Máy ảnh DSLR hết thời: Mirrorless là tương lai của máy ảnh chuyên dụng?

Ngày tàn của máy ảnh DSLR đã đến? Máy ảnh DSLR thoái trào? Mirrorless là lựa chọn cuối cùng? … và rất nhiều câu tương tự được giới nhiếp ảnh lặp đi lặp lại trong thời gian qua.

Bên cạnh đó, nhiều người sẽ tự hỏi rằng, với sự cải tiến và phổ biến của điện thoại di động hiện nay, liệu máy ảnh DSLR có tồn tại được lâu không? Thật ra cần phải trả lời hai câu hỏi hơi khác nhau: máy ảnh chuyên dụng (lớn và chuyên cho chức năng chụp ảnh) sẽ tồn tại? Và, thiết kế gương phản xạ đặc trưng (chữ R trong DSLR) có tồn tại không? Mình thận trọng lạc quan với vế trước và rất bi quan với vế sau. Trong phần này, mình sẽ thảo luận về sự so sánh giữa máy ảnh DSLR với máy ảnh mirrorless.

Khía cạnh lịch sử

Hãy xem lý do tại sao mình nghĩ rằng thiết kế gương phản xạ đã sắp hết thời, mặc dù nó đã thống trị ngành nhiếp ảnh trong nhiều thập kỷ qua. DSLR là Digital Single Lens Reflex – ống kính đơn phản xạ kỹ thuật số. Thuật ngữ Reflex xuất phát từ sự phản chiếu và nó có nghĩa là nhiếp ảnh gia nhìn thấy hình ảnh quang học qua khung ngắm nhờ một chiếc gương được đặt ở góc 45 độ trước cảm biến.

Sơ đồ một máy ảnh DSLR, được cấp bằng sáng chế với tên mã CC BY 2.0

Gương cần phải được lật lên khi chụp ảnh, cùng với màn trập, là nguồn gốc tạo ra âm thanh đặc trưng của máy ảnh DSLR điển hình. Ngược lại, trong máy ảnh rangefinder hoặc máy ảnh ống kính phạn xạ kép (twin-lens reflex)những máy ảnh cũ có hai ống kính), nhiếp ảnh gia nhìn thấy hình ảnh từ góc nhìn thay thế, điều này có thể dẫn đến lỗi thị sai trong đó hình ảnh được chụp không chính xác như mong đợi.

Trong lịch sử, thiết kế phản xạ đã được chứng minh vượt trội vì hai lý do chính. Đầu tiên, nhiếp ảnh gia nhìn thấy chính xác hình ảnh sẽ được chụp “qua ống kính”. Điều này cho phép khả năng có một bộ ống kính hoán đổi đa dạng. Ngược lại, rất khó thay đổi ống kính trên máy ảnh rangefinder hay ống kính kép vì bạn cũng cần thay đổi ống kính ngắm hoặc phải có cách đánh dấu để hiển thị trường nhìn (hay field-of-view) của các ống kính khác nhau.

Thứ hai, và điều này xuất hiện muộn hơn nhiều, thiết kế máy ảnh DSLR cho phép lấy nét tự động vượt trội nhờ đường dẫn quang thứ cấp xuyên qua các bộ phận của gương đến các cảm biến AutoFocus chuyên dụng. Các cảm biến này về cơ bản thực hiện góc nhìn “nổi” (stereo) giữa các điểm quan sát ở các cạnh của ống kính để tạo ra một tập hợp các điểm AF riêng biệt trên mặt phẳng hình ảnh. Điều này thường được gọi là tự động lấy nét theo pha (phase-based autofocus), mặc dù theo mình thì gọi là góc nhìn nổi thì nghe dễ hiểu hơn.

Các máy quay video và máy ảnh kỹ thuật số đã làm thay đổi căn bản lĩnh vực chụp ảnh bằng cách cho phép một hình thức “nhìn qua ống kính” khác, trong đó cảm biến hình ảnh được sử dụng để chụp ảnh cuối cùng, và nó cũng có thể được sử dụng để xem trước ảnh sẽ chụp, hay còn gọi là preview, mặc dù là qua màn hình điện tử và không trực tiếp về mặt quang học. Tuy nhiên, ban đầu, điều này phải trả giá bằng việc hiệu suất lấy nét tự động kém hơn hẳn vì không có không gian để định hướng ánh sáng tới các cảm biến autofocus dựa trên pha. Do đó, máy ảnh kỹ thuật số không phản xạ trước tiên sử dụng cơ chế lấy nét tự động chậm dựa trên độ tương phản (slow contrast autofocus).

Cơ chế là, chúng phải quét qua nhiều thiết lập khoảng cách khác nhau để tìm ra mức sắc nét cao nhất (độ tương phản cao nhất), trong khi phase-based autofocus có thể tính toán khoảng cách trực tiếp một cách chính xác chỉ trong một bước. Lưu ý rằng khi máy ảnh DSLR được sử dụng cho video, chúng phải luôn giữ cho gương ở trạng thái lật lên. Điều này có nghĩa là chúng lại vướng vào các ràng buộc giống như các máy ảnh kỹ thuật số truyền thống khác, sử dụng tự động lấy nét slow contrast autofocus.

Một bước đột phá xảy ra khi các nhà sản xuất máy ảnh điều chỉnh thiết kế máy ảnh để thực hiện cơ chế phase-based (hay stereo) autofocus trực tiếp bằng chính cảm biến hình ảnh. Ý tưởng chính là chia một số hoặc tất cả các pixel thành hai tập pixel phụ, thu ánh sáng đến từ chỉ một nửa ống kính. Điều này cho phép  thực hiện hiệu ứng nổi (stereo) giữa các hình ảnh được chụp gần từ trung tâm của mỗi phần của ống kính. Điều này giải thích sự cải thiện đáng kể về khả năng autofocus cho các máy ảnh không phải DSLR, như các hệ thống không gương lật khác nhau đến từ Sony, Olympus,… Công nghệ này cũng được tích hợp vào một số máy ảnh DSLR, đặc biệt là các pixel kép của Canon, vì nó cần để quay video.

Cớ chế lấy nét tự động của DSLR thật ra vẫn có ưu thế riêng vì cảm biến AF chuyên dụng có hiệu suất tốt hơn, đặc biệt là trong điều kiện ánh sáng yếu, nhưng lợi thế này ngày càng nhỏ lại.

Sony là hãng đầu tiên thách thức sự thống trị của DSLR ở phân khúc cao cấp với loạt máy ảnh Series a7 được cộng đồng nhiếp ảnh đón nhận rộng rãi, và Canon và Nikon gần đây cũng đã phát hành những dòng máy ảnh không gương lật full-frame của họ. Điều đáng chú ý là, trong cả hai trường hợp, các hệ thống camera này đều nhắm đến người dùng cao cấp, với cảm biến full-frame và các mẫu ống kính đắt tiền. Điều này làm cho tất cả những người tham gia nhiếp ảnh trên internet tự hỏi liệu máy ảnh DSLR có bị diệt vong? Dự đoán cá nhân của mình là có, mặc dù điều này có thể sẽ mất một thời gian. Rốt cuộc thì, Nikon vẫn đang bán một chiếc máy ảnh SLR phim các bạn à, chiếc Nikon F6!

Vì sao chiếc gương lật phải ra đi?

Máy ảnh DSLR phải ra đi, vì cái giá cho chiếc gương quá cao so với lợi ích giảm dần. Chiếc gương làm tăng thêm sự phức tạp của máy ảnh và qui trình sản xuất ra chúng, nó làm cho chiếc máy ảnh to hơn và đưa ra những thách thức cho việc thiết kế ống kính. Và lợi thế của nó không chuyển qua được cho việc quay video, trong khi đây là một nhu cầu ngày càng quan trọng.

Chiếc gương lật và cơ chế phase-based autofocus làm cho thiết kế máy ảnh phức tạp hơn, với các thách thức về mặt quang học và cơ học bổ sung, cần hiệu chuẩn chính xác giữa các bộ phận khác nhau. Nó cũng làm tăng nguy cơ hỏng hóc cơ học (mặc dù cơ chế màn trập là thủ phạm chính, hy vọng cuối cùng nó sẽ được giải quyết bằng màn trập điện tử tốt hơn). Việc chế tạo máy ảnh không gương lật sẽ dễ dàng được tự động hóa hơn nhiều vì nó có ít bộ phận chuyển động hơn và ít cần đến thao tác hiệu chuẩn hơn. Và rõ ràng, chiếc gương chiếm không gian lớn và làm cho body to hơn.

Hơn nữa, chiếc gương trong DSLR gây ra hạn chế rất lớn cho việc thiết kế ống kính, qua việc chúng không cho phép các thành phần ống kính được đặt gần cảm biến. Điều này đặc biệt đáng tiếc với các ống kính góc rộng và có khẩu độ lớn. Cả Canon và Nikon đều nhấn mạnh đến tính linh hoạt cao và đã tập trung vào việc cung cấp ống kính của họ cho các thiết kế khó có thể đạt được do các hạn chế của máy ảnh SLR. Canon có 28-70mm f/2, trong khi khẩu độ lớn nhất bạn có thể có trên tiêu cự 24-70mm cho DSLR là f/2.8. Nikon thể hiện độ sắc nét (MTF) trong tiêu cự 35mm mới được cải thiện đáng kể so với máy ảnh SLR tương đương.

The flange focal length of a SLR-type camera (left) and a mirrorless camera (right). Illustration by Shigeru23 and licensed under CC BY-SA 3.0

Cuối cùng, thiết kế không gương lật giúp dễ dàng trong việc bổ sung khả năng phân tích hình ảnh từ cảm biến, ví dụ: nhận diện khuôn mặt hoặc nhận diện mắt để tự động lấy nét và phơi sáng trước khi chụp ảnh. Ngược lại, với một chiếc máy ảnh DSLR, chiếc gương che khuất cảm biến và chúng không thể truy xuất vào hình ảnh trong khi lấy nét. Một số nhà sản xuất như Nikon thêm một cảm biến phụ để thực hiện nhận diện khuôn mặt khi gương đang hạ xuống, nhưng điều này làm phức tạp thêm cho thiết kế và chỉ cung cấp độ phân giải giới hạn phục vụ cho việc phân tích.

Thực tế, máy ảnh DSLR vẫn còn cái kính ngắm quang học dễ chịu hơn, nhưng kính ngắm điện tử đang ngày càng tốt hơn và dù sao cũng cần cho việc quay video. Máy ảnh DSLR có khả năng autofocus tốt hơn một chút nhưng khoảng cách khác biệt với mirrorless đang ngày càng ngắn lại và một lần nữa, điều này không áp dụng cho quay video (và nhận diện khuôn mặt hoặc mắt, hoặc cái gì đó khó hơn). Đổi lại, hệ thống mirrorless nhỏ hơn, đơn giản hơn, dễ sản xuất hơn, có thể bền hơn, linh hoạt hơn cho việc thiết kế các chi tiết quang học và tạo ra cơ hội cho các chức năng AI và phân tích hình ảnh trước khi chụp.

Ngay cả đối với chụp ảnh tĩnh, thiết kế mirrorless ngày càng có lợi thế. Trong trường hợp video, máy ảnh DSLR mất tất cả các lợi thế của nó vì gương cần phải ở lại trong quá trình chụp.

Cũng có thể có một động lực thị trường cho các nhà sản xuất máy ảnh để khuyến khích việc chuyển sang mirrorless. Thị trường máy ảnh DSLR đã bị đánh bại khi hầu hết các khách hàng tiềm năng đã có máy ảnh DSLR và chất lượng hình ảnh không còn được cải thiện nhanh nữa, đặc biệt là vì các cảm biến đang tiến gần đến giới hạn vật lý. Mirrorless có thể là một lý do để thuyết phục mọi người nâng cấp.

Bản thân mình không biết trong bao lâu nữa những dự đoán sẽ thành hiện thực. Sony cho thấy họ đã tham gia cuộc chơi một cách nghiêm túc với sản phẩm a7R II, được phát hành vào năm 2015 và nó vẫn không có một hệ thống ống kính đầy đủ (không có fisheye, tùy chọn tele hạn chế). Nikon và Canon cũng chỉ có một vài ống kính. Như một số nhà quan sát đã chỉ ra, kỳ Olympics tiếp theo sẽ cho chúng ta một số gợi ý, vì đây thường là dịp các nhà sản xuất sẽ phát hành các mẫu máy ảnh flagship của họ. Nhưng mình sẽ rất ngạc nhiên nếu mười năm nữa, DSLR vẫn chiếm một thị phần quan trọng trong thị trường máy ảnh.