Ảnh selfie được tái tạo như thế nào trong công nghệ camera ẩn dưới màn hình?

Với diện tích chiếm dụng để đặt camera selfie (hay camera trước) dạng tai thỏ, giọt nước hay đục lỗ, có thể nói màn hình điện thoại hiện nay bị khuyết không đáng kể, không ảnh hưởng mấy đến trải nghiệm của người dùng. Vậy vì sao nhiều hãng điện thoại trên thế giới vẫn theo đuổi màn hình vô khuyết?

“Bản thân con người luôn tìm đến sự hoàn hảo,” ông Nguyễn Minh Việt, Viện trưởng Viện Nghiên cứu thiết bị di động VinSmart, lý giải trong buổi gặp gỡ báo chí tuần trước tại Nhà máy Thiết bị thông minh VinSmart (Khu CNC Hòa Lạc, Hà Nội), nơi cho ra đời dòng điện thoại Aris Pro có màn hình vô khuyết cách đây chưa lâu.

Ông Việt cho biết, để đạt tới màn hình vô khuyết, nhiều hãng trên thế giới từng chọn giải pháp cơ khí, như camera trước dạng vây cá (của Oppo), xoay lật (của Asus, Samsung) hay phổ biến nhất là dạng popup (của Huawei, Xiaomi, bản thân VinSmart cũng từng có).

“Nhưng cuối cùng, chúng ta thấy, sau 2-3 năm, các hãng đều đã dừng, không đi theo hướng cơ khí nữa vì nó bộc lộ nhiều bất cập. Để đạt sự hoàn hảo về màn hình, chúng ta phải đánh đổi nhiều thứ,” theo ông Việt. Trước hết, tỷ lệ sản xuất lỗi cực kỳ cao với tất cả các dòng sản phẩm trên thế giới; thứ hai, độ bền và tuổi thọ của điện thoại giảm sút; thứ ba, khi cần một chiếc ảnh selfie gấp, tốc độ chậm chạp của giải pháp cơ khí có thể khiến người dùng khó chịu – ông Việt liệt kê. Đó là chưa kể, khi đưa thêm động cơ cơ khí vào để đẩy camera lên xuống, không gian dành cho pin sẽ bị thu hẹp, đồng nghĩa với dung lượng pin bị giảm.

“Những khó khăn này không dễ vượt qua. Tuy nhiên, con người không chịu từ bỏ khó khăn, cơ khí cản trở chúng ta thì chúng ta sẽ tìm ra các giải pháp khác tiến hóa về công nghệ,” ông Việt giải thích vì sao một số nhà cung cấp màn hình đã nghĩ đến phương án màn hình vô khuyết có camera trước ẩn dưới (Camera Under Display - CUD).

Nhưng màn hình CUD cũng có hạn chế, đó là ánh sáng camera thu nhận được chỉ bằng 15% so với camera không bị lớp màn hình ngăn cách. “Để có được bức ảnh đầu ra đủ sáng, phải dựa vào software rất nhiều, mà software ở đây chính là AI. Chúng tôi đánh giá, với năng lực AI của Viện Trí tuệ nhân tạo do anh Bùi Hải Hưng lãnh đạo, chúng tôi hoàn toàn có khả năng vượt được rào cản này. Bởi vậy, đầu năm 2020, chúng tôi quyết tâm theo đuổi công nghệ màn hình CUD,” ông Việt chia sẻ.

Tiếp lời ông Việt, TS Bùi Hải Hưng, Viện trưởng Viện VinAI, cho rằng VinSmart đã đặt ra một bài toán cụ thể và thách thức nhưng thú vị cho đội ngũ kỹ sư ở Viện VinAI, đơn vị nghiên cứu mới được thành lập từ tháng 4/2019 với tham vọng có những phát minh đột phá liên quan đến AI.

Ông Hưng coi đây chính là cơ hội để các nghiên cứu của VinAI được ứng dụng trong bài toán thực tế, chứng minh “trí tuệ Việt Nam hoàn toàn có thể đưa ra những giải pháp tiên phong trên thế giới”.

“Camera đặt sau màn hình dẫn đến nhiều vấn đề liên quan đến kỹ thuật,” giống như ông Việt, ông Hưng thừa nhận. Chất lượng hình ảnh bị ảnh hưởng đáng kể khi ánh sáng camera tiếp nhận giảm đi nhiều, hình ảnh mờ và có sai số lớn về màu sắc; thêm nữa, vì có một lớp kính nằm giữa camera và thế giới bên ngoài nên nảy sinh những vấn đề quang học khác như là hình ảnh bị nhiễu hay lóe sáng…

Bởi vậy, thách thức lớn nhất về mặt kỹ thuật là làm sao để tái tạo hình ảnh đầu vào bị chi phối và có chất lượng thấp thành hình ảnh đầu ra càng chân thật càng tốt. “Đó là mục đích của AI technology mà chúng tôi gọi là Vcam Kristal,” ông Hưng nói.

Các kỹ sư ở Viện VinAI đã làm việc với cường độ cao trong thời gian ngắn để thiết kế một giải pháp có sự kết hợp của các công nghệ hàng đầu thế giới hiện nay liên quan đến thị giác máy tính (Computer Vision), nhiếp ảnh điện toán (Computational Photography), và đặc biệt là giải pháp AI “dựa trên một neuron network với architechture [kiến trúc] đặc biệt”.

Kết quả, các mờ nhiễu của hình ảnh đầu vào đã được lọc qua công nghệ Vcam Kristal để bảo đảm hình ảnh đầu ra sắc nét với độ phân giải 4K.

“Thế mạnh của Vingroup là mọi sự phát triển diễn ra với tốc độ rất nhanh và dự án CUD là minh chứng cho việc đó,” ông Hưng trả lời khi được đề nghị so sánh công việc của ông ở Viện VinAI với ở Google DeepMind trước đây. “Tôi nghĩ, nếu ở Google thì từ nghiên cứu đến commercialize một cái technology rất khó xảy ra trong một thời gian ngắn như vậy. Việc có sự kết hợp, cộng tác rất chặt chẽ giữa đội ngũ nghiên cứu và đội ngũ phát triển sản phẩm như VinSmart là một trong những ưu thế của VinAi.”

Với hợp tác của VinAi, Aries Pro - sản phẩm cao cấp nhất của VinSmart hiện nay có màn hình vô khuyết CUD - đã ra mắt thị trường với chất lượng các bức ảnh selfie được tái tạo rất trung thực, các cuộc gọi video Zalo hay WhatsApp đều cho chất lượng tương đương với các camera trước không bị màn hình che phủ, ông Việt khẳng định. Ông Việt đồng thời bày tỏ tin tưởng “VinSmart tiên phong tạo ra một trào lưu về màn hình CUD.” Oppo hay Xiaomi đều đã đưa ra nguyên mẫu điện thoại có camera ẩn dưới màn hình, dù chưa tiến hành thương mại hóa; các hãng lớn khác như Samsung cũng đã bắt đầu chuẩn bị cho việc gia nhập mảng màn hình CUD trong tương lai rất gần – theo ông Việt.