Khám phá sứ mệnh bí mật của iFixit: Bí quyết sửa chữa iPhone 15 mang tầm vóc thế hệ mới

iFixit là một tên rất nổi tiếng với những video "phẫu thuật" chi tiết các điện thoại thông minh và đánh giá khả năng sửa chữa của chúng. Với sự ra mắt của iPhone 15 mới, iFixit đã tạo ra một phương pháp thú vị để khám phá thế giới bên trong chiếc điện thoại thông qua kính hiển vi công nghiệp DSX1000.

Qua quá trình phân tích iPhone 15, iFixit đã cho chúng ta cái nhìn chi tiết về bên trong của thiết bị, từ các điểm kết nối phức tạp đến việc phóng to 7000x để làm rõ cảm biến camera chính 48MP.

DSX1000.

Quên đi những hình ảnh quen thuộc khi bung máy. Dưới kính hiển vi, những linh kiện đều trở nên quyến rũ hơn bao giờ hết.

Hệ thống chống rung quang học (OIS) giúp hình ảnh được ổn định trong điều kiện thiếu sáng hoặc khi quay video bằng điện thoại. Thay vì sử dụng kỹ thuật số, OIS sử dụng một hệ thống đặc biệt để duy trì hình ảnh ổn định trước những rung lắc nhỏ.

Đây là tính năng ổn định chuyển động mới mà iPhone 15 sử dụng để cải thiện hiệu suất của camera.

Camera được trang bị bốn nam châm điện để điều chỉnh chuyển động cảm biến, giúp duy trì vị trí ảnh không bị thay đổi. Công nghệ này có nhược điểm khi chỉ có thể điều chỉnh chuyển động theo hai trục, giảm thiểu tình trạng rung lắc nhỏ.

iFixit cho biết đây là lần đầu tiên họ thấy hệ thống này hoạt động một cách chi tiết như vậy, và có lẽ bạn cũng thế.

Trung tâm của cảm biến 

Camera chính trên iPhone 15 sử dụng cảm biến CMOS 48 megapixel.

CMOS viết tắt của Complimentary Metal Oxide Semiconductor, tức là công nghệ bán dẫn kim loại-oxit hoàn bù. Chuỗi thuật ngữ kỹ thuật này được sử dụng để miêu tả công nghệ chế tạo cảm biến. CMOS hiện đang là phương pháp chính để tạo ra chip và cảm biến hiện đại.

Xem gần cảm biến 48MP.

Một pixel trên cảm biến máy ảnh được gọi là photosite (điểm thu sáng). Đây là một khối mạch nhận ánh sáng nằm trên một khu vực nhỏ trên cảm biến. Mỗi photosite có một microlens kèm bộ lọc màu. Dưới đó, có một điốt quang nhạy sáng được bao quanh bởi mạch điện hỗ trợ trong việc đọc điốt quang.

Bạn có thể miêu tả photosite như một mạng lưới rộng lớn các trạm thời tiết đo mưa nhỏ, trong đó mỗi trạm có thùng thu gom. Khi trời mưa, những hạt mưa sẽ được thu thập vào các thùng thu này. Mạch điện của từng trạm sẽ đọc mức độ đầy của thùng thu và gửi giá trị đó đến bộ xử lý trung tâm.

Ảnh phóng to kích thước 1640x cho thấy mỗi ô vuông nhỏ bao gồm 2x2 photosite, hay còn được gọi là một cụm quad-pixel.

Camera chính của iPhone 15 sử dụng một cảm biến có 48 triệu photosite, tuy nhiên, khả năng thu ánh sáng của mỗi photosite là rất nhỏ. Để giải thích điều này, chúng ta có thể sử dụng ví dụ về lượng mưa. Nếu mưa rất nhiều, mỗi chiếc thùng có thể thu được một lượng nước lớn. Tương tự, trong nhiếp ảnh, điều này đồng nghĩa với việc môi trường sáng sủa, trong đó mỗi photosite có thể sản xuất dữ liệu hình ảnh cao. Khi được chiếu sáng đầy đủ, số điểm ảnh cao hơn có thể tạo ra những hình ảnh chi tiết hơn.

Tuy nhiên, nếu lượng mưa ít - tượng trưng cho môi trường tối - thì những chiếc thùng nhỏ không thể thu đủ nước để có kết quả chính xác. Trên cùng nguyên lý, trong nhiếp ảnh, điều này có nghĩa là ảnh sẽ bị nhiễu hạt trong điều kiện thiếu sáng.

Vậy có cách nào để giải quyết vấn đề này không? Nếu chúng ta đổ nước từ bốn trạm vào một thùng thì điều gì sẽ xảy ra? Điều đó sẽ làm cho việc đo lượng nước trở nên thuận tiện hơn.

Các bức ảnh này bị làm mờ bởi một lớp bộ lọc màu và microlens. Ảnh này được chụp với độ phóng đại lên tới 7000x!

Phương pháp kết hợp này được gọi là gộp pixel và iPhone chắc chắn không phải là thiết bị đầu tiên áp dụng công nghệ này. Thiết kế này khá thông minh trong việc chống nhiễu ánh sáng yếu, nhưng không thể vượt qua rào cản vật lý. Khi kích thước photosite càng lớn, năng lượng photon thu thập được càng nhiều và hình ảnh sẽ càng đẹp.

Tuy nhiên, Apple đã cắt giảm chi phí trên phiên bản iPhone cơ bản và thu nhỏ cảm biến này để phù hợp. Đó là lý do tại sao, mặc dù cả iPhone 15 và iPhone 15 Pro đều có camera 48 megapixel, nhưng hiệu suất thu ánh sáng của chúng sẽ không giống nhau. Nhóm 4 pixel có kích thước 2,0 micromet nhỏ hơn trong iPhone 15 không sẽ không hoạt động tốt trong điều kiện ánh sáng yếu so với nhóm 4 pixel có kích thước 2,44 micromet có trong cảm biến của iPhone 15 Pro.

So sánh cảm biến giữa iPhone 15 Pro (trái) và iPhone 15.

Phần còn lại của đoạn video khá tương đồng với các video như thế, trong đó có một số hình ảnh phóng to vào các linh kiện ví dụ như nam châm điện trong Taptic Engine hoặc lớp keo dán phía sau máy.

Lớp keo dán mặt sau máy

Tim Cook đã giải thích lý do tại sao Apple luôn tung ra phiên bản iPhone mới hàng năm, bất chấp việc công ty đặt môi trường lên hàng đầu.