuôn hình được. Mà khuôn hình thì có toan tính thế nào cũng không thể hoàn toàn kiểm soát được. 

Nhiều đạo diễn toan tính trước khuôn hình, thậm chí vẽ storyboard để trước khi quay có thể tính toán góc độ, cỡ cảnh; thế nhưng lúc quay người quay phim lại điều hành toàn bộ công việc trong khuôn hình đấy. 

Cảnh động-Cảnh tĩnh và Động tác máy:

Điện ảnh là động, trong cái tĩnh cũng có cái động chứ cái tĩnh không tuyệt đối. tĩnh có thể liền mạch bằng dựng phim nhưng trong thực tế lại không liền mạch vì thời gian lúc quay khác nhau. 

Động và tĩnh đều phải có cớ, phải lập luận về nội dung, về nghệ thuật. Còn tùy tiện sẽ làm hỏng nội dung cảnh quay, hỏng cả bộ phim.

Quay khuôn hình động hay khuôn hình tĩnh phụ thuộc vào nội dung kịch bản, chứ không phụ thuộc vào sở thích.

Tĩnh là khi máy không cựa quậy, nhân vật không chuyển động bao nhiêu, mình coi đấy là một pô ảnh. Coi là một pô ảnh nhưng cái tĩnh của điện ảnh là cái tĩnh tương đối.Cảnh động được coi là hình thành khi máy quay chuyển động, và dàn cảnh các đối tượng chuyển động.

Động và tĩnh khác nhau ở chỗ: động liền mạch nhiều cỡ cảnh và đương nhiên liền mạch thời gian, không gian. 

Sử dụng máy động, đó chính là bản lĩnh nghề nghiệp. Phải có lập luận để sử dụng máy động cho phù hợp.

Nâng máy lên cũng là nâng dần kịch tính lên, phát triển kịch bằng cách máy ở thấp, cố dấu cái đằng sau. Khi truyện phim phát triển, mình nâng lên, mở ra cho thấy khung cảnh phía sau.

Với cú máy trên grue ( boom, cần trục. L.M) theo những dàn cảnh từ mặt đất lên tầm cao, từ thấp nhìn lên rồi lại từ cao nhìn xuống, máy song hành với diễn viên... Cái khó nằm ở chỗ cùng một cú máy mình phải điều hành nhiều cỡ cảnh khác nhau, nhiều dàn ánh sáng khác nhau, cùng một lúc phải chiếu sáng cả toàn cảnh, cả cận cảnh và bố cục liên tục.

Động máy phải xuất phát từ nội dung, phải hợp lý theo chuyển động nội tại bên trong của con người, trong nhân vật, trong truyện chứ không thể động bừa được, không thể cứ trượt máy lung tung, lên xuống ầm ĩ làm lóa mắt người xem. 

Các em trẻ thường không cựa quậy máy là không chịu được.

Quay phim và ánh sáng:

Ánh sáng tự nhiên, ánh sáng nhân tạo hay kết hợp hai loại ánh sáng đều được sử dụng với mục đích tạo ra hình ảnh trung thực như cuộc sống. Ta nhìn hình trong phim phải cảm giác có đâu đó trong cuộc sống

Việc ánh sáng tái tạo cuộc sống trên màn ảnh phải gây cho khán giả cảm giác thật. Không gian và thời gian xác định ánh sáng, thiết lập được cái đó là cái khó nhất của người quay phim. Ánh sáng ngoại cảnh nhiều người dùng được vì nó có sẵn, tự nhiên. Nhưng ánh sáng nhân tạo thì khó.

Trong nhà, ánh sáng ở đâu vào mà những đường ven, đường viền vẫn cứ mạnh, vẫn cứ cường điệu? Đó hoàn toàn không phải ánh sáng điện ảnh mà là ánh sáng sân khấu.

Còn ánh sáng nhiếp ảnh chỉ chiếu đúng vị trí của đối tượng, nếu đối tượng rời khỏi thì mất ánh sáng.

Ánh sáng điện ảnh như không gian thật, người ta có thể di động nhưng vẫn tạo cảm giác ánh sáng đồng nhất. 

Cách dùng ánh sáng nhân tạo phải kèm theo điều kiện trường quay, kinh phí, trang thiết bị. Khi chiếu sáng trong trường quay, trước hết phải tạo ánh sáng vòm trời - cái cảm giác ánh sáng từ trên chiếu xuống nhẹ, đều, dịu, không gây bóng, chỉ để ra không khí. Sau đó ánh sáng nghệ thuật mới can thiệp vào. Nó phải có ngược sáng, nó phải có ánh sáng chủ quan, ánh sáng phụ...

Nhiều người quá lệ thuộc cái thật. Khi quay cảnh đêm tối trong rừng, trên cánh đồng, trong thực tế là tối đen, không có ánh sáng. Nhưng không sử dụng ánh sáng làm sao quay được phim? Ánh sáng trong trường hợp này vẫn phải dùng, vẫn làm chức năng ghi được hình ảnh nhưng vẫn tạo nên cảm giác đêm tối âm u. Cảm giác đêm tối âm u đó được làm nên bởi... ánh sáng!

Quay phim và màu sắc:

Phim màu là ngôn ngữ quan trọng trong tạo hình, cùng với ánh sáng nó tạo ra tone phim, tạo ra cảm xúc. Dùng màu sắc nóng, lạnh phối hợp với nhau, hay dùng màu nóng không, lạnh không, phối với nhau sẽ tạo ra cảm xúc rất mạnh. 

Tone phim được tạo ra bằng độ tương phản của màu sắc, ánh sáng. Khi người ta xem phim, trên màn ảnh là bức tranh của nghệ thuật tạo hình. Người ta nhìn vào như xem một bức tranh với những mảng màu sắc được chơi, được tổ chức bởi người họa sĩ.

Khuôn hình của quay phim, về mặt màu sắc, giống như khuôn hình của họa sĩ ở việc biểu lộ nội dung, cảm xúc bằng màu sắc, tuy cách làm có khác nhau.

Quay phim với hiệu quả sử dụng ống kính:

Tất cả xuất phát từ nhiệm vụ của nghệ thuật, của tạo hình: muốn tăng hay giảm chiều sâu, khi đó sẽ đóng hay mở khẩu độ tương ứng. Khẩu đô – độ mở của ống kính phụ thuộc vào dàn cảnh. Nếu muốn dàn cảnh chiều sâu thì phải khép khẩu độ ở mức độ từ 5.6, 8, 11, mà muốn đóng khẩu độ thì phải có ánh sáng.

Khi đóng, mở khẩu độ thì độ nét thay đổi. Xem cả đoạn phim mà lổn nhổn độ nét thì rất khó chịu cho khán giả.

Trong điều kiện ở VN, dùng một khẩu độ cho toàn phim là rất khó.

Hiệu quả của góc rộng có cái thích là làm cho méo hình, làm cho hình mềm lại nên thuận lợi để quay những dàn cảnh rộng, dàn cảnh chiều sâu, nhiều lớp lang. Bởi tính chất của góc rộng là nét sâu, thấu thị và đường hội tụ của góc rộng thu vào nên thay đổi cỡ cảnh của góc rộng cũng rất rõ.

Hiệu quả góc rộng tạo lớp trước, lớp sau rất rõ ràng. Chuyển động thẳng trục ống kính khi được quay với ống kính góc rộng sẽ cho cảm giác nhanh hơn thực tế vì cỡ cảnh thay đổi nhanh.

Mình cần nghiên cứu áp dụng tính quang học, khả năng thấu thị của các loại ống kính để áp dụng.

Những chuyển động thẳng trục quay bằng télé thì rất chậm như bay và không tạo tiết tấu.

Zoom thì bất đắc dĩ tôi mới dùng. Chất lượng quang học của ống kính zoom, cùng một lúc thỏa mãn góc rộng, normal và cả télé, nên chỉ trung bình, chung chung. Nhưng zoom cũng có những điểm hay của nó: Không phải thay ống kính khi cần quay nhanh, đặc biệt hữu dụng cho anh em quay thời sự, tài liệu.

Ở những dàn cảnh nhiều cỡ cảnh, dàn cảnh dài, cần thay đổi cỡ cảnh sau khi đã đặt travelling hay dolly mà vẫn không thể tiếp cận thì mới sử dụng kết hợp zoom. Lúc này mình có thể giải quyết cảnh theo đủ chiều không gian: cả chiều ngang, cả chiều đứng lẫn chiều sâu. Cái zoom đó rất lợi hại. Nó lẩn, nó đi vào những công năng cụ thể thì rất hay, rất tốt

Những lúc đẩy zoom rất nhanh thì lúc đấy rất cần zoom, còn ề ề à à zoom in thì rất dài dòng.

Cú zoom dài dòng thường bị đạo diễn lấp liếm bằng âm thanh hay âm nhạc để kéo cảm giác dư thừa của đoạn ấy ngắn lại.

Những lúc đẩy zoom rất nhanh thì lúc đấy rất cần zoom, còn ề ề à à zoom in thì rất dài dòng.

Cái zoom tí toáy thò ra, thụt vào là tôi ghét lắm. 

Theo LÊ MINH-10 bí quyết hình ảnh.

Read more »

Chuyên đề nghệ thuật quay phim : NGHỆ THUẬT CỦA MÀU SẮC

Một họa sĩ vĩ đại người Nga có nói: “Màu sắc tức là tình cảm”. Câu nói này đã chứng minh rằng màu sắc trở thành nhân tố quan trọng trong quá trình sáng tác hội họa nói riêng và nghệ thuật tạo hình nói chung. Đồng thời, với các nhà điện ảnh, màu sắc cũng là một thủ pháp giàu sức biểu cảm, kết hợp bố cục, ánh sáng, cách xử lí ống kính v…v để tạo nên đặc trưng của ngôn ngữ hình ảnh.

Ngay trong cuộc sống hằng ngày, từ tín hiệu đèn giao thông đến màu sắc của những vật dụng thông thường, màu sơn tường trong ngôi nhà… cũng rất khác nhau và chúng đem lại những cảm nhận về tâm tư, tình cảm cũng khác nhau. Các màu sắc cơ bản của tự nhiên gồm có: đỏ, vàng, da cam, lục, lam, chàm, tím…Nhưng trên thực tế, chỉ cần từ mấy màu cơ bản này cũng có thể tạo ra hơn vạn màu sắc khác nhau, còn các màu vẫn thường được dùng trong hội họa, in nhuộm,…cũng có tới trên nghìn loại. 

Mọi màu sắc đều có những tính các riêng khác nhau và gây cho con người những cảm giác rất đa dạng. Ví dụ màu đỏ khiến người ta cảm thấy náo nhiệt, màu trắng đem lại cảm giác về sự thuần khiết, màu xanh da trời khiến ta cảm thấy yên bình, màu xanh lá cây cho ta sức sống rạo rực. Đương nhiên sự cảm nhận và sở thích của mỗi con người đối với màu sắc không giống nhau. Người Trung Quốc thích sử dụng màu đỏ để biểu lộ niềm vui, lễ hội,trong khi người phương Tây lại có thói quen mặc trang phục màu đen. Những khác biệt như vậy về điều kiện xã hội, thói quen dân tộc…Đồng thời cảm nhận về màu sắc của con người cũng có thể thay đổi do sự khác nhau về thời đại, hoàn cảnh hoặc tâm tư tình cảm, trạng tâm lý của con người.

Nói đến sự liên kết mật thiết giữa màu sắc và khả năng biểu đạt đến tâm lí của con người thì trong lịch sử phát triển của điện ảnh có vô vàn ví dụ về điều đó, xin được nêu ra đây bộ phim:”Đèn lồng đỏ treo cao” của đạo diễn Trương Nghệ Mưu và quay phim Zhao Fei. Một bộ phim thành công bao gồm nhiều yếu tố nhưng có lẽ chính sự sử dụng điêu luyện màu sắc như một chủ thể nghệ thuật đã góp phần khẳng định tên tuổi của đạo diễn Trương Nghệ Mưu và mang lại cho quay phim Zhao Fei nhiều giải thưởng trong nước và quốc tế. Trước khi tìm hiểu về màu sắc của bộ phim, chúng ta hãy tìm hiểu qua một chút về mặt tạo hình và bố cục của những cảnh quay 

Trong bộ phim:”Đèn lồng đỏ treo cao” phần lớn nhà quay phim đã chọn cách bố cục khuôn hình theo quy luật đăng đối. Thậm chí có những cảnh sự đối xứng trong khuôn hình gần như là tuyệt đối. Đó là những cảnh toàn cả một khu nhà với hai bên là những chiếc đèn lồng đỏ được thắp sáng rực hoặc như là những cận cảnh khuôn mặt của nhân vật được đặt ngay chính giữa tâm của khuôn hình. Thoạt nhìn tưởng chừng như những khuôn hình đó không giống với những bài học về bố cục thông thường nhưng khi đã tìm hiểu kĩ thì đó là cách xử lí tinh tế và hiệu quả của quay phim Zhao Fei. Trong quan niệm của Mĩ học Phương Đông, sự đối xứng là một điều rất gần gũi với mỗi chúng ta ngay trong cuộc sống hằng ngày như: cách bài trí bàn thờ ông bà tổ tiên, kiến trúc của đình chùa, miếu mạo, hoặc tiêu biểu như cơ thể con người cũng là sự đối xứng hoàn hảo của tạo hóa. Trong ngôi nhà của người Trung Quốc hay một số ngôi nhà cổ của Việt Nam, chúng ta thường bắt gặp cách trang trí như sau: hai bên là đôi câu đối, chính giữa là một bức đại tự hoặc cuốn thư. Do vậy, cách xử lí bố cục đăng đối còn nhằm thể hiện nét đặc trưng của nếp sống và con người phương Đông. Không chỉ vậy, việc đặt nhân vật vào giữa tâm của khuôn hình còn là cách hướng sự tập trung, chú ý một cách trực diện vào nhân vật chính để khắc họa nội tâm nhân vật. Cách bố cục này cũng được nhà quay phim nổi tiếng Vittorio Storato thực hiện trong bộ phim (Hoàng đế cuối cùng), tác phẩm đã mang về cho ông giải Oscar với phần hình ảnh đẹp nhất.

Bộ phim “Đèn lồng đỏ treo cao” cũng rất ít sử dụng ống kính động hay nói một cách khác, động tác máy trong bộ phim cũng được tiết chế tối đa. Sự lựa chọn ống kính này chính là do nội dung, đề tài phim quyết định, đồng thời cũng là chủ ý của nhà quay phim theo đuổi một hình thức thể hiện nghệ thuật riêng cho tác phẩm. Điểm nhấn của “Đèn lồng đỏ treo cao” chính là xoay quanh những mối quan hệ mâu thuẫn, giằng xé, mờ ám giữa ông chủ với bốn bà vợ nên máy quay phim ko can thiệp quá sâu vào câu chuyện mà chỉ đứng ở ngoài để miêu tả diễn biến của câu chuyện đó. Việc sử dụng máy fixe, lấy khuôn hình tĩnh làm chính đã góp phần giúp khán giả tập trung vào sự vận động của câu chuyện với những mạch ngầm và dòng chảy của nó. Trương Nghệ Mưu đã từng phát biểu: “Phim sử dụng rất ít cảnh quay động, đa phần quay cố định. Như vậy xem ra không phù hợp lắm với bản chất của điện ảnh là chuyển động. Vậy điện ảnh tóm lại phải như thế nào? Bản thân tôi cũng chưa cắt nghĩa cho ngọn ngành được. Nhưng quay theo cái cách “không chuyển động” cũng là cả một “hệ tư duy” của nhiều nhà quay phim chúng tôi thời đó, là một hình thức biểu hiện chúng tôi cho là phù hợp và đó cũng chính là lý luận của chúng tôi ngày ấy”

Ngay từ tên gọi “Đèn lồng đỏ treo cao”, việc sử dụng tông màu đỏ trong một số cảnh quay đã được các nhà làm phim nâng lên thành thủ pháp nghệ thuật cho cả bộ phim. Như đã nói ở trên, với người Trung Quốc thì màu đỏ luôn được xem như màu của sự may mắn và hạnh phúc nhưng trong bộ phim này thì màu đỏ lại đi ngược so với giá trị biểu cảm vốn có của no. Bộ phim xoay quanh nhân vật chính Songlian (do Củng Lợi thủ vai) là người vợ thứ tư và là người mới nhất trong số bốn bà vợ của ông chủ. Trong đại gia đình ấy, chúng ta thấy được những âm mưu, thủ đoạn của bốn bà vợ để tranh giành người chồng, thấy được mối tình vụng trộm của người vợ thứ ba cùng ông bác sĩ và luật lệ hà khắc của gia tộc giành cho những kẻ ngoại tình. Chính vì vậy, tông màu đỏ ở đây nhiều khi được sử lí một cách tô đậm, đặc quánh khiến cho màu không còn sắc tươi nữa mà thay vào đó là một màu đỏ quạch. Đó chính là sự tinh tế của nhà quay phim vì cũng là một màu đỏ nhưng thể hiện ở các sắc thái khác nhau đem lại cảm xúc khác nhau. Màu đỏ lúc này thể hiện sự u uất, ám ảnh và bức bối của Songlian, một cô gái trẻ có biết báo khao khát hạnh phúc lại phải sống trong một gia đình với những mưu toan, lọc lừa, giả dối. Chính sự hà khắc ấy đã giết chết tâm hồn của cô gái trẻ khiến cô cũng trở nên lạnh lùng, tàn nhẫn. Đỉnh điểm của việc này là cô đã dùng kéo cắt tai người vợ thứ hai khi biết bà này dùng bùa chú để hãm hại cô, tiếp theo đó là việc cô bắt người hầu gái phạm tội quỳ ngoài trời giá lạnh dẫn đến cái chết của cô hầu gái. Bên cạnh đó, nhà quay phim cũng rất chú ý đến việc kết hợp giữa tông nóng và tông lạnh để thể hiện sự mâu thuẫn của thật giả, đúng sai, thiện ác trong câu chuyện như cảnh rezim của ngôi nhà với hai dãy đèn lồng đỏ, cảnh người vợ thứ ba mặc áo gấm đỏ múa hát giữa mặt sân đầy tuyết phủ…Cách cấu tứ bộ phim cũng rất đặc biệt: mở đầu là mùa hạ, tiếp đến là mùa thu và mùa đông rồi lại trở lại mùa hạ gợi cho ta một vòng tuần hoàn rất đặc biệt về thời gian: vòng tuần hoàn khuyết thiếu. Sự thiếu vắng mùa xuân trong bốn mùa khiến ta liên tưởng tới cuộc đời của cô gái cũng không có mùa xuân, mùa của hạnh phúc.

Để đánh giá một bộ phim màu về mặt màu sắc, có thể tựu chung lại hai yếu tố đó là kĩ thuật và nghệ thuật. Kĩ thuật ở đây chính là cách xử lí của nhà quay phim sao cho màu sắc trong phim phải gần với màu sắc vốn có của đối tượng quay. Nếu màu sắc mấy đi độ chân thực, quá ngả sang một màu nào đó ví dụ như mặt nhân vật bị đỏ như mặt Quan Công thì người xem sẽ cảm thấy khó chịu, như vậy đương nhiên sẽ dẫn đến một hiệu quả nghệ thuật tồi. Tuy nhiên, yêu cầu thẩm mỹ của người xem về màu sắc trong phim không chỉ giới hạn ở mức độ khiêm tốn như thế mà ở mức độ cao hơn, tức là yêu cầu màu sắc phải có tính biểu hiện nghệ thuật , hay nói một cách khác là gam màu của phim liệu đã đủ sức thể hiện được nội dung, tư tưởng và dạng thứ, phong cách của tác phẩm hay chưa, có phù hợp với nội dung hay không. Người quay phim làm chủ được màu sắc phải hiểu rõ thuộc tính và tính tương quan của màu sắc, khả năng đối chọi vè hòa hợp màu sắc, phải giải quyết tốt cấu tứ về màu sắc. nắm vững chức năng nghệ thuật độc đáo mà bản thân màu sắc vốn có, qua đó làm bật lên ý tưởng nghệ thuật mà mình theo đuổi trong tác phẩm. 

Vittorio Storaro là một nhà quay phim xuất sắc không chỉ ở Italya mà còn trên thế giới. Ông được giới trong nghề mệnh danh là “tổ sư của ánh sáng”. Đỉnh cao trong sự nghiệp cầm máy của ông là bộ phim “Hoàng đế cuối cùng”, một tác phẩm lừng danh của đạo diễn Berolucci, trong đó phần tạo hình đặc biệt là ánh sáng đóng vai trò vô cùng quan trọng. Ông nắm rõ cấu tứ của đạo diễn đối với bộ phim chủ yếu thông qua những hồi ức của Phổ Nghi để thể hiện từng giai đoạn của cuộc đời vị hoàng đế này. Về phần mình, nhà quay phim chủ trương sử dụng những biến đổi màu sắc để thể hiện cấu tứ đó, sử dụng màu sắc khác nhau để thể hiện từng giai đoạn sống trong hồi ức của Phổ Nghi. Ví như trong thời gian Phổ Nghi ở hoàng cung thì ông sử dụng những màu ấm, vì đối với ông đây là nơi bảo vệ đồng thời cũng là nhà tù giam chặt ông.

Cùng với sự phát triển của câu chuyện, nhà quay phim bổ xung dần thêm những màu sắc mới. Xét về mặt ánh sáng, nhà quay phim cũng đã có dụng ý dùng ánh sáng để khắc họa những biến đổi của Phổ Nghi. Đoạn Phổ Nghi trong Tử Cẩm Thành nhà quay phim luôn xử lý khuôn hình trong một nửa tối mà không cho nhân vật xuất hiện dưới ánh sáng mặt trời, bởi lúc này về tinh thần Phổ Nghi bị cách biệt hoàn toàn với thế giới bên ngoài. Tiếp đó, cũng với những kiến thức mà Phổ Nghi học được từ gia sư của hoàng cung – ông thầy người Pháp Pie-tăng lên, nhà quay phim để cho ánh sáng chiếu lên người Phổ Nghi ngày càng nhiều hơn. Sau khi Phổ Nghi tới Mãn Châu Quốc, trờ thành bù nhìn của người Nhật, mộng tưởng trở về xây dựng lại đế chế của mình thì quay phim lại sử dụng mảng tối hầu như úp chụp lên khuôn hình, giống như cách xử lí khuôn hình thời Phổ Nghi còn nhỏ ở trong hoàng cung.

Tiếp đó là cảnh trong ngục, Phổ Nghi hồi tưởng lại cả cuộc đời cùng những lí giải của ông ta về nhân tình thế thái, mảng sáng và mảng tối đã được xử lí như nhau. Khi bộ phim kết thúc, phần màu sắc, mảng tối, mảng sáng hình thành nên sự cân bằng hoàn chỉnh.

Một bộ phim nữa cũng cho thấy sự tài tình trong sự việc sử dụng ánh sáng của Storaro chính là phim “Bản tango cuối cùng ở Paris”. The Last Tango in Paris bắt đầu khá đơn giản. Paul là người Mỹ sống ở Paris nhiều năm, làm chủ một khách sạn cũng là ổ điếm trá hình. Rồi người vợ tự sát trước khi phim bắt đầu mà chẳng hiểu lý do tại sao. Cô gái nhân vật chính thứ 2 tên Jeanne thì trẻ, tràn đầy sức sống và sắp kết hôn với một nhà làm phim hiền lành nhưng quê mùa. Jeanne đang đi tiềm kiếm một căn hộ để ở thì gặp Paul tại một trong những căn hộ cô tìm đến. Đây là căn hộ trống, rộng lớn, có nhiều ánh nắng mặt trời nhưng chẳng có gì thú vị. Lợi dụng vắng người và bị thôi thúc bởi bản năng, Paul dụ dỗ được cô gái và làm cái việc mà đáng ra ông ta không nên làm và cô gái nên chống cự. Đằng này, mọi việc không những êm xuôi mà Paul còn đề nghị tái ngộ, và cô gái chấp nhận. Hai người tiếp tục gặp nhau lén lút tại căn hộ này. Xuất phát từ một câu chuyện gai góc và đầy tính hiện thực như vậy, Stararo đã chọn cách xử lí ánh sáng rất khác so với phim “Hoàng đế cuối cùng”. Xuyên suốt cả bộ phim là một thứ ánh sáng rất chân thật, gần như tôn trọng tuyệt đối thực tế khiến người xem không nhận thấy rõ rệt bàn tay xử lí của nhà quay phim. Có thể nói rằng trong bộ phim này Storaro đã chiếu sáng như không chiếu sáng. Đây là một công việc rất khó khăn mà không phải nhà quay phim nào cũng làm được vì một khi đã tôn trọng thực tế thì sự sáng tạo sẽ bị giảm đi rất nhiều, nếu xử lí không tốt thì hình ảnh sẽ mất đi tính biểu cảm của nó. Bối cảnh chính của bộ phim là một căn phòng khách sạn nơi hai nhân vật chính thường xuyên gặp gỡ nhau với nguồn sáng chính là từ cửa sổ, tông sáng ở bối cảnh này và gần như tất cả các bối cảnh trong phim đều được Storaro xử lí bằng một thứ ánh sáng mềm mại, vừa đủ để không tạo nên độ tương phản quá gay gắt. Màu sắc trong phim chủ đạo là những tông màu chết kết hợp với những cú máy dài (Một trong những sở trường của Storaro và đạo diễn Betolucci) càng nhấn mạnh thêm sự bế tắc trong đời sống của các nhân vật. 

Qua một vài ví dụ về cách xử lí màu sắc trong các bộ phim kể trên, có thể khắng định rằng khi nghệ thuật điện ảnh càng phát triển thì màu sắc lại càng góp phần quan trọng trong việc chuyển tải tư tưởng cũng như nội dung của bộ phim. Màu sắc luôn luôn là người bạn thân thiết nhất của người quay phim, giúp anh ta chinh phục những đỉnh cao khó khăn nhưng cũng rất vinh quang này.

ĐỖ KHƯƠNG DUY

Read more »

CCD HAY CMOS

Đích Đến - Bài viết CCD hay CMOS của bạn Bùi Huy Hoàng đã được khá nhiều các nhà quay phim và kỹ thuật trẻ đọc và tham khảo.Mới đây bạn Lê Quang Lâm sinh viên lớp Quay phim tại chức 29C Đại học Sân khấu và Điện ảnh Hà nội cũng có bài viết về đề tài này.Bài viết của bạn Lâm có một số điểm trùng lặp với những tìm tòi của Bùi Huy Hoàng nhưng với cách diễn đạt khác hẳn.Đích Đến xin giới thiệu với các bạn đọc điều thú vị này qua bài viết của Lê Quang Lâm.Mỗi chúng ta đều có một con đường riêng,đều hướng tới một cái đích đến chung-đó là TRI THỨC 

Bộ cảm biến (Sensor) là một phần của máy ảnh kỹ thuật số hay máy quay kỹ thuật số (Camera) có nhiệm vụ thu ánh sáng để tạo thành hình ảnh.

Có hai kiểu Sensor chính: CCD (Charge Coupled Device) và CMOS (Complimentary Metal-Oxide Semiconductor). Chúng là hai kỹ thuật phức tạp khác nhau với những thiết kế khác nhau, nhưng cả hai đều thực hiện cùng một nhiệm vụ là chuyển đổi tín hiệu ánh sáng sang tín hiệu điện.

Mặc dù có sự khác nhau về kỹ thuật và thiết kế trong bộ cảm biến này, nhưng tất cả chúng đều có cùng nguyên tắc chung.Sensor có hàng triệu ô nhạy sáng hoặc là những Diode quang trên tấm Silicon. Mỗi ô của Sensor phát ra lượng điện được nạp tương ứng với phần ánh sáng đập vào nó khi đi vào Camera qua thấu kính. Bộ lọc màu sắc (Filter) sẽ tạo ra màu sắc phù hợp. Sau đó Bộ phận xử lí của Camera sẽ biến đổi những tính hiệu điện trong Sensor thành hình ảnh và lưu trữ nó trong thẻ nhớ. Mỗi diode quang tạo thành một Pixel trong hình ảnh cuối cùng. Những Pixel là những mẩu nhỏ của thông tin được những Diode quang tạo thành. Hàng triệu pixel kết hợp với nhau để tạo thành hình ảnh.

Trong thiết bị CCD, điện áp nạp trên thực tế được qua một con chíp và được đọc ở góc của mỗi mảng. Bộ chuyển đổi ADC (analog-to-digital converter) sẽ biến giá trị mỗi Pixel thành giá trị số tương ứng.

Trong hầu hết những thiết bị CMOS có vài transitor cho mỗi một Pixel và được khuếch đại và chuyển tín hiệu tới mạch nạp truyền thống.CMOS đạt được nhiều sự linh hoạt bởi vì mỗi pixel được đọc giá trị riêng biệt.

Những CCD được chế tạo đặc biệt để có thể chuyển tín hiệu nạp tới chíp mà không bị mép tín hiệu. Sự xử lí này để sản xuất những bộ cảm biến có chất lượng tốt với độ nhạy sáng cao.

Những CMOS nói một cách khác được sản xuất, xử lí một cách truyền thống, cùng phương pháp xử lí sản xuất như hầu hết mọi bọ vi xử lí. Bởi vì quá trình sản xuất khác nhau nên những cảm biến CCD và CMOS cũng có một số vấn đề khác nhau:

1.Những bộ cảm biến CCD được sản xuất với chất lượng cao để đạt được độ nhiễu thấp nhất còn bộ cảm biến CMOS truyền thống thì chất lượng hình ảnh bị ảnh hưởng do nhiễu cao.

2.Bởi mỗi Pixel trong cảm biến CMOS có vài transistos do đó độ nhạy sáng của chíp CMOS thấp hơn.

3.Bộ cảm biến CMOS truyền thống thì tiêu thụ năng lượng thấp. Ngược lại những bộ cảm biến CCD lại tiêu thụ nhiều năng lượng trong quá trình xử lí (thường gấp 10 lần bộ cảm biến CMOS tương đương).

4.Chi phí để sản xuất chíp CMOS đắt hơn nhiều so với sản

5.Nhưng cảm biến CCD có kích thước nhỏ hơn cảm biến CMOS nên dễ dàng cho chất lượng hình ảnh cao hơn vì tích hợp được số lượng CCD/1 đơn vị diện tích nhiều hơn.

Trước đây, chip cảm biến CMOS được trang bị trong các thiết bị rẻ tiền (điện thoại, camera kỹ thuật số, PDA...) do độ nhạy sáng thấp, hình ảnh thu được không sắc nét... Vì vậy, trong một thời gian dài nó không được các nhà sản xuất máy ảnh số, camera số quan tâm.

Trong khi đó, mặc dù đắt tiền hơn so với chip cảm biến CMOS nhưng nhờ khả năng vượt trội về mọi mặt (độ nhạy sáng cao, tái hiện ảnh với độ phân giải lớn, sắc nét...), chip cảm biến CCD được các nhà sản xuất máy ảnh và máy quay video kỹ thuật số phát triển qua hàng loạt dòng sản phẩm và giữ vai trò độc tôn về công nghệ.

Tưởng chừng chíp cảm biến CMOS sẽ rơi vào sự quên lãng, và không có khả năng chạy đua cùng CCD. Nhưng đến năm 2000, nó đột ngột trổi dậy và gây tiếng vang bằng chiếc máy ảnh số chuyên nghiệp EOS D30 của hãng Canon với khả năng cảm biến đến 3,2 triệu điểm ảnh.Hai năm sau, năm 2002, CMOS đã thật sự thể hiện được thế mạnh của mình qua phiên bản nâng cấp của EOS D30, đó là EOS D60 với khả năng cảm biến lên 6 triệu điểm ảnh. Đây là một cuộc lội ngược dòng ngoạn mục của CMOS khiến hầu hết các nhà sản xuất đang đeo đuổi CCD phải suy nghĩ.

Chỉ cần vài tháng sau đó, Kodak đã tung ra ngay dòng máy Kodak DSC 14n với 14 triệu điểm ảnh nhờ vào chip cảm biến CMOS thế hệ mới. Còn Canon tiếp tục phát triển chip CMOS và tung ra dòng máy Canon EOS 1Ds với 11 triệu điểm ảnh. Đến lúc này, CMOS đã vượt qua CCD về độ nhạy sáng, độ phân giải, chất lượng hình ảnh... nhưng đặc biệt là chi phí không cao đến mức như nhiều người nghĩ.

Cũng có vài kiểu Sensor khác hiện nay nhưng không được thông dụng. Foveon X3 là Chip mới hơn nhưng thực tế là kiểu Cảm biến CMOS với xử lí màu sắc đặc biệt . Loại này hiện nay chỉ được dùng trong một số máy của hãng Sigma và Polaroid . 

FujiFilm cũng chế tạo một số camera với Bộ cảm biến đặc biệt có tên gọi Super CCD.Super CCD là những ô CCD thông thường được sắp xếp theo đường chéo với những ô hình tổ ong chứ không phải là dạng lưới theo chiều Ngang / Dọc như trong hầu hết những bộ cảm biến . 

Nguyên lý tái tạo lại hình ảnh, màu sắc

Nguyên tắc chung:Mỗi diode quang trong Bộ cảm biến Camera chỉ nhận biết được cường độ của ánh sáng . Để tạo được màu sắc mỗi ô trong Bộ cảm biến được phủ lên bằng lớp lọc màu mà chỉ truyền ánh sáng mà có bước sóng giống nhau .

Ví dụ Bộ lọc màu Đỏ sẽ chỉ truyền ánh sáng có màu Đỏ. Những Bộ lọc được tạo thành từ những màu cơ bản: Đỏ, Xanh Lá cây và Xanh Lam. Chúng được sắp đặt trong những mẫu hình, do đó mỗi Diode Quang sẽ có khả năng truyền được tất cả 03 màu. Hầu hết những Bộ cảm biến camera ngày nay dùng Bộ lọc có tên gọi là Bộ lọc-Mặt nạ Bayer (là tên của một Giáo sư Bryce Bayer làm việc cho hãng Kodak). Thường thì mắt người thường nhạy cảm với nhiều màu Xanh lá cây hơn nền lớp Bayer có 02 Bộ lọc Xanh lá cây cho mỗi Bộ lọc Đỏ và Xanh Lam.

Với những bộ lọc màu sắc, mỗi Diode Quang có thể biểu thị giá trị Đỏ, Xanh lá cây và Xanh Lam. Giá trị màu sắc của những ô này được kết hợp và nội suy để miêu tả tất cả quang phổ của màu sắc, cho phép Bộ xử lí hình ảnh tạo ra hình ảnh màu đầy đủ. 

Cách làm việc của CMOS và CCD

Nhiệm vụ của chip cảm biến là bắt ánh sáng khi cửa trập được mở và chuyển chúng thành các điện tử; sau đó, các điện tử này được chuyển thành điện áp; cuối cùng điện áp chuyển sang dạng tín hiệu số.

CCD gồm một mạng lưới các điểm bắt sáng được phủ bằng lớp bọc màu (đỏ - red, hoặc xanh lục - green, hoặc xanh dương - blue), mỗi điểm ảnh chỉ bắt một màu. Do đó, khi chụp ảnh (cửa trập mở), ánh sáng qua ống kính và được lưu lại trên bề mặt chíp cảm biến dưới dạng các điểm ảnh.Mỗi điểm ảnh có một mức điện áp khác nhau sẽ được chuyển đến bộ phận đọc giá trị theo từng hàng. Giá trị mỗi điểm ảnh sẽ được khuếch đại và đưa vào bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số, cuối cùng đổ vào bộ xử lý để tái hiện hình ảnh đã chụp. Chính quá trình đọc thông tin thực hiện theo từng hàng đã làm cho tốc độ xử lý ảnh chậm, rồi thiếu hoặc thừa sáng.

Các nhà nghiên cứu đã tính đến việc trang bị thêm bộ đọc ảnh bổ sung xen kẽ vào các điểm bắt sáng để đọc tất cả các thông tin điểm ảnh trong một lần nhưng điều này bắt buộc phải tăng không gian của chip cảm biến, do vậy mà không khả thi về mọi mặt.

Chính cái điều mà các nhà nghiên cứu muốn bổ sung cho CCD thì CMOS lại có sẵn, bởi cạnh mỗi điểm bắt sáng đã có sẵn mạch điện bổ trợ dễ dàng tích hợp ngay quá trình xử lý điểm ảnh. Với cấu trúc này, mỗi điểm ảnh sẽ được xử lý ngay tại chỗ và đồng loạt truyền tín hiệu số về bộ xử lý để tái hiện hình ảnh đã chụp nên tốc độ xử lý sẽ nhanh hơn rất nhiều.

Một ưu điểm nữa mà cấu trúc này mang lại là có thể cung cấp chức năng tương tác một vùng điểm ảnh (như phóng to một phần ảnh) cho người sử dụng, điều mà chíp cảm biến CCD khó làm được. Với khả năng bổ trợ nhiều như vậy nhưng chip cảm biến CMOS lại tiêu thụ ít năng lượng hơn chip cảm biến CCD, cộng với nhiều yếu tố khác mà giá thành sản xuất chip CMOS thấp.

Ở thế hệ đầu của chíp cảm biến CMOS, độ nhiễu tạo ra do việc khuếch đại điểm ảnh là đáng kể, làm cho ảnh chụp được không mịn.Điểm yếu này đã được cải thiện ở thế hệ sau đó bằng việc đọc hai lần điểm ảnh (lần 1 đọc giá trị bắt sáng, lần 2 đọc giá trị của mạch bỗ trợ; sau đó thực hiện phép trừ) và bằng vi thấu kính làm ánh sáng “rơi” vào đúng vị trí bắt sáng. 

Khi so sánh giữa chip cảm biến CCD và chip cảm biến CMOS, người ta thường nêu ra ngay 5 ưu điểm của CMOS:

- Độ nhạy sáng cao, độ phân giải cao.

- Điện năng tiêu thụ ít, kéo dài thời gian dùng pin.

- Ít bị nhiễu.

- Tốc độ xử lý ảnh chụp cực nhanh.

- Tích hợp nhiều chức năng tương tác trên ảnh chụp.

Với những ưu thế vượt trội của chip cảm biến CMOS thế hệ mới, bạn dễ nhận thấy được dòng máy ảnh, máy quay kỹ thuật số dùng chip CMOS ắt sẽ có nhiều chức năng, cả về khả năng xử lý lẫn tiện ích kèm theo.

Tuy nhiên, hiện nay trên thị trường, dòng máy dùng chip cảm biến CMOS thường là dòng chuyên nghiệp hay bán chuyên nghiệp, đa số là ở máy quay video (gần đây cũng đã có máy ảnh bán chuyên nghiệp dùng chip CMOS của Canon), nên giá tiền có thể sẽ vượt quá khả năng của người dùng mua máy ảnh phục vụ cho nhu cầu của cá nhân, gia đình. Do vậy, máy ảnh dùng chip CCD vẫn còn chiếm lĩnh thị trường phổ thông trong thời gian trước mắt.

Xin nói thêm,ngoài hai loại cảm biến CCD và CMOS,hiện nay còn có Bộ cảm biến Foveon mô tả màu sắc theo cách khác. Thay vì sử dụng những bộ lọc, Bộ cảm biến Foveon đặt những Diode Quang với những độ sâu khác nhau bên trong Silicon để nhận những màu sắc khác nhau. Điều đó có nghĩa là mỗi Diode Quang có thể nhận biết được cả ba màu mà không cần dùng bộ lọc. Mặc dù được cho là tạo ra với màu sắc thật hơn.Tuy nhiên bộ cảm biến Foveon hiện tại vẫn còn mới và cần có thời gian để khảo sát kỹ lưỡng.

Kích thước các bộ cảm biến

Mặc dù những máy ảnh cơ chụp phim trước kia có một vài khổ phim 8 mm,16 mm,70 mm nhưng hầu hết những phim thông thường có kích thước 35mm. Do đó những bộ cảm biến trong những máy camera số cho tới giờ vẫn thường so sánh với những phim 35mm. Trong thực tế những Bộ cảm biến mà có cùng với kích thước như phim 35mm được gọi là bộ cảm biến “ khung hình đầy đủ “ – Full Frame.

Ta có thể hình dung, liên quan tới Chip xử lí, những Bộ cảm biến này có kích thước không lớn hơn nhiều lắm. Do đó những Bộ cảm biến hình ảnh trong hầu hết những máy Camera kỹ thuật số nhỏ hơn vùng hình ảnh 24mm x 36mm của những camera 35mm “Full Frame”. Trong thực tế Bộ cảm biến này có kích thước nhỏ hơn nhiều.

Không có sự thống nhất về hệ thống đơn vị đo của Bộ cảm biến nên khiến cho người dùng thông thường thấy vô cùng phức tạp. Một số nhà sản xuất sử dụng đo bằng inch, một số khác lại sử dụng đơn vị mm. Nhưng hầu hết những Bộ cảm biến đều lắp vừa trong những kiểu khác nhau. Các kiểu ta thường thấy như kiểu 2/3 inch, 1/1.8 inch và 1/2.7 inch. Đó là những kích thước tiêu biểu mà thường được dùng trong những sensor CCD trong những camera nhỏ loại dễ sử dụng kiểu “Point-and-Shoot”. Những camera SLR ( Single Lens Reflex ) mà có thể thay đổi ống kính thường dùng những Bộ cảm biến có kích thước lớn hơn. Hai kiểu kích thước hay sử dụng trong camera SLR là 4/3 inch và 1.8 inch APS.

Những phân số trên là tên những kiểu Bộ cảm biến nhưng thực tế lại lớn hơn kích thước thực tế. Những tên này được quy ước sử dụng trong những ống Camera Tivi từ những năm 1950. Những tên quy ước này đã bị loại bỏ từ lâu và theo thói quen nó vấn tiếp tục còn tồn tại.

Bảng bên dưới cho biết kích thước thật của những kiểu khác nhau, chiều dài của đường chéo và tỉ lệ của các cạnh của khuôn hình máy ảnh kỹ thuật số.

Kiểu Kích thước (Rộng x Chiều cao) Độ dài đường chéo Tỉ lệ các cạnh

2/3” 8.80 mm x 6.60 mm 11.00 mm 4:3

1/1.8” 7.18 mm x 5.32 mm 9.00 mm 4:3

1 /2.7” 5.37 mm x 4.04 mm 6.72 mm 4:3

4/3” 18.0 mm x 13.5 mm 22.5 mm 4:3

1.8”(APS-C) 22.7 mm x 15.1 mm 45.72 mm 3:2

Phim chụp 36mm x 24 mm 43.3 mm 3:2

35mm

Tên APS ( Active-Pixel Sensor ) đã bị loại bỏ trong những tên kiểu “phân số” như trên. Tuy nhiên nó lại đem lại nhiều điều khó hiểu bởi vì nhiều nhà sản xuất khác nhau lại dùng kích thước APS khác nhau. Kiểu APS-C như trong bảng trên là kích thước thông thường của Chip APS, nhưng một số Chip APS-C của Nikon lại lớn hơn một chút và một số chip APS-C của canon lại nhỏ hơn một chút. Canon cũng có bộ cảm biến kiểu APS-H lớn hơn.

                                        Ảnh bên:Kích thước khuôn hình phim quay và chụp.

Nguyên nhân kích thước của bộ cảm biến quan trọng đến như vậy có thể dễ dàng nhận ra khi chúng ta có thể hình dung tới hàng triệu mega pixel đặt trong sensor. Những nhà sản xuất cố gắng lôi kéo người dùng mua những máy ảnh của mình bằng việc tăng số mega pixel trong máy ảnh. Khi đó số lượng Pixel tính theo hàng triệu và bạn có thể hình dung điều đó có nghĩa là sẽ thêm càng nhiều Diode Quang trên một kích thước Bộ cảm biến nhất định để tạo thêm càng nhiều số mega pixel và điều đó khiến cho pixel sẽ càng nhỏ hơn. Những pixel có kích thước càng nhỏ thì lượng ánh sáng tới nó càng ít để xử lí. Khi pixel không nhận được đủ cường độ ánh sáng thì kết quả sẽ bị sai lệch và điều đó gọi là “Nhiễu”. Và Nhiễu sẽ khiến cho màu sắc của bức hình bị sai lệch, bị lốm đốm.

Do đó những điều khác cũng tương đương như vậy. Hàng triệu diode quang học trên bộ cảm biến nhỏ sẽ cho bức ảnh chất lượng kém hơn khi so với cùng số diode quang như vậy trên bộ cảm biến có kích thước lớn hơn. Với bộ cảm biến có kích thước lớn hơn hoặc số lượng MegaPixel nhỏ hơn thì mỗi diode quang có kích thước lớn hơn và nó sẽ thu được nhiều ánh sáng hơn so với diode quang có kích thước nhỏ hơn, vì thế chất lượng bức hình sẽ tốt hơn.

Bộ cảm biến nhỏ cũng không phải hoàn toàn là tồi. Nó cho phép camera nhỏ gọn hơn. Và đó là nguyên nhân tại sao những máy camera kỹ thuật số lại nhỏ hơn nhiều so với những Camera phim ảnh. Bộ cảm biến càng nhỏ thì chi phí sản xuất càng rẻ và khiến cho giá thành của Camera số ngày càng rẻ.

Ảnh:Quy trình sản xuất phim theo công nghệ Điện ảnh kỹ thuật số.

Lời kết:

Bộ cảm biến là một trong những linh kiện quan trọng nhất bên trong máy ảnh và máy quay kỹ thuật số và kích thước của nó cũng lại là một trong những khía cạnh rất quan trọng. Khi chọn camera số nên nhớ rằng những máy loại nhỏ thường có bộ cảm biến nhỏ hơn và những máy Camera SLR thường có bộ cảm biến lớn hơn. Thêm nữa, kích thước của Sensor có thể khác nhau thậm trí với cùng nhà sản xuất và trong cùng kiểu Camera.

Mặc dù những Bộ cảm biến nhỏ hơn cho phép Camera cũng nhỏ hơn, gọn hơn, rẻ hơn, khi số lượng MegaPixel lại quá cao và khi ấy thường tạo ra nhiễu trong những hình ảnh thu được. Vì thế với những máy Camera số thông dụng lại có kích thước nhỏ và nhiều hơn 6 MegaPixel thì bạn nên xem xét kỹ những bức hình chụp hoặc quay thử trước khi quyết định sử dụng.

L Q L

Read more »

Chuyên đề KT Điện ảnh và VTTH: MÁY QUAY PHIM DƯỚI NƯỚC

Quay phim dưới nước là quá trình quay trong khi ở dưới nước.Công việc này thường được thực hiện trong khi lặn biển để làm phim tài liệu hoặc nghiên cứu,nhưng có thể được thực hiện trong phim truyện,lĩnh vực thể thao như ở ,trường quay dưới nước,bể bơi,sông ngòi...

Hình ảnh dưới nước được coi là một khu vực đặc biệt, là thách thức của người quay phim vì nó đòi hỏi thiết bị và kỹ thuật chuyên ngành( bao gồm cả kỹ năng sử dụng máy quay và kỹ năng lặn) để thực hiện thành công. Mặc dù là thách thức lớn, nhưng nó cung cấp những nguồn đề tài, cách thức sáng tạo thú vị và cơ hội ghi hình trong một môi trường đặc biệt khác hoàn toàn trên bờ. Từ những hệ sinh thái dưới nước những động vật như cá và các loài động vật có vú sống ở biển đến việc mô tả các con tàu đắm , các hệ thống hang động ngập nước, góc nhìn từ dưới nước với các sự việc diễn ra xung quanh (người bơi,sinh hoạt của dân biển, cây cối sống trong vùng ngập nước..., hay đơn giản hơn là bức chân dung của các thợ lặn. 

Trở ngại chính mà các nhà quay phim dưới nước phải đối mặt là sự mất mát cực kỳ màu sắc và độ tương phản khi ngập nước. Dưới nước bước sóng của ánh sáng mặt trời (chẳng hạn như màu đỏ hoặc cam) được hấp thu nhanh chóng bởi các nước xung quanh, do đó, ngay cả khi nhìn bằng mắt thường tất cả mọi thứ thường có màu xanh-màu xanh lá cây.

Trước mắt nói về độ sâu dưới biển.Thời gian quay dưới nước ban ngày ngắn hơn bình thường trên mặt nước.Hiệu quả ánh sáng mặt trời chiếu xuống bắt đầu muộn hơn,dấu hiệu tắt nắng cũng sớm hơn.Để thực hiện các cảnh quay dưới nước dưới bằng hiệu quả ánh sáng tự nhiên,thời gian tốt nhất từ 10 giờ sáng đến 3 giờ chiều.Ánh sáng mặt trời một phần bị phản xạ trên bề mặt nước ( khoảng từ 5-10% tùy theo góc chếch của mặt trời ) sẽ bị khuyếch tán rồi bị tản dần đều theo từng độ sâu.Nếu ở độ sâu dưới1mét màu sắc của môi trường nước tương tự như trên bề mặt thì từ hơn 1m đến độ sâu 5m lại chuyển sang đỏ hồng rồi màu cam.Màu cam biến mất từ độ sâu chưa tới10m để nhường chỗ cho màu vàng,màu xanh lam-lục lại thay thế màu vàng từ độ sâu trên 10 đến 20m.Sâu quá 20m nước thiên màu tím sẫm rồi tối hoàn toàn.Như vậy việc quay phim dưới nước với ánh sáng tự nhiên thường được thực hiện ở độ sâu trên dưới 20 mét đổ lại. 

Sự mất mát của màu sắc không chỉ làm tăng theo chiều dọc qua các cột nước, nhưng cũng theo chiều ngang, vì vậy đối tượng xa từ máy quay cũng sẽ xuất hiện không màu và không rõ ràng. Hiệu ứng này đúng ngay cả trong nước dường như rõ ràng, chẳng hạn như xung quanh nhiệt đới rạng san hô.

Quay phim dưới nước giải quyết vấn đề này bằng cách kết hợp hai kỹ thuật. Đầu tiên là để được máy quay càng gần vật cần ghi hình càng tốt, nó giảm thiểu sự mất mát của màu sắc theo chiều nhìn ngang.Vì điều này mà các máy quay dưới nước tốt nhất thường được sử dụng ống kính góc rộng wide-angle lenses ,cho phép ghi hình rất cận,hoặc ống kính macro lenses.Do đặc thù độ khúc xạ ánh sáng của môi trường nước,khoảng cách hình ảnh được thu ngắn lại so với thực tế,thí dụ khi quay dưới nước khoảng cánh thực tế giữa máy quay là 4m thì trên máy quay chỉ đặt là 3m. 

Kỹ thuật thứ hai là việc sử dụng đèn để khôi phục lại bị mất màu theo chiều dọc qua cột nước. Sử dụng đúng đèn và kính lọc hiệu quả, sẽ "vẽ" lại bất kỳ màu sắc bị mất bằng cách cung cấp quang phổ ánh sáng để nhìn thấy toàn tổng thể cảnh vật tiếp xúc. 

Kể từ khi ghi hình dưới nước thường được thực hiện trong khi lặn biển, điều quan trọng nữa là các cameraman cũng phải là chuyên gia lặn đủ tay nghề cao để vẫn có thể tác nghiệp cho ra đời những tác phẩm có sức cuốn hút nhưng cũng luôn phải đảm bải được đó là một hoạt động an toàn. 

Kỹ thuật lặn tốt cũng có ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh.Một người quay phim là thợ lăn có khả năng tốt sẽ không bị sợ hãi đi bởi với môi trường sống trong lòng biển khác xa với môi trường trên cạn. Họ cũng sẽ không làm môi trường bị hư hỏng hoặc bị xáo trộn ( giẫm đạp gãy những nhánh san hô, hay gây nguy hiểm cho các loài sinh vật nhỏ bé định ghi hình). Kỹ năng lặn tốt giúp họ có khả năng đối phó khi gặp phải các điều kiện hiểm nghèo, chẳng hạn như dòng nước siết , lưu lượng nước quá cạn hay quá sâu, hay đơn giản là tầm nhìn kém. Nói chung, quay phim dưới nước trước khi nghĩ tới những tác phẩm hấp dẫn phải cố gắng tránh và đối phó được với những tình huống nguy hiểm xảy đến bất ngờ.Có lúc người quay phim phải biết ngụy trang người và máy để giấu mình trước các sinh vật nhỏ bé,nhút nhát dưới biển.Ngược lại họ cũng phải phòng ngừa trước cả loài cá,bạch tuộc lớn hung dữ.Điều này đòi hỏi các nhà làm phim phải có kiến thức về sinh vật biển. 

Khó khăn chính trong việc sử dụng máy dưới nước, tất nhiên,là việc giữ kín các camera trong nước ở áp suất cao, trong khi vẫn duy trì khả năng để vận hành nó. Vỏ máy cũng hạn chế khả năng ghi hình ảnh và nhìn thấy màn hình monitor một cách rõ ràng khi ở trong nước. Trước đây kích thước của máy quay cũng là một yếu tố hạn chế, cần phải có một vỏ bọc lớn để cho được máy quay chuyên dụng vào trong để ghi hình. Điều này dẫn tới hệ quả là trong một thể tích lớn bịt kín khiến nó dễ bị nổi, đòi hỏi phải tạo ra thêm trọng lượng nặng để giữ cho nó ở dưới nước. Các máy quay lúc khởi đầu cũng cần pin lớn vì phải cấp cả điện năng tiêu thụ của hệ thống cồng kềnh kèm theo.

Phức tạp nhất là quay dưới nước bằng máy quay bằng phim nhựa.Phải sử dụng loại phim thích ứng với nhiệt độ màu ngoài trời-phim daylight.Ở độ sâu hơn nữa phải sử dụng thiết bị chiếu sáng và phim quay tương thích với nhiệt độ màu 3200-phim tungsten.Trong những hoàn cảnh đặc biệt quay ở độ sâu rất hạn chế về ánh sáng và thiết bị chiếu sáng người ta phải sử dụng phim độ nhạy cao tới 1000ASA thì các loại phim đảo dương-phim slide hay được dùng đến.

Hiện nay các loại máy quay truyền hình,máy quay kĩ thuật số với lợi thế về độ nhạy sáng của bộ cảm biến điện tử dần dần thay thế hoặc hỗ trợ máy quay phim nhựa khi quay dưới nước.Kích thước các máy quay số được sử dụng phổ biến nhỏ hơn, chức năng có thể tự động hoàn toàn, với màn hình lớn và số giờ pin lớn đã làm giảm kích thước vỏ máy quay dưới nước giúp cho quay phim dưới nước một hoạt động dễ dàng tạo tiện lợi và sự thích thú khi sử dụng. 

Ống kính góc rộng trở nên phổ biến cho máy quay và một số thậm chí có thể được gắn bên ngoài vỏ máy để sử dụng linh hoạt. Điều này cho phép các quay phim tiếp cận được gần gũi hơn và ghi hình đối tượng rõ ràng hơn. Máy quay được sử dụng ngày hôm nay cũng thường nhạy hơn với điều kiện ánh sáng thấp và điều chỉnh màu sắc cân bằng tự động. Tuy nhiên, khi quay phim dưới nước sâu hơn vẫn cần nguồn ánh sáng phụ trợ để mang lại màu sắc đẹp hơn. Với những thiết bị chiếu sáng chuyên dụng sẽ giúp hiển thị một số màu sắc tuyệt vời của các rạn san hô hoặc các sinh vật biển nếu được sử dụng trong suốt quá trình ghi.

Vỏ máy quay dưới nước hiện đại nhất hiện tại chịu được áp lực của nước ở độ sâu hàng chục mét, vượt xa độ sâu an toàn thực tế của thể thao lặn(trong khoảng dưới 45m).Vật liệu để làm các vỏ máy ghi hình dưới nước điển hình thường là từ nhựa polycarbonate đúc, hoặc nhôm công nghiệp sử dụng cho nhiều hệ thống chuyên nghiệp (như hàng không, vũ trụ). Vỏ máy quay dưới nước thường qua các phụ kiện đã được tinh giảm tối đa để thực hiện điều khiển các máy quay chúng mang bên trong.

Hiện nay các loại máy quay dưới nước được sử dụng ngày càng rộng rãi và cũng phát triển với rất nhiều chủng loại. Từ những máy quay amater như điện thoại di dộng đến các dòng bình dân như máy ảnh số các dòng cũng được khoác lên mình một số mẫu áo thích hợp để có thể "dìm được" xuống nước. Cho đến các dòng chuyên nghiệp hơn cho các máy DV số SD, HD ( từ các dòng sony Z như Z1, Z7, tới EX như EX1, EX3) và thực sự cao cấp như Red one và thời gian qua một công ty Úc đã sản xuất một máy quay 3D dưới nước đầu tiên. 

Những thông tin về bộ phim truyện 3D với những cảnh quay hoành tráng dưới nước của Đạo diễn James Cameron tác phẩm Sanctum được thực hiện hoàn toàn bằng những máy quay 3D dưới nước đang chuẩn bị chờ ngày ra rạp.

Nguyễn Đình Hoàn

Read more »

Chuyên đề kỹ thuật DA và VTTH : CCD hay CMOS ?

Nguồn gốc cơ bản của máy thu – phát hình có thể được đánh dấu bởi các cột mốc Willoughby Smith tìm ra tính quang dẫn của các phần tử Se-len năm 1873. Willoughby Smith và trợ lý Joseph May đã chứng minh rằng điện trở suất của nguyên tố Selen thay đổi khi được chiếu sáng. Phát minh này đã đưa ra khái niệm "suất quang dẫn", nguyên lý hoạt động của ống Vidicon truyền ảnh. 

Vào năm 1911, kĩ sư Alan Archibald Campbell-Swinton đã đưa ra bài phát biểu tại London, được đăng trên tạp chí “Times” đã mô tả cách thức mà ống phóng tia âm cực CRT hoạt động trong việc truyền và nhận tín hiệu. Ông sử dụng một màn ảnh để thu nhận một điện tích thay đổi tương ứng với hình ảnh, và một súng điện tử trung hoà điện tích này, tạo ra dòng điện tử biến thiên. Nhiều người khác cũng đã thí nghiệm sử dụng ống phóng tia âm cực CRT như là một thiết bị tiếp nhận sóng, nhưng khái niệm này còn mới mẻ . Đến những năm cuối của thập niên 20, truyền hình điện cơ vẫn tiếp tục được phát triển, các nhà phát minh Philo Farnsworth và Vladimir Zworykin nghiên cứu độc lập về truyền dẫn bằng ống điện tử. Nguyên lý của Campbell Swinton đã được Zworykin áp dụng trong ống ghi hình iconoscope, bộ phận quan trọng nhất của camera. Về sau, chiếc đèn orthicon hiện đại hơn cũng sử dụng một thiết bị tương tự như vậy

Hệ thống máy quay dùng ống ghi hình chỉ tồn tại trong khoảng thời gian ngắn (khoảng những năm 1980) cho đến khi bộ cảm biến hình ảnh ra đời và phát triển.

Trong thập niên 1960, CCD được đầu tư thiết kế để trở thành bộ nhớ giá rẻ. Năm 1969, Willard Boyle và George Smith, thuộc phòng thí nghiệm Bell, chế tạo thành công bộ nhớ CCD. Sau đó, cảm biến ảnh CCD đầu tiên mật độ 100x100 điểm ảnh được Fairchild Electronics chế tạo thành công vào năm 1974. 

Chính phát minh ra cảm biến hình ảnh CCD đã tạo ra sự thay đổi rất lớn cho các hệ thống máy quay của truyền hình cũng như một số lĩnh vực liên quan đến cảm biến hình ảnh. Bắt đầu từ đây các hệ thống máy quay thay đổi một cách liên tục.

Cả hai bộ phận cảm biến hình ảnh dùng công nghệ CCD (charge-coupled device) và CMOS (complimentary metal-oxide semiconductor) cùng có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu ánh sáng sang tín hiệu điện . Một điều đơn giản có thể hiểu dùng trong máy ảnh kỹ thuật số là có một mảng 2D gồm hàng nghìn và hàng triệu những tế bào năng lượng mặt trời , mỗi một tế bào có nhiệm vụ chuyển ánh sáng từ một phần trên bức ảnh thành tín hiệu điện 

Những cảm biến CCD , như đã đề cập ở trên , cần được sản xuất với chất lượng cao để đạt được độ nhiều thấp nhất . Những cảm biến CMOS truyền thống thì chất lượng hình ảnh bị ảnh hưởng do nhiễu cao Bởi vì mỗi Pixel trong cảm biến CMOS có vài Transistor do đó độ nhạy sáng của Chip CMOS thấp hơn .CMOS truyền thống tiêu thụ năng lượng thấp.

• Những cảm biến CCD tiêu thụ nhiều năng lượng trong quá trình xử lí . Cảm biến CCD dùng nhiều hơn 100 lần so với cảm biến CMOS tương đương .

Sản xuất Chip CMOS đắt hơn nhiều so với sản xuất bộ cảm biến dùng CCD . Những cảm biến CCD có kích thước nhỏ hơn cảm biến CMOS nên đễ dàng cho chất lượng hình ảnh cao hơn vì tích hợp được số lượng CCD / đơn vị diện tích nhiều hơn.

Dựa trên những sự khác nhau đó mà có thể xem như bộ cảm biến CCD trong máy ảnh ký thuật số dễ dàng cho chất lượng hình ảnh cao với nhiều Pixel với độ nhạy sáng cao cấp .Các thế hệ đầu tiên của cảm biến dùng công nghệ CMOS tiêu thụ năng lượng thấp hơn , độ phân giải thấp hơn và độ nhạy sáng kém nhưng bên cạnh đó nó dùng được pin lâu hơn vi tiêu thụ năng lượng thấp.

Ngày nay những máy ảnh kỹ thuật số dùng công nghệ CMOS đã được cải tiến nhiều với chất lượng tiến bộ vượt bậc.Năm 1998, công nghệ cảm biến CMOS được chính thức đưa ra làm đối trọng với cả hệ thống sản xuất vi xử lý và bộ nhớ hiện nay nên giá thành giảm hơn và mở rộng diện tích dễ dàng hơn. Bên cạnh đó, kiến trúc CMOS cho phép truy xuất và đặt transistor khuếch đại độc lập trên mỗi điểm ảnh nên quá trình đọc dữ liệu diễn ra nhanh và tiêu tốn ít điện năng.

Không dùng cơ chế chuyển dịch tuần tự như CCD, cảm biến CMOS tiến hành khuếch đại tín hiệu điện trực tiếp tại từng tế bào cảm quang. Mạch quét ngang, quét dọc sẽ lần lượt quét hết ma trận cảm biến ảnh và lần lượt đọc giá trị tại điểm giao để chuyển đến bộ xử lý ảnh. Vì thế phương pháp này được đặt tên là phương thức địa chỉ X-Y (X-Y address method). Phương pháp đọc dữ liệu tuần tự thường phải xác định trước vùng làm việc và tốc độ chuyển dữ liệu đến thanh ghi rất cao nên cần nhiều điện năng hơn phương pháp địa chỉ X-Y.

Cảm biến ảnh CMOS xử lý độc lập từng điểm ảnh nên chức năng truy xuất cửa sổ (windowing) linh hoạt hơn CCD. Khi thực hiện chức năng zoom kỹ thuật số, lấy nét, canh sáng, hệ thống có thể trích xuất thông tin của một vùng bất kỳ trên cảm biến và giữ nguyên độ phân giải gốc. Với CCD, vùng truy xuất cần phải được chỉ định trước.

Sony tăng cường độ nhạy CCD và thu nhỏ kích thước máy bằng cách thay đổi công nghệ và kiến trúc chế tạo phần tử cảm quang, đưa ra bộ cảm biến ảnh Super HAD (Hole-Accumulation Diode) CCD. Sony ứng dụng kỹ thuật vi thấu kính trên chip (on-chip microlen) để đặt trên mỗi điểm ảnh một thấu kính nhỏ, giúp mở rộng phạm vi ghi nhận nhằm tăng độ nhạy sáng.

Những bước cải tiến kế tiếp của Sony đã cho ra đời CCD kiến trúc SIL (Single Inner Lens). Do nhận thấy khi mở tiêu cự tối đa, luồng ánh sáng chiếu vào tế bào cảm quang có thể bị chắn bởi lớp đế nên Sony đặt thêm thấu kính nhỏ thứ hai ngay bên trên tế bào cảm quang và áp dụng nhiều công nghệ chế tạo vi mạch mới để thu hẹp bề dày của lớp cách điện giữa lớp đế và điện cực.

Trong khi đó công nghệ CMOS cũng được nâng cấp nhờ “trang bị” thêm mặt nạ Bayer,tức là một màng lọc đặt trước chip cảm biến nhằm bố trí các bộ lọc màu sắc RGB trên một ô vuông của photosensort.

Trên mặt nạ Bayer mỗi điểm ảnh có một bộ lọc màu sắc.Hàng đầu tiên của điểm ảnh là các màu lục và đỏ xen kẽ,hang thứ 2 xen kẽ lục và lam,hàng kế tiếp là đỏ và lục…và như thế tiếp tục.Cấu trúc của mặt nạ Bayer là sử dụng phép toán học để nội suy toàn bộ giá trị của các màu đỏ,màu lục và lam cho mỗi điểm ảnh. 

Cả hai công nghệ CCD và CMOS thực hiện cùng một nhiệm vụ nhưng lại dùng công nghệ khác nhau .Ngày nay,khi so sánh CCD và CMOS người ta nêu ra ngay 5 ưu điểm của CMOS:

-Độ nhạy sáng và độ phân giải cao.

-Điện năng tiêu thụ ít,thời gian dùng pin lâu hơn.

-Ít bị nhiễu tín hiệu.

-Tốc độ xử lý ảnh cực nhanh.

-Tích hợp nhiều chức năng tương tác trên hình ảnh chụp hoặc quay.

Nếu cho rằng công nghệ CMOS ra đời sau ắt hẳn các thiết bị ghi hình sử dụng chíp cảm biến CMOS hiện đại và chất lượng hơn chưa hẳn đúng.Các loại máy quay kỹ thuật số tiêu chuẩn điện ảnh (HD 24P) như Sony F23,F35 của dòng Cine Alta hay Panavision Genesic và P2 HD 2700-3700 vv… đều được thiết kế với CCD có đường chéo bề mặt đường chéo 2/3 inch.

Giá thành sản phẩm là nguyên nhân khiến máy quay,máy ảnh kỹ thuật số dùng chip CCD vẫn phổ biến hơn.Máy quay phim kỹ thuật số D20-D21 của Hãng ARRI dùng công nghệ CMOS có mặt nạ Bayer ,được dùng với bộ ống kính Carl Zeiss ,là một tiến bộ vượt bậc về công nghệ với hình ảnh độ phân giải cao,tần số máy ổn định,độ tương phản hình ảnh tốt cũng như độ tái hiện màu sắc trung thực.Tuy nhiên do giá thành cao nên dòng máy quay này ít được sử dụng, ngay cả tại các phim trường của Mỹ vốn rất chịu chi phí.

Cũng sử dung công nghệ CMOS có mặt nạ Bayer,như ARRI các máy quay Red One ra đời sau với chất lượng hình ảnh có độ phân giải rất cao so với các hãng đàn anh kể trên,nhưng giá thành máy quay lại thấp hơn hẳn.Điều đó khiến máy quay Red One được sử dụng phổ biến cả trong điện ảnh Mỹ cũng như ở các nước điện ảnh còn chậm tiến.Đây đó vẫn có sự ngờ vực về chất lượng hình ảnh chuẩn 4k-độ phân giải hình ảnh tương đương phim nhựa 35mm-của Red One.Lấy giá thành khoảng 20 nghìn đô la thân máy của Red One để so với trên 40 nghìn do la của máy quay P2HD 2700 và giá thành gần 200 ngàn euro của ARRI D21 thì điều băn khoăn nói trên cũng có cơ sở.Dẫu sao thành công về việc quảng bá thương hiệu cũng như sự phổ biến của máy quay Red One cũng là điều đáng ghi nhận.

Bùi Huy Hoàng.

Read more »