Sony a7R II: Lý do cảm biến BSI CMOS từng bị ngó lơ khi ra mắt

Ra mắt vào năm 2015, chiếc máy ảnh mirrorless Sony a7R II đánh dấu một trong những cột mốc phát triển đáng nhớ nhất của thương hiệu Sony. Là mẫu máy ảnh full-frame thương mại đầu tiên sử dụng cảm biến chiếu sáng mặt sau (BSI CMOS), Sony a7R II đã tạo ra xu hướng để nhiều thế hệ máy ảnh tiếp theo học hỏi trên các dòng máy ảnh Sony full-frame. Tuy nhiên, ít ai nhớ rằng vào thời điểm trình làng, nâng cấp quan trọng và giá trị nhất của công nghệ BSI này lại từng bị nhiều người dùng bỏ qua.

Vị thế lịch sử của Sony a7R II trong gia đình Alpha full-frame

Sony a7R II là mẫu máy ảnh thứ tư trong dòng máy ảnh không gương lật full-frame Alpha của Sony, xuất hiện chưa đầy hai năm sau khi hãng giới thiệu bộ đôi nguyên bản a7 và a7R. Bước sang thế hệ Mark II năm 2015, Sony đã mang lại hàng loạt nâng cấp lớn, tiêu biểu là việc bổ sung hệ thống chống rung trong thân máy và công nghệ lấy nét theo pha trực tiếp trên cảm biến — hai tính năng hoàn toàn vắng bóng ở thế hệ đầu tiên.

Đồng thời, chiếc máy này cũng nằm trong số những máy ảnh ống kính rời đầu tiên có khả năng quay video 4K (dù xuất hiện sau Panasonic GH4 hơn một năm). Tuy vậy, dấu ấn sâu đậm nhất của chiếc máy ảnh này đối với ngành nhiếp ảnh chính là việc ứng dụng cảm biến BSI CMOS khổ lớn trên máy ảnh full-frame thương mại.

Cảm biến BSI CMOS: Vì sao từng bị xem là chưa cần thiết trên full-frame?

Khái niệm cảm biến chiếu sáng mặt sau (Back-Side Illuminated - BSI) thực tế không phải là ý tưởng mới mẻ vào năm 2015. Bộ phận Bán dẫn của Sony đã công bố dòng cảm biến mang thương hiệu Exmor R từ khoảng bảy năm trước đó và công nghệ này đã bắt đầu xuất hiện trên các dòng máy ảnh compact từ năm 2009. Dù vậy, công nghệ vốn hứa hẹn cải thiện chất lượng ảnh, tăng gần gấp đôi độ nhạy sáng và giảm nhiễu hạt lại mất rất nhiều năm mới được áp dụng lên cảm biến kích thước lớn.

Lý do là bởi vào thời điểm ban đầu, giới kỹ thuật nhận thấy nhu cầu này trên cảm biến lớn chưa thực sự cấp thiết. Sony từng chia sẻ rằng ưu điểm của BSI chủ yếu phát huy trên các cảm biến nhỏ với kích thước pixel bé, nơi các đường mạch điện chiếm tỷ trọng diện tích đáng kể trong mỗi pixel. Ở cảm biến lớn hơn, mạch điện ít gây cản trở và các vi thấu kính đã gom ánh sáng vào vùng nhạy sáng rất hiệu quả.

Lợi thế thực sự: Góc tiếp nhận ánh sáng và chất lượng góc rìa cảm biến

Khi so sánh thực tế hiệu suất cảm biến của Sony a7R II với mẫu a7R đời đầu, người dùng gần như không thấy nhiều sự khác biệt rõ rệt cho tới khi nâng độ nhạy sáng lên mức ISO rất cao. Điều này từng khiến nhiều người đặt câu hỏi về giá trị thực sự của BSI.

Tuy nhiên, ưu thế lớn nhất của cảm biến BSI trên a7R II không nằm ở tỷ lệ diện tích nhận quang của pixel, mà nằm ở việc đặt vùng nhạy sáng ngay sát phía trước của lớp silicon. Việc đưa lớp cảm quang lên gần bề mặt giúp cải thiện đáng kể góc tiếp nhận ánh sáng của từng pixel — tức là mức độ góc tới xiên mà pixel có thể tiếp nhận ánh sáng hiệu quả. Điều này giúp giải quyết bài toán phức tạp mà các hãng máy ảnh trước đây phải dùng thấu kính siêu nhỏ lệch tâm ở các góc cảm biến để xử lý, bảo đảm vùng rìa xa nhất vẫn thu trọn ánh sáng đi vào ở các góc gắt.

Vai trò của Dual Conversion Gain khi chụp ở ISO cao

Một điểm phân tích kỹ thuật đáng chú ý là sự khác biệt về chất lượng hình ảnh ở các mức ISO rất cao trên Sony a7R II phần lớn không chỉ đến từ cấu trúc BSI, mà đến từ việc ứng dụng thiết kế khuếch đại kép (Dual Conversion Gain).

Cơ chế này giúp tối ưu hóa khả năng thu nhận tín hiệu và giảm nhiễu hạt khi chụp trong điều kiện ánh sáng yếu, biến chiếc máy trở thành một bước chuyển mình quan trọng của dòng máy ảnh không gương lật cao cấp.

Bảng so sánh cải tiến công nghệ giữa Sony a7R và a7R II

Dưới đây là bảng so sánh trực tiếp những nâng cấp phần cứng chủ chốt giữa thế hệ Sony a7R đầu tiên và bản nâng cấp Sony a7R II:

Di sản công nghệ mở đường cho các thế hệ máy ảnh tiếp theo

Sau cột mốc của Sony a7R II, công nghệ cảm biến BSI đã chứng minh vị thế vượt trội và trở thành nền tảng tiêu chuẩn cho nhiều dòng máy ảnh cao cấp tiếp nối như Sony A7R Mark III A hay thế hệ máy ảnh độ phân giải cao đỉnh bảng hiện nay là Sony A7R Mark VI.

Việc cải thiện góc đón sáng của cảm biến BSI đã giúp các nhà chế tạo quang học tự do hơn trong việc thiết kế các ống kính có khẩu độ lớn và kích thước nhỏ gọn mà không lo ngại vấn đề suy giảm chất lượng quang học ở góc ảnh.

Tác giả: Nexshop

NexShop là cửa hàng máy ảnh, máy quay chính hãng tại Hà Nội. Nơi mua sắm máy ảnh và các thiết bị công nghệ chính hãng với đầy đủ các mặt hàng từ phụ kiện đến các dòng sản phẩm cao cấp. Thương hiệu có nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực công nghệ, ống kính, máy ảnh, thiết bị công nghệ,... NexShop phụ trách chuyên môn viết bài chia sẻ kiến thức mang đến những thông tin hữu ích cho bạn đọc.

Số điện thoại: 0868417786

Email: okharon@gmail.com

Địa chỉ: Số 10 - Ngõ 12 - Phố Trần Quý Kiên - Quận Cầu Giấy - Thành Phố Hà Nội"