So sánh máy ảnh và mắt người

“Tại sao ta không thể dùng máy ảnh để chụp lại tất cả những gì mình nhìn thấy qua đôi mắt?”

Đây có vẻ là một câu hỏi đơn giản, nhưng câu trả lời cho nó lại không hề… giản đơn! Để trả lời được câu hỏi này, chúng ta vừa phải hiểu quá trình thu nhận ánh sáng của máy ảnh, lại vừa phải hiểu cách thức hoạt động của đôi mắt con người.

Một khi đã giải quyết được vấn đề trên, bạn sẽ có thể có cách nhìn và nhận thức mới lạ về thế giới xung quanh, từ đó thành công hơn trên sự nghiệp nhiếp ảnh của mình.

Giới thiệu

Đôi mắt của chúng ta có thể linh hoạt và “ngó nghiêng” để nhìn được mọi thứ xung quanh, trong khi máy ảnh thì chỉ có thể ghi lại một bức ảnh... đứng yên.

Do đó, so với “mắt” máy ảnh, thì mắt của chúng ta vẫn có nhiều ích lợi hơn về nhiều mặt. Chẳng hạn, đôi mắt có thể tự cân bằng để chúng ta nhìn được nhiều vật ở nhiều điều kiện ánh sáng khác nhau, có thể nhìn xung quanh để có góc nhìn rộng hơn hay tập trung vào những sự vật ở những khoảng cách khác nhau.

Thực ra, “cửa sổ tâm hồn” của chúng ta hoạt động giống như một chiếc máy quay hơn là máy chụp ảnh tĩnh, vì cả đôi mắt và máy quay đều tổng hợp lại hàng loạt những hình ảnh liên quan và liên tục để tạo thành một bức tranh trực quan. Nhưng dù sao, chúng ta cũng không thể phủ nhận điểm vô cùng đặc biệt này của đôi mắt:

Tất cả những gì ta nhìn thấy chỉ là hình ảnh được dựng lại bởi bộ não dựa trên thông tin từ đôi mắt, chứ không phải dựa trên ánh sáng đi trực tiếp vào đôi mắt.

Nói tới đây thì hẳn đa số mọi người đều cảm thấy hoài nghi về tính xác thực của thông tin trên. Vậy hãy tham khảo những ví dụ dưới đây về những trường hợp não bộ bị “đánh lừa” khi nhìn thấy những hình ảnh không giống với những gì mắt nhìn thấy:

Ví dụ 1: Sai màu

Với ví dụ này, hãy tập trung nhìn vào dấu cộng nằm ở chính giữa bức ảnh, bạn có thể thấy dấu chấm còn thiếu có vẻ đang… chạy xung quanh vòng tròn. Tuy nhiên, điều đáng chú ý ở đây là sau khi nhìn như vậy một lúc, bạn sẽ thấy dấu chấm đó chuyển sang màu xanh lá, trong khi thực tế là không có chấm tròn nào màu xanh lá trong bức ảnh này hết.

Ví dụ 2: Ảo ảnh Mach Bands

Ở bức ảnh bên trái, bạn có thể nhìn thấy ở đường viền giữa hai dải màu có một khoảng màu sáng hoặc tối hơn một chút. Tuy nhiên trên thực tế, đây chỉ là ảo giác của đôi mắt, vì những dải màu này đều có màu rất đều và không hề có cái bóng nào hết (như trong bức ảnh bên phải).

Vậy máy ảnh và mắt người khác nhau như thế nào?

Phân biệt máy ảnh và mắt người

Bài viết dưới đây sẽ so sánh máy ảnh và mắt người qua 3 khía cạnh:

Góc ảnh
Độ phân giải và độ chi tiết
Độ nhạy và dải tần nhạy sáng

Đây là ba phương diện thể hiện rõ ràng nhất sự khác biệt giữa máy ảnh và đôi mắt con người. Ngoài ba phương diện trên, còn có một vài đặc điểm khác như độ sâu trường ảnh, cân bằng trắng hay dải màu. Tuy nhiên trong bài viết này, chúng ta sẽ không tập trung chi tiết tới những khía cạnh đó.

1. Góc nhìn

Với máy ảnh, góc chụp được xác định bởi tiêu cự của ống kính (cùng với kích thước cảm biến máy ảnh). Ví dụ, ống kính tele có tiêu cự dài hơn so với ống kính chụp chân dung bình thường, nhờ đó có thể chụp ảnh với góc hẹp hơn:

Tuy nhiên đôi mắt của chúng ta lại không đơn giản như vậy. Mặc dù mắt người có tiêu cự xấp xỉ 22mm, nhưng đây lại có thể là một… cú lừa bởi 3 nguyên nhân chính:

Phía sau đôi mắt chúng ta có kết cấu cong.
Càng xa tâm của phạm vi vùng nhìn, chi tiết hình ảnh càng giảm.
Những gì ta nhìn thấy là sự kết hợp của hình ảnh từ cả hai mắt.

Tùy vào cảm nhận về vật “có thể nhìn thấy” của mỗi người, từng mắt có góc nhìn dao động từ 120 đến 200 độ, và vùng giao nhau giữa góc nhìn hai mắt dao động ở khoảng 130 độ (rộng gần bằng một chiếc ống kính mắt cá).

Tuy nhiên, do quá trình tiến hóa, góc rộng của đôi mắt con người chỉ được sử dụng để cảm nhận những chuyển động xung quanh hay vật có kích thước lớn (chẳng hạn như một con hổ chuẩn bị vồ lấy bạn). Hình ảnh với góc rộng như vậy nếu được chụp bởi máy ảnh sẽ bị bóp méo và trở nên thiếu tự nhiên.

Góc nhìn ở chính giữa (rơi vào khoảng 40-60 độ) là điều ảnh hưởng nhiều nhất tới nhận thức của chúng ta. Với góc nhìn này, chúng ta có thể dễ dàng nhìn rõ một vật nào đó mà không phải di chuyển mắt.

Tình cờ thay, góc nhìn này tương đương với một ống kính với tiêu cự 50mm (hay chính xác hơn là 43mm) của một máy ảnh full-frame hoặc ống kính 27mm của máy ảnh crop 1.6X. Mặc dù với góc nhìn này, hình ảnh được tạo ra bởi máy ảnh không thể hiện được toàn bộ những gì đôi mắt có thể nhìn thấy, nhưng đây lại là góc có hình ảnh ít bị bóp méo nhất:

Ống kính góc rộng (vật thể có kích cỡ khác nhau)

Ống kính tele (vật thể có kích cỡ giống nhau)

Góc chụp nếu quá rộng sẽ khiến hình ảnh bị phóng đại, còn nếu quá hẹp lại khiến hình ảnh mất đi chiều sâu. Hơn nữa, góc chụp quá rộng cũng khiến những vật thể ở gần rìa khung hình như bị kéo dài ra.

Tóm lại, khác với máy ảnh, mặc dù mắt người thu nhận hình ảnh bị bóp méo ở góc rộng, nhưng não bộ của chúng ta có thể dựng lại hình ảnh 3D mà gần như không bị bóp méo.

2. Độ phân giải và độ chi tiết

Hầu hết các loại máy ảnh kỹ thuật số hiện nay đều có từ 5-20 megapixel, kém xa so với khả năng thu nhận hình ảnh của mắt người. Mắt của một người có thị lực 20/20 có thể thu nhận hình ảnh tương đương với một chiếc máy ảnh 52 megapixel (với góc nhìn 60 độ).

Dù vậy, những tính toán như vậy cũng chưa hoàn toàn chính xác. Vì đôi mắt con người chỉ thực sự tập trung ở góc nhìn chính giữa, vậy nên sự thật là mắt chúng ta sẽ chẳng bao giờ có thể xử lý được hết tất cả mọi chi tiết chỉ trong một lần nhìn.

Càng xa điểm chính giữa, thị lực của chúng ta lại càng giảm đi đáng kể, tới mức mà nếu vật cách tâm mắt khoảng 20 độ thì độ phân giải sẽ chỉ còn 1/10. Ở phạm vi tầm nhìn của mắt, con người chỉ có thể nhận diện được những màu đơn giản hoặc tương phản ở quy mô lớn.

Hình ảnh minh họa độ chi tiết mà chúng ta có thể nhìn thấy chỉ qua một cái nháy mắt.

Xem xét tất cả những yếu tố trên, có thể nói rằng một lần chớp mắt của chúng ta chỉ có thể nhận diện được hình ảnh với độ chi tiết chỉ tương đương với một chiếc máy ảnh từ khoảng 5 đến 15 megapixel (tùy vào mắt của mỗi người). Tuy nhiên, não bộ của chúng ta lại không thực sự ghi nhớ từng chi tiết của hình ảnh. Thay vào đó, bộ não “ghi chép” lại những chất liệu, màu sắc và độ tương phản đáng nhớ nhất của bức ảnh.

Do vậy, để tổng hợp được một bức ảnh chi tiết trong não bộ, đôi mắt con người sẽ liên tục tập trung vào một vài điểm đáng chú ý nhất, từ đó hình thành nên nhận thức về hình ảnh cho chúng ta:

Kết quả cuối cùng là bên trong não bộ hình thành một bức ảnh với độ chi tiết phụ thuộc vào sự chú ý và ưu tiên của đôi mắt. Đây cũng là một bài học dành cho các nhiếp ảnh gia: dù một tác phẩm nhiếp ảnh được đầu tư để đạt đỉnh cao về mặt kỹ thuật, thì những chi tiết trong đó cũng chẳng có ý nghĩa gì nếu chúng không đáng nhớ.

Dưới đây là một vài điểm khác biệt khác trong cách xử lý các chi tiết của đôi mắt chúng ta:

Tính không đối xứng

Mắt người có thể quan sát chi tiết ở vùng bên dưới góc nhìn tốt hơn vùng bên trên góc nhìn, và càng nhìn theo hướng ra phía ngoài mũi, phạm vi tầm nhìn càng trở nên nhạy cảm hơn. Máy ảnh thì không như vậy, chúng có thể ghi lại những hình ảnh gần như cân xứng một cách hoàn hảo.

Điều kiện thiếu sáng

Trong điều kiện thiếu sáng (chẳng hạn như dưới ánh trăng vào ban đêm), đôi mắt của chúng ta có thể “bật” chế độ nhìn màu đơn sắc. Lúc này, tầm nhìn vùng trung tâm cũng xử lý được ít chi tiết hơn so với các vùng lệch tâm. Các nhiếp ảnh gia chụp ảnh thiên văn đã nhận thức được điều này và tận dụng nó bằng cách nhìn vào cạnh của ngôi sao mờ để có thể nhìn ngôi sao đó rõ hơn bằng mắt thường.

Phân tầng chi tiết

Phân tầng chi tiết cũng là một yếu tố lớn tạo nên sự khác biệt giữa mắt người và máy ảnh. Đối với máy ảnh, chi tiết càng lớn càng dễ xử lý. Nhưng mắt người thì ngược lại, chi tiết lớn sẽ càng khó nhìn hơn.

Chẳng hạn như với ví dụ bên dưới, cả hai bức ảnh đều có họa tiết và độ tương phản giống nhau, nhưng khi nhìn vào bức ảnh thứ hai, chúng ta không thể nhận ra điều đó vì họa tiết đã được phóng to lên gấp 16 lần so với bức ảnh đầu tiên.

3. Độ nhạy và dải tần nhạy sáng

Dải tần nhạy sáng

Dải tần nhạy sáng (dynamic range) được xem là vùng có ưu điểm rất lớn của mắt người. Trong những tình huống đồng tử mắt co giãn tùy theo từng vùng ánh sáng khác nhau, đôi mắt của chúng ta có thể linh động xử lý vùng ánh sáng đó tốt hơn một bức hình chụp bằng máy ảnh. Phạm vi linh động này có thể lên tới 24 f-stop (thông số cho thấy có bao nhiêu ánh sáng sẽ được lọt qua ống kính máy ảnh). Tuy nhiên, trong những trường hợp này, vì đôi mắt con người xử lý giống với máy quay hơn là máy ảnh, nên chưa chắc những điều trên đã là một sự so sánh công bằng.

Thay vì như vậy, nếu chúng ta so sánh dải tần nhạy sáng nhất thời của đôi mắt (khi đồng tử đang ở trạng thái cố định), thì máy ảnh lại có điểm tiến bộ hơn. Điều này cũng giống như khi chúng ta nhìn vào một khung cảnh nào đó và để cho đôi mắt tự điều chỉnh, đồng thời giữ nguyên vị trí và không nhìn đi đâu khác. Trong trường hợp này, dải tần nhạy sáng của mắt chúng ta rơi vào khoảng 10-14 stop, cao hơn so với máy ảnh du lịch (rơi vào khoảng 5-7 stop) và tương đương với máy ảnh DSLR (khoảng stop)

Mặt khác, dải tần nhạy sáng của mắt người cũng phụ thuộc vào độ sáng và tương phản của vật thể, vậy nên những lý thuyết được đề cập phía trên chỉ áp dụng trong những điều kiện ánh sáng tự nhiên đặc trưng. Chẳng hạn, khi ngắm nhìn trời sao vào buổi tối, đôi mắt của chúng ta thậm chí còn có thể đạt mức dải tần nhạy sáng nhất thời cao hơn nữa.

*Cách xác định dải tần nhạy sáng: Đơn vị được sử dụng phổ biến nhất để đo dải tần nhạy sáng trong nhiếp ảnh là f-stop. F-stop là khái niệm cho ta thấy tỉ lệ giữa các vùng sáng và tối nhất trong một khung hình với lũy thừa cơ số 2. Chẳng hạn, với dải tần nhạy sáng ở 3 f-stop, bức hình sẽ có vùng sáng nhất sáng hơn vùng tối nhất 8 lần (vì 2 mũ 3 bằng 8).

Độ nhạy sáng

Độ nhạy sáng cũng là một yếu tố quan trọng khác mà chúng ta cần đề cập tới. Độ nhạy sáng là khái niệm mô tả khả năng xử lý những vật thể mờ hoặc có chuyển động nhanh. Trong điều kiện ánh sáng tốt, những máy ảnh hiện đại đều có khả năng xử lý tốt hình ảnh của vật thể di chuyển nhanh. Những bức ảnh chụp ảnh tốc độ cao thường được chụp bởi máy ảnh có tốc độ nhạy sáng ISO trên 3200, trong khi với điều kiện ánh sáng tương tự, tốc độ ISO của đôi mắt chúng ta chỉ ở mức 1.

Tuy nhiên, trong điều kiện thiếu sáng, “cửa sổ tâm hồn” của chúng ta lại nhạy bén hơn (nếu được tự điều chỉnh trong khoảng hơn 30 phút). Theo các nhiếp ảnh gia chụp ảnh thiên văn, độ nhạy sáng ISO của mắt người có thể lên tới 500-1000, cao gần bằng máy ảnh kỹ thuật số.

Mặc khác, máy ảnh có khả năng kéo dài thời gian phơi sáng để có thể chụp lại chi tiết hơn những vật mờ. Mắt người lại không được như vậy, chúng ta sẽ chẳng thể nhìn được thêm bất kỳ chi tiết nào nếu nhìn vào một vật lâu hơn 10-15 giây.

Kết luận

Nhiều người có thể cho rằng dù máy ảnh liệu có “đánh bại” được mắt người hay không cũng không quan trọng, và tranh cãi về vấn đề này là một việc vô nghĩa, vì máy ảnh luôn có tiêu chuẩn khác với mắt người, đó là làm thế nào để tạo ra những bức ảnh giống thật nhất.

Một bức ảnh không thể biết đâu là vùng được đôi mắt tập trung nhìn nhất, vậy nên mọi phần của bức ảnh đều phải thể hiện chi tiết ở mức độ cao nhất để chúng ta nhìn vào đâu cũng thấy rõ ràng. Điều này đặc biệt đúng khi áp dụng với những bức ảnh in khổ rộng hoặc ảnh chụp cận cảnh.

Tuy nhiên, cũng có người khác cho rằng chúng ta vẫn nên so sánh, nhưng hãy đặt khả năng của máy ảnh vào những bối cảnh cụ thể.

Nhìn chung, phần lớn những lợi thế của hệ thống thị giác con người bắt nguồn từ khả năng truyền đạt thông tin từ đôi mắt tới não bộ, còn với máy ảnh thì chỉ là một bức ảnh thô, chưa xử lý.

Dù sao thì máy ảnh kỹ thuật số hiện nay đã phát triển nhanh chóng và “vượt mặt” đôi mắt con người ở một vài khía cạnh. Suy cho cùng, người thắng cuộc vẫn sẽ là người nhiếp ảnh gia có khả năng tổng hợp nhiều bức ảnh lại với nhau để tạo ra một tác phẩm tuyệt vời nhất, vượt xa được cả khả năng quan sát của con người.

Bản quyền dịch: Valor team
Credit: Cameras Vs. The Human Eye