Kích Thước Cảm Biến Là Gì? Các Kích Thước Cảm Biến Thường Gặp Trong Nhiếp Ảnh

Kích thước cảm biến là một trong những yếu tố quan trọng hàng đầu ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh trong nhiếp ảnh kỹ thuật số. Trong bài viết này, hãy cùng BNCamera tìm hiểu kích thước cảm biến là gì, cũng như điểm qua các kích thước cảm biến phổ biến trong nhiếp ảnh như Full Frame, APS-C, Micro Four Thirds và cảm biến 1 inch, giúp bạn dễ dàng chọn được thiết bị phù hợp với nhu cầu chụp ảnh của mình.

Kích thước cảm biến là gì?

Kích thước cảm biến là yếu tố quan trọng trong máy ảnh, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng hình ảnh. Cảm biến là bộ phận thu nhận ánh sáng và chuyển đổi thành tín hiệu số để tạo ra ảnh. Kích thước cảm biến càng lớn thì khả năng thu sáng càng tốt, giúp ảnh rõ nét hơn, ít nhiễu hơn, đặc biệt trong điều kiện thiếu sáng.

Các loại cảm biến phổ biến hiện nay gồm Full Frame, APS-C, Micro Four Thirds và cảm biến 1 inch, mỗi loại đều có đặc điểm và ưu điểm riêng. Đối với nhiếp ảnh gia chuyên nghiệp hay người đam mê chụp ảnh, việc lựa chọn máy ảnh dựa trên kích thước cảm biến phù hợp là rất quan trọng để tối ưu chất lượng ảnh và đáp ứng nhu cầu sáng tạo hình ảnh.

Các loại cảm biến thường gặp trong nhiếp ảnh

1/2.3 inch & 1 inch

Máy ảnh compact hiện nay chủ yếu chia thành hai dòng: dòng bridge camera với ống kính zoom đa tiêu cự mạnh mẽ, và dòng compact truyền thống với ống kính một tiêu cự, góc rộng tiêu chuẩn.

Một đại diện tiêu biểu của dòng bridge là Nikon Coolpix P950, có mức giá khoảng 800 USD. Máy được trang bị ống kính zoom quang học 83x, tương đương tiêu cự 24–2000mm (quy đổi theo định dạng 35mm), cùng cảm biến 1/2.3 inch (kích thước thực 8,8 × 6,6mm), độ phân giải 16,7 megapixel. Nhược điểm của cảm biến nhỏ là hiện tượng nhiễu số (noise) xuất hiện rõ ở dải ISO cao, và cần sử dụng tốc độ màn trập nhanh để tránh nhòe hình khi chụp ở tiêu cự tele dài. Nhiễu nhiều gây mất chi tiết ảnh, làm giảm chất lượng hình ảnh tổng thể.

Trong khi đó, các mẫu compact cao cấp với ống kính cố định thường sở hữu cảm biến lớn hơn, chẳng hạn cảm biến 1 inch (13,2 × 8,8mm) hoặc APS-C, cho chất lượng ảnh vượt trội. Ví dụ như Sony RX100 VII, giá khoảng 1.565 USD, sử dụng cảm biến xếp chồng 1 inch với độ phân giải 20 megapixel; hay Fujifilm X100V, giá khoảng 1.998 USD, tích hợp cảm biến X-Trans CMOS 4 định dạng APS-C, độ phân giải 26,1 megapixel.

Micro Four Thirds

Micro Four Thirds (MFT) là định dạng cảm biến nhỏ nhất hiện đang được sử dụng trong hệ máy ảnh mirrorless ống kính rời. Cảm biến MFT có kích thước 17,3 x 13mm, với hệ số crop 2.0x so với cảm biến full-frame 35mm. Nhờ hệ số crop này, các ống kính tele trở nên hiệu quả hơn: một ống kính tiêu cự 300mm trên thân máy MFT sẽ cho trường nhìn tương đương 600mm trên full-frame – rất lý tưởng cho nhiếp ảnh thể thao và động vật hoang dã.

Tuy nhiên, kích thước cảm biến nhỏ cũng đồng nghĩa với việc hiệu suất xử lý nhiễu ở ISO cao kém hơn, dẫn đến mức nhiễu số (digital noise) cao hơn so với các định dạng cảm biến lớn hơn. Dù vậy, với sự phát triển của các thuật toán khử nhiễu hiện đại, chụp ở ISO cao hiện nay không còn là trở ngại đáng kể, đặc biệt khi xử lý hậu kỳ với phần mềm chuyên dụng.

Một trong những lợi thế lớn nhất của cảm biến MFT là thiết kế gọn nhẹ. Cảm biến nhỏ giúp thân máy và ống kính có thể được thu gọn tối đa, lý tưởng cho nhiếp ảnh di động hoặc tác nghiệp cần tính cơ động cao. Ngoài ra, hệ thống chống rung trong thân máy (IBIS) trên các máy MFT thường đạt hiệu quả cao, do cảm biến nhỏ dễ điều khiển và dịch chuyển chính xác hơn. Dòng máy OM-System nổi bật với khả năng chống rung hàng đầu ngành, và toàn bộ dòng mirrorless của hãng này đều sử dụng cảm biến MFT.

Tuy nhiên, hệ số crop lớn cũng kéo theo một thách thức: để có trường nhìn tương đương với full-frame, người dùng cần sử dụng tiêu cự vật lý dài hơn, làm tăng nguy cơ rung máy khi chụp handheld – từ đó khiến hệ thống chống rung trở thành yếu tố không thể thiếu đối với người dùng MFT.

APS-C

Định dạng APS-C được phát triển từ hệ thống ảnh tiên tiến Advanced Photo System (APS), vốn sử dụng phim rộng 24mm. Hệ thống này cho phép người dùng lựa chọn một trong ba định dạng khung hình, tuy nhiên toàn bộ vùng phim 30,2 × 16,7mm vẫn được phơi sáng, nhằm tạo ra các bản in với tỷ lệ ảnh khác nhau.

APS-C (viết tắt của “Classic”) duy trì khung hình 25,1 × 16,7mm với tỷ lệ khung hình 3:2 – tiêu chuẩn này vẫn được áp dụng đến nay, dù kích thước cảm biến thực tế có sự thay đổi nhỏ giữa các hãng sản xuất. Cụ thể:

• Canon: 22,3 × 14,9mm
• Fujifilm: 23,5 × 15,6mm
• Nikon: 24 × 16mm
• Pentax: 23,5 × 15,6mm
• Sony: 23,6 × 15,6mm

Về hệ số crop, các mẫu máy APS-C của Canon sử dụng hệ số 1.6x, trong khi Fujifilm, Nikon, Pentax và Sony đều có hệ số 1.5x. Điều này đồng nghĩa với việc một ống kính tiêu cự 100mm khi gắn lên thân máy APS-C sẽ cho trường nhìn tương đương 150mm hoặc 160mm trên hệ máy full-frame.

Fujifilm là một trong những thương hiệu tiên phong trong lĩnh vực quay video trên nền cảm biến APS-C. Mẫu Fujifilm X-H2S, thuộc phân khúc flagship được trang bị cảm biến xếp chồng 26,1 megapixel và bộ xử lý X-Processor 5 tốc độ cao. Máy hỗ trợ quay video với nhiều chế độ chuyên nghiệp như: 4K/60p, 4K/120p, 6.2K/30p và Full HD/240p, đồng thời tương thích với đa dạng định dạng tệp, bao gồm cả Apple ProRes.

Full-frame (35mm)

Full-frame là định dạng cảm biến có kích thước kinh điển 36 × 24mm, vốn tương đương với khung hình phim 35mm truyền thống. Kích thước này có thể thay đổi nhẹ tùy theo từng thương hiệu – chẳng hạn, định dạng FX của Nikon có kích thước 35,9 × 24mm. Hiện nay, cảm biến full-frame được sử dụng rộng rãi bởi các hãng lớn như Canon, Leica, Nikon, Panasonic, Pentax và Sony, cũng như được hỗ trợ bởi hầu hết các nhà sản xuất ống kính bên thứ ba.

Cảm biến full-frame có hệ số crop 1.0x, đóng vai trò là mốc tham chiếu chuẩn cho các hệ số crop khác. Sở dĩ định dạng này được chọn làm tiêu chuẩn vì nó từng là phổ biến toàn cầu trong thời kỳ máy ảnh phim, và hầu hết nhiếp ảnh gia đều quen thuộc với góc nhìn tiêu chuẩn từ các tiêu cự ống kính như 24mm, 50mm hoặc 100mm. Ví dụ, khi nói rằng một ống kính 12mm trên máy ảnh MFT có trường nhìn tương đương 24mm trên full-frame, người dùng sẽ dễ dàng hình dung được hiệu ứng hình ảnh.

Khi lựa chọn máy ảnh full-frame cho nhu cầu quay video, người dùng có rất nhiều lựa chọn mạnh mẽ về cả chất lượng hình ảnh lẫn tính năng chuyên nghiệp. Một ví dụ tiêu biểu là Canon EOS R6 Mark II, mẫu máy được đánh giá cao trong phân khúc hybrid. Máy hỗ trợ quay video 4K/60p và tích hợp hệ thống lấy nét tự động theo chủ thể sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) với độ chính xác và tốc độ ấn tượng.

Medium format

Có nhiều biến thể cảm biến nằm trong nhóm medium format, tuy nhiên trong phạm vi bài viết này, chúng ta sẽ tập trung vào định dạng phổ biến nhất hiện nay: 44 × 33mm – kích thước cảm biến được sử dụng bởi các thương hiệu như Fujifilm, Hasselblad và Pentax. Lợi thế lớn nhất của định dạng này nằm ở khả năng tái tạo hình ảnh tĩnh với chất lượng vượt trội, độ chi tiết cực cao, dải tương phản động rộng và chuyển tông màu mượt mà.

Tuy nhiên, cảm biến lớn hơn đồng nghĩa với thân máy có kích thước lớn hơn, đồng thời đòi hỏi ống kính có vòng ảnh (image circle) đủ rộng để bao phủ toàn bộ bề mặt cảm biến – điều này dẫn đến việc ống kính medium format thường cồng kềnh và nặng hơn. Ngoài ra, các máy ảnh sử dụng cảm biến độ phân giải 50MP hoặc 102MP sẽ tạo ra các tập tin ảnh có dung lượng rất lớn, yêu cầu máy tính có cấu hình xử lý mạnh mẽ và dung lượng lưu trữ lớn để đáp ứng khối lượng dữ liệu phát sinh.

Cảm biến 44 × 33mm có hệ số crop xấp xỉ 0.79x so với full-frame, nghĩa là một ống kính tiêu cự 100mm trên hệ medium format sẽ cho góc nhìn tương đương 79mm trên cảm biến full-frame – ít hiệu ứng tele hơn, nhưng lại cho độ nén hình ảnh và chiều sâu trường ảnh đặc trưng mà các nhiếp ảnh gia cao cấp ưa chuộng.

Lý do kích thước video quan trọng trong video?

Kích thước cảm biến đóng vai trò then chốt trong nhiếp ảnh số và công nghệ máy ảnh kỹ thuật số. Trước hết, kích thước cảm biến ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng thu nhận ánh sáng. Cảm biến lớn có diện tích tiếp xúc rộng hơn, từ đó thu nhận nhiều ánh sáng hơn, giúp tạo ra hình ảnh tổng thể sáng hơn và giảm thiểu nhiễu số (noise), đặc biệt trong điều kiện ánh sáng yếu hoặc thiếu sáng.

Khả năng ghi lại chi tiết và độ phân giải của ảnh cũng phụ thuộc nhiều vào kích thước cảm biến. Cảm biến có kích thước lớn hơn cung cấp không gian rộng rãi hơn để bố trí các điểm ảnh (pixel), giúp ghi lại các chi tiết tinh vi hơn và tạo ra hình ảnh sắc nét, rõ ràng. Trong các điều kiện chụp thiếu sáng hoặc khi sử dụng đèn flash, cảm biến lớn hơn sẽ có khả năng thu sáng vượt trội hơn, góp phần tạo ra hình ảnh có nhiễu thấp hơn và chi tiết giữ được độ chân thực cao hơn.

Ngoài ra, kích thước cảm biến còn ảnh hưởng sâu sắc đến hiệu ứng bokeh. Cảm biến lớn cho phép tạo ra vùng làm mờ hậu cảnh mượt mà, giúp tách biệt chủ thể khỏi nền một cách rõ ràng, từ đó tạo nên điểm nhấn ấn tượng cho bức ảnh. Đồng thời, kích thước cảm biến liên quan mật thiết đến khả năng kiểm soát độ sâu trường ảnh (depth of field), cho phép nhiếp ảnh gia tùy chỉnh mức độ sắc nét trong không gian ảnh theo ý muốn, mở ra nhiều khả năng sáng tạo nghệ thuật đa dạng.

Kết luận

Như vậy, kích thước cảm biến đóng vai trò then chốt trong việc quyết định chất lượng hình ảnh và hiệu suất hoạt động của máy ảnh. Hiểu rõ các loại cảm biến phổ biến như Full Frame, APS-C hay Micro Four Thirds sẽ giúp bạn lựa chọn được thiết bị phù hợp nhất với nhu cầu và phong cách nhiếp ảnh của mình. Hy vọng qua bài viết này, bạn đã có thêm kiến thức bổ ích để tận dụng tối đa ưu điểm của từng loại cảm biến, nâng cao chất lượng ảnh chụp và phát triển kỹ năng nhiếp ảnh một cách hiệu quả.