Làm điện thoại camera ẩn dưới màn hình dễ hay khó?

Trong suốt quá trình phát triển, hình thái của những smartphone luôn thay đổi. Tuy nhiên, vài năm trở lại đây các nhà sản xuất smartphone dường như đều đang hướng tới một hình mẫu chung, đó là tung ra một mẫu điện thoại có màn hình “vô cực”.

Mục tiêu của nhiều hãng smartphone

Người dùng đã quen với những thiết kế như “tai thỏ”, “nốt ruồi” hay camera thò thụt, vốn là những cách khác nhau để rút gọn viền màn hình. Tuy vậy, tất cả những thiết kế này đều tồn tại khiếm khuyết. Cụm camera trước luôn xuất hiện, dù ở giữa hay ở góc, lớn hay nhỏ, khiến màn hình không thể toàn vẹn tràn ra 4 góc.

Với camera ẩn dưới màn hình, Vsmart Aris Pro đã vượt qua giới hạn của smartphone trong nhiều năm qua.

Đó là lý do công nghệ camera ẩn dưới màn hình (Camera Under Display hay CUD) đem lại kỳ vọng rất lớn. Đây có lẽ là đáp án tốt nhất hiện tại để mang lại trải nghiệm màn hình tràn viền thật sự, tích hợp camera trước mà không phải hi sinh một phần nào của màn hình, đồng thời cũng bỏ đi lo ngại về độ bền.

Tuy nhiên, công nghệ làm camera dưới màn hình không đơn giản. Dù những thiết bị đầu tiên mang thiết kế CUD đã được hé lộ từ năm 2019, nhưng tới nay, mới chỉ có vài cái tên chính thức thông báo có công nghệ CUD như Vsmart Aris Pro, ZTE Axon 20 5G.

Ý tưởng đơn giản, nhưng thực hiện thì không

Để hiện thực hóa ý tưởng này, các hãng phải vượt qua nhiều giới hạn của công nghệ truyền thống. Màn hình và camera gần như hoạt động theo 2 nguyên lý khác nhau.

Chụp ảnh là một cuộc chơi với ánh sáng và thông thường máy ảnh luôn được thiết kế để thu ánh sáng nhiều nhất có thể. Phía trước cảm biến ảnh là những thấu kính giúp cho ánh sáng đi vào cảm biến một cách hiệu quả nhất. Đặt màn hình, hay bất cứ thứ gì chắn ánh sáng phía trước cảm biến ảnh đi ngược lại hoàn toàn nguyên lý hoạt động của máy ảnh.

Màn hình, với thành phần gồm tấm nền với hàng triệu điểm ảnh sẽ chắn mất lượng ánh sáng mà máy ảnh cần. Với cách hoạt động ngược nhau như vậy, làm sao để đặt camera dưới màn hình mà hai bộ phận vẫn hoạt động cùng lúc, chức năng không bị ảnh hưởng?

Các nhà sản xuất phải tìm cách cân bằng giữa khả năng hiển thị nội dung cùng độ “trong suốt” của màn hình. Nếu ưu tiên hiển thị, tức là phần phía trên camera có quá nhiều điểm ảnh, thì ánh sáng sẽ không thể lọt qua để đi vào cảm biến máy ảnh phía dưới. Ngược lại, nếu giảm mật độ điểm ảnh để cảm biến máy ảnh thu được nhiều chi tiết hơn thì phần màn hình phía trên camera sẽ bị rỗ, xấu.

Minh họa cách tích hợp camera phía dưới màn hình của Vsmart Aris Pro khi camera đặt sau lớp màn hình rất dày.

Theo chuyên gia Duy Luân của diễn đàn Tinhte, hiện tại các hãng sản xuất đã tìm ra cách để cân bằng các mục đích sử dụng. Một số hãng cho rằng có thể dùng thuật toán để làm màn hình hiển thị tốt hơn, đồng thời điều chỉnh chất lượng ảnh khi chụp xong. Một số hãng thì nghĩ tới giải pháp hai màn hình chồng lên nhau, nhờ đó có thể vừa hiển thị được, vừa chụp ảnh tốt. Nhưng dù là giải pháp nào cũng phải đảm bảo tính khả thi và chiếc smartphone không thể có giá trên trời hay không thể sản xuất hàng loạt vì công nghệ quá hiếm, khó làm.

Để giải quyết được thách thức nói trên, nhà sản xuất phải tìm tới cả giải pháp phần cứng và phần mềm. Giải pháp phần cứng có thể là các loại màn hình khoét một phần, trong đó khu vực camera sẽ trong hơn các phần còn lại.

Khi đã có phần cứng, nhà sản xuất cũng phải xử lý về mặt phần mềm để tối ưu khu vực hiển thị, đồng thời sửa những lỗi quang sai, tán xạ khi ánh sáng đi qua màn hình. Không có những thuật toán tối ưu, ảnh chụp gốc sẽ chỉ giống như bạn nhìn mặt mình qua một tấm kính mờ.

Trên thị trường hiện tại có một công ty phát triển giải pháp camera dưới màn hình là Visionox. “Bí mật” của Visionox là điều chỉnh màn hình để khu vực phía trên camera có độ trong cao hơn các khu vực khác. Màn hình càng trong, máy ảnh càng có nhiều ánh sáng để chụp. Hãng còn cung cấp thêm phần mềm để giảm hiệu ứng tán xạ ánh sáng, mờ mờ khi nhìn qua màn hình.

Nhưng ngay cả khi mua lại công nghệ của Visionox, phần việc của nhà sản xuất smartphone vẫn chưa kết thúc. Họ sẽ phải tự tích hợp thuật toán, điều chỉnh và tối ưu nhằm mang lại bức ảnh tốt nhất từ camera phía dưới màn hình.

“Việc mua linh kiện màn hình CUD rất bình thường và dễ. Phần tích hợp thuật toán xử lý mới là cái khó”, chuyên gia Duy Luân nhận xét.

Những hình ảnh đầu tiên chụp từ camera trước của Vsmart Aris Pro cho thấy ảnh vẫn mịn, đẹp dù chụp ở nhiều điều kiện khác nhau.

VinSmart sử dụng AI nâng cao chất lượng ảnh chụp CUD

Viện trưởng Viện nghiên cứu smartphone VinSmart -  ông Nguyễn Minh Việt - chia sẻ về vấn đề này: “Theo công bố của nhà sản xuất màn hình, thế hệ thứ nhất mà chúng tôi sử chỉ cho phép 15% ánh sáng lọt qua các lớp của màn hình. Chính vì vậy, đội ngũ kỹ sư VinSmart đã tinh chỉnh camera, phần mềm VOS và kỹ sư AI của VinAI đã dành nhiều thời gian và công sức để đảm bảo hình ảnh chụp bằng camera ẩn của Aris Pro đạt được 80% chất lượng ảnh so với camera có thiết kế thông thường”.

Vinsmart sử dụng AI để giải quyết thách thức thu sáng của camera ẩn dưới màn hình

Ông Việt cũng cho biết hãng đang tiếp tục làm việc với đối tác để sở hữu thế hệ màn hình thứ 2 với mục tiêu nâng cao mật độ điểm ảnh của vùng camera ẩn giúp khả năng hiển thị tốt hơn, đồng thời tiếp tục cải thiện các thuật toán AI. Khi đó, người dùng sẽ khó có thể thấy được sự khác biệt giữa chất lượng hình ảnh của công nghệ camera ẩn dưới màn hình so với việc đặt camera dưới lớp kính bảo vệ thông thường.

VinSmart và VinAI cũng là những thương hiệu đi tiên phong trên thế giới về việc tinh chỉnh phần mềm và sử dụng AI vào giải quyết bài toán tăng chất lượng của ảnh chụp từ camera dưới màn hình. Không chỉ mang đến những trải nghiệm đẳng cấp dành cho khách hàng bằng chính trí tuệ Việt mà họ còn trên hành trình thay đổi cuộc chơi công nghệ thế giới.