Tiếng Việt
CMOS Rolling Shutter Artifacts Explained: What They Are and How to Fix Them
Tạo vào 11.12
Nếu bạn từng quay video một chiếc xe hơi di chuyển nhanh, quét camera của bạn nhanh qua một cảnh quan, hoặc quay phim dưới ánh đèn huỳnh quang, bạn có thể đã nhận thấy những biến dạng kỳ lạ: những tòa nhà nghiêng, những vật thể lung lay, hoặc những dải nhấp nháy. Đây không phải là lỗi của camera của bạn—chúng làCMOS cuộn màn trậpartifact, một hiện tượng phổ biến trong hầu hết các máy ảnh hiện đại (từ điện thoại thông minh đến DSLR). Trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ phân tích xem rolling shutter là gì, tại sao những artifact này xảy ra, cách nhận diện chúng và quan trọng nhất, cách tránh hoặc khắc phục chúng. Dù bạn là một người sáng tạo nội dung, vlogger hay nhiếp ảnh gia nghiệp dư, việc hiểu về rolling shutter sẽ giúp bạn ghi lại những hình ảnh sắc nét và chuyên nghiệp hơn.
CMOS Rolling Shutter là gì vậy?
Để hiểu về các hiện tượng méo hình do màn trập cuộn, trước tiên bạn cần biết cách mà cảm biến CMOS (Bán dẫn oxit kim loại bổ sung) ghi lại hình ảnh. Khác với các cảm biến CCD (Thiết bị ghép điện tích) cũ hơn, vốn đọc tất cả các pixel cùng một lúc, cảm biến CMOS sử dụng phương pháp “cuộn” để ghi lại dữ liệu.
Dưới đây là một phân tích đơn giản:
Cảm biến bắt đầu bằng cách phơi bày và đọc hàng pixel trên cùng.
2. Khi hàng đầu tiên hoàn thành, nó di chuyển xuống hàng tiếp theo, và cứ như vậy - giống như một máy quét di chuyển qua một tài liệu.
3. Khi cảm biến hoàn thành việc đọc hàng dưới cùng, hàng trên cùng đã được ghi lại vài mili giây trước đó.
Sự chậm trễ giữa việc đọc hàng trên cùng và hàng dưới cùng là rất quan trọng. Khi camera hoặc đối tượng di chuyển trong khoảng thời gian nhỏ đó, hình ảnh sẽ bị biến dạng.
Rolling Shutter vs. Global Shutter: Sự khác biệt là gì?
Bạn có thể nghe thấy “cửa trập toàn cầu” được đề cập cùng với cửa trập cuộn—và có lý do chính đáng. Cửa trập toàn cầu là đối lập với cửa trập cuộn, và nó tránh hầu hết các hiện tượng không mong muốn. Dưới đây là một so sánh nhanh để làm rõ:
Tính năng | CMOS Rolling Shutter | Cửa trập toàn cầu |
Cách nó hoạt động | Đọc các pixel theo hàng (từ trên xuống dưới). | Đọc tất cả các pixel đồng thời. |
Trễ giữa các hàng | Milliseconds (gây ra biến dạng). | None (no distortion). |
Chi phí & kích thước | Rẻ hơn, nhỏ hơn (được sử dụng trong hầu hết các máy ảnh tiêu dùng). | Đắt hơn, cồng kềnh hơn (sử dụng trong thiết bị chuyên nghiệp). |
Các trường hợp sử dụng phổ biến | Điện thoại thông minh, máy ảnh DSLR, camera hành động. | Máy quay phim, camera an ninh, drone. |
Hầu hết các thiết bị tiêu dùng sử dụng màn trập cuộn vì nó tiết kiệm chi phí và nhỏ gọn hơn. Sự đánh đổi? Những hiện tượng khó chịu mà chúng ta sắp giải thích.
4 Artifact Cuộn Shutter CMOS Thường Gặp Nhất
Hiện tượng artefact của màn trập cuộn xuất hiện theo nhiều cách khác nhau, tùy thuộc vào việc cái gì đang di chuyển (máy ảnh hay đối tượng) và môi trường. Dưới đây là bốn vấn đề thường gặp nhất, kèm theo ví dụ để giúp bạn nhận ra chúng.
1. Hiệu ứng Jello (Rung)
Hiệu ứng jello là hiện tượng artefact cuộn trập nổi tiếng nhất. Nó xảy ra khi camera di chuyển nhanh (ví dụ: đi bộ trong khi quay phim, quay nhanh) hoặc rung (ví dụ: quay từ một chiếc xe đạp đang di chuyển).
• Hình dạng của nó: Các đường thẳng (như đường chân trời, khung cửa, hoặc cột đèn) cong hoặc “rung” như thạch. Ví dụ, nếu bạn chạy trong khi quay phim một tòa nhà, các bức tường có thể cong vào trong hoặc ra ngoài.
• Tại sao điều này xảy ra: Khi camera di chuyển lên/xuống hoặc trái/phải, cảm biến đọc các hàng pixel vào những thời điểm khác nhau. Đến khi nó đến hàng dưới cùng, camera đã thay đổi vị trí—vì vậy phần dưới của hình ảnh được căn chỉnh khác với phần trên.
• Tình huống phổ biến: Quay phim một buổi hòa nhạc trong khi đi qua đám đông, hoặc sử dụng smartphone để ghi lại một chiếc xe đang di chuyển từ vỉa hè.
2. Nghiêng (Nghiêng)
Skew (còn được gọi là “nghiêng” hoặc “dốc”) xảy ra khi một đối tượng di chuyển nhanh vượt qua khung hình, và camera giữ nguyên vị trí.
• Hình dáng của nó: Đối tượng có vẻ bị nghiêng hoặc lệch, ngay cả khi nó đáng lẽ phải thẳng. Ví dụ, một chiếc tàu hỏa đang chạy nhanh có thể trông như đang nghiêng sang một bên, hoặc một người đang chạy qua camera có thể có thân hình bị nghiêng.
• Tại sao điều này xảy ra: Đối tượng di chuyển quá nhanh đến nỗi khi cảm biến đọc hàng pixel dưới cùng, đối tượng đã dịch chuyển sang trái hoặc phải. Điều này tạo ra sự không khớp giữa phần trên và phần dưới của đối tượng.
• Tình huống phổ biến: Quay phim một chiếc xe đua lao nhanh qua, hoặc một con chim bay nhanh trên bầu trời.
3. Lắc (Từ Quay Camera Nhanh)
Đây là một loại hiệu ứng jello cụ thể do việc xoay camera nhanh chóng gây ra (ví dụ: xoay tròn trong khi quay phim, hoặc nghiêng camera lên/xuống nhanh).
• Nó trông như thế nào: Toàn bộ khung “rung” hoặc biến dạng, khiến các vật thể đứng yên (như cây cối hoặc tòa nhà) có vẻ như nghiêng hoặc xoay. Ví dụ, nếu bạn nhanh chóng nghiêng điện thoại lên để quay một tòa nhà chọc trời, phần trên của tòa nhà có thể bị chậm lại so với phần dưới.
• Tại sao điều này xảy ra: Việc xoay camera thay đổi góc của nó giữa việc đọc các hàng trên cùng và dưới cùng. Cảm biến không thể theo kịp với sự xoay, vì vậy hình ảnh bị kéo dài hoặc bị méo.
• Tình huống phổ biến: Các Vlogger nhanh chóng chuyển sang hiển thị một cảnh mới, hoặc đoạn video từ camera hành động ghi lại một pha trượt ván (như một cú xoay 360 độ).
4. Banding (Nhấp nháy)
Banding là điều đặc biệt vì nó được gây ra bởi các nguồn sáng, không phải do chuyển động. Nó xảy ra khi quay phim dưới ánh sáng nhấp nháy ở một tần số cụ thể (ngay cả khi bạn không thể nhìn thấy sự nhấp nháy bằng mắt).
• Hình dạng của nó: Các dải sáng và tối xen kẽ theo chiều ngang cuộn lên hoặc xuống khung hình. Ví dụ, quay một căn phòng có đèn huỳnh quang có thể để lại các dải tối trên trần nhà.
• Tại sao điều này xảy ra: Hầu hết đèn trong nhà (đèn huỳnh quang, LED, halogen) nhấp nháy ở tần số 50Hz hoặc 60Hz (tùy thuộc vào lưới điện của quốc gia bạn). Tốc độ đọc cuộn của cảm biến không khớp với tần số nhấp nháy của đèn, vì vậy một số hàng được tiếp xúc với nhiều ánh sáng hơn những hàng khác.
• Tình huống phổ biến: Quay phim một phòng hội nghị với đèn huỳnh quang, hoặc một nhà bếp với đèn LED dưới tủ.
Tại Sao Những Di Vật Này Xuất Hiện? (Khoa Học, Đơn Giản Hóa)
Bạn không cần bằng cấp kỹ thuật để hiểu nguyên nhân gốc rễ của hiện tượng artefact cửa trập cuộn—nhưng một cái nhìn nhanh vào khoa học sẽ giúp bạn tránh chúng. Vấn đề cốt lõi là thời gian: cảm biến không ghi lại toàn bộ hình ảnh cùng một lúc.
Dưới đây là hai yếu tố chính làm cho hiện vật trở nên tồi tệ hơn:
1. Tốc độ đọc cảm biến: Tốc độ đọc chậm có nghĩa là thời gian trễ lâu hơn giữa việc đọc hàng trên cùng và hàng dưới cùng. Các camera giá rẻ (như smartphone cũ) thường có tốc độ đọc chậm hơn, vì vậy chúng dễ bị hiệu ứng jello hoặc biến dạng. Các camera mới, cao cấp (như iPhone flagship hoặc camera không gương) có tốc độ đọc nhanh hơn, giúp giảm thiểu các hiện tượng không mong muốn.
2. Tốc độ di chuyển: Càng nhanh camera hoặc đối tượng di chuyển, độ biến dạng càng rõ rệt. Một cú quét chậm qua một cảnh quan có thể không gây ra vấn đề, nhưng một cú quét nhanh thì có. Tương tự, một người đi bộ có thể trông bình thường, nhưng một vận động viên chạy nước rút có khả năng sẽ xuất hiện bị méo.
Ánh sáng cũng đóng vai trò trong việc tạo băng. Như đã đề cập, đèn 50Hz/60Hz nhấp nháy đồng bộ với lưới điện của bạn. Nếu tốc độ khung hình của camera (ví dụ: 30fps, 60fps) không phù hợp với tần số đó, cảm biến sẽ ghi nhận sự nhấp nháy dưới dạng các băng.
Cách tránh hoặc sửa lỗi artefact CMOS Rolling Shutter
Tin tốt là: bạn không cần phải mua một chiếc máy ảnh toàn cầu có giá 10.000 đô la để khắc phục các hiện tượng méo hình do cuộn. Hầu hết các vấn đề có thể được giải quyết bằng các kỹ thuật quay phim đơn giản hoặc công cụ hậu kỳ. Dưới đây là các bước có thể thực hiện để cả phòng ngừa (trong khi quay phim) và sửa chữa (sau khi quay phim).
Phần 1: Ngăn Chặn Hiện Tượng Nghệ Thuật Khi Quay Phim (Cách Tiếp Cận Tốt Nhất)
Việc sửa chữa các hiện tượng không mong muốn trong hậu kỳ là hữu ích, nhưng việc ngăn chặn chúng trong quá trình quay phim luôn tốt hơn—nó tiết kiệm thời gian và mang lại hình ảnh chất lượng cao hơn. Dưới đây là những gì cần làm:
1. Giảm Tốc Độ Di Chuyển Camera: Cách số 1 để giảm hiệu ứng jello hoặc rung lắc là di chuyển camera chậm hơn. Tránh quay nhanh, nghiêng hoặc đi bộ trong khi quay phim. Nếu bạn cần di chuyển, hãy sử dụng chân máy, gimbal hoặc thiết bị ổn định—những công cụ này giữ cho camera ổn định và giảm chuyển động đột ngột.
2. Tránh các đối tượng di chuyển nhanh (Hoặc điều chỉnh góc quay của bạn): Nếu bạn đang quay một đối tượng di chuyển nhanh (như xe đạp), hãy đặt camera sao cho đối tượng di chuyển song song với hướng đọc của cảm biến (từ trái sang phải, không phải lên xuống). Điều này giúp giảm hiện tượng méo hình. Ví dụ, hãy quay một chiếc xe đạp di chuyển ngang qua khung hình thay vì hướng về phía camera hoặc ra xa camera.
3. Khớp Tốc Độ Khung Hình với Tần Số Ánh Sáng: Để khắc phục hiện tượng banding, hãy điều chỉnh tốc độ khung hình của máy ảnh với lưới điện của quốc gia bạn:
◦ Nếu bạn ở một quốc gia 50Hz (hầu hết châu Âu, châu Á, châu Phi): Sử dụng 25fps hoặc 50fps.
◦ Nếu bạn ở một quốc gia 60Hz (Mỹ, Canada, Nhật Bản): Sử dụng 30fps hoặc 60fps.
Hầu hết các máy ảnh đều có cài đặt “chống nhấp nháy” tự động thực hiện điều này—hãy bật nó lên nếu bạn thấy hiện tượng sọc.
1. Sử dụng Ánh Sáng Tự Nhiên (Khi Có Thể): Ánh sáng mặt trời không nhấp nháy, vì vậy việc quay phim ngoài trời hoặc gần cửa sổ sẽ giảm hoàn toàn hiện tượng banding. Nếu bạn phải quay phim trong nhà, hãy sử dụng bóng đèn sợi đốt (chúng nhấp nháy ít hơn so với đèn LED hoặc đèn huỳnh quang) hoặc thêm một bộ khuếch tán để làm mềm ánh sáng.
2. Chọn một chiếc máy ảnh có tốc độ đọc nhanh: Nếu bạn đang tìm kiếm một chiếc máy ảnh mới, hãy tìm các mẫu có hiệu suất “cuộn nhanh” hoặc “giống như màn trập toàn cầu”. Các smartphone hàng đầu (iPhone 15 Pro, Samsung Galaxy S24 Ultra) và máy ảnh không gương lật (Sony A7S III, Canon EOS R5) có tốc độ đọc nhanh giúp giảm thiểu hiện tượng nhiễu.
Phần 2: Sửa Lỗi Trong Hậu Kỳ (Nếu Bạn Đã Quay)
Nếu bạn đã có đoạn video với các hiện tượng méo hình do cửa trập cuộn, đừng xóa nó—bạn có thể khắc phục hầu hết các vấn đề bằng phần mềm chỉnh sửa video. Dưới đây là những công cụ và kỹ thuật tốt nhất:
Artifact | Công cụ để sử dụng | Cách Khắc Phục |
Hiệu ứng Jello | Adobe Premiere Pro, DaVinci Resolve, Final Cut Pro | Sử dụng công cụ “Warp Stabilizer” (Premiere) hoặc “Rolling Shutter Correction” (DaVinci). Những công cụ này phân tích đoạn phim và làm thẳng các đường bị biến dạng. |
Nghiêng | Nội dung đã được cung cấp là "Same as above", và nó đã ở Tiếng Việt. Do đó, tôi sẽ không thực hiện bất kỳ thay đổi nào. | Các công cụ ổn định giống nhau hoạt động cho độ nghiêng. Đối với độ nghiêng nhẹ, hãy sử dụng thanh trượt “Xoay” để làm thẳng đối tượng. |
Băng nhóm | Adobe After Effects, DaVinci Resolve | Sử dụng bộ lọc “Remove Flicker” (After Effects) hoặc điều chỉnh “Gamma” hoặc “Exposure” để làm mịn các dải màu. Đối với hiện tượng banding nghiêm trọng, hãy cắt nhẹ khung hình để loại bỏ các dải tệ nhất. |
Pro Tip: Đối với video quay bằng smartphone, các ứng dụng như CapCut (miễn phí) hoặc InShot có công cụ ổn định tích hợp hoạt động tốt cho hiệu ứng jello nhỏ. Đối với video chuyên nghiệp, DaVinci Resolve (miễn phí) là một lựa chọn tuyệt vời thay thế cho phần mềm đắt tiền như Premiere Pro.
FAQ: Các Câu Hỏi Thường Gặp Về Hiện Tượng Artifact Của CMOS Rolling Shutter
Ngay cả với hướng dẫn trên, bạn vẫn có thể có câu hỏi. Dưới đây là câu trả lời cho những câu hỏi thường gặp nhất về màn trập cuộn:
1. Có thể loại bỏ hoàn toàn hiện tượng artefact của màn trập cuộn không?
Không—trừ khi bạn sử dụng một chiếc máy ảnh có màn trập toàn cầu. Nhưng với tốc độ đọc nhanh, quay phim ổn định và xử lý hậu kỳ, bạn có thể giảm thiểu các hiện tượng không mong muốn đến mức mà chúng trở nên không đáng chú ý.
2. Có phải màn trập cuốn tệ hơn trong điều kiện ánh sáng yếu?
Có, đôi khi. Trong ánh sáng yếu, các camera sử dụng thời gian phơi sáng lâu hơn để thu nhận nhiều ánh sáng hơn. Điều này có nghĩa là cảm biến mất nhiều thời gian hơn để đọc mỗi hàng, làm tăng độ trễ giữa hàng trên và hàng dưới. Kết quả? Hiệu ứng jello hoặc biến dạng rõ ràng hơn.
3. Camera hành động (như GoPros) có bị hiện tượng cuộn trập tồi tệ hơn không?
Các camera hành động cũ đã làm như vậy, nhưng các mẫu mới hơn (như GoPro Hero 12) có tốc độ đọc nhanh và tính năng ổn định “HyperSmooth” tích hợp giúp giảm thiểu hiện tượng nhiễu. Tuy nhiên, camera hành động thường được sử dụng trong các tình huống chuyển động cao (lướt sóng, trượt tuyết), vì vậy hiện tượng nhiễu vẫn có thể xảy ra nếu bạn di chuyển camera quá nhanh.
4. Tại sao ảnh của tôi không có hiện tượng méo hình do màn trập cuộn?
Ảnh được chụp trong một khoảnh khắc duy nhất—ngay cả bởi một cảm biến cuộn. Cảm biến phơi sáng tất cả các hàng cùng một lúc (đối với một bức ảnh) và sau đó đọc chúng hàng theo hàng. Vì việc phơi sáng là đồng thời, không có thời gian cho chuyển động gây ra biến dạng. Cảm biến cuộn chỉ ảnh hưởng đến video, nơi cảm biến đang ghi lại nhiều khung hình mỗi giây.
Kết luận
Các hiện tượng méo hình do màn trập cuộn CMOS là một phiền toái phổ biến, nhưng chúng không phải là bản án tử hình cho đoạn video của bạn. Bằng cách hiểu nguyên nhân gây ra chúng—sự chậm trễ về thời gian giữa các hàng pixel—và sử dụng các kỹ thuật phù hợp (di chuyển máy ảnh chậm, thiết bị ổn định, xử lý hậu kỳ), bạn có thể ghi lại video sạch sẽ, trông chuyên nghiệp.
Nhớ rằng: bạn không cần thiết bị đắt tiền để khắc phục hiện tượng cuộn màn trập. Ngay cả một chiếc smartphone cũng có thể tạo ra những đoạn phim tuyệt vời nếu bạn làm theo các mẹo trong hướng dẫn này. Lần tới khi bạn quay phim, hãy chú ý đến hiệu ứng jello hoặc hiện tượng băng, và sử dụng các bước phòng ngừa để tránh chúng. Nếu bạn gặp phải các hiện tượng không mong muốn, các công cụ hậu kỳ như DaVinci Resolve hoặc Premiere Pro có thể cứu vãn tình hình.
Bạn đã gặp phải hiện tượng artefact cửa chớp cuốn trong video của mình chưa? Hãy chia sẻ kinh nghiệm của bạn trong phần bình luận bên dưới—chúng tôi rất muốn biết bạn đã khắc phục chúng như thế nào!
Liên hệ
Để lại thông tin của bạn và chúng tôi sẽ liên hệ với bạn.
WhatsApp
WeChat