Hệ thống quang học (Optical System) trên các máy DSLR là cơ cấu truyền tải ánh sáng từ ống kính tới cảm biến thu nhận hình ảnh và từ ống kính tới kính ngắm quang học sử dụng hệ thống gương phản xạ và lăng kính.
Hệ thống quang học của máy ảnh Full-Frame Nikon D3 bao gồm những thành phần giúp truyền và phản xạ ánh sáng. Ngoài ra, hãng còn chèn thêm hai module cảm biến làm nhiệm vụ lấy nét và đo sáng. Về nguyên lý, cấu tạo hệ thống quang học trên D3 và model đời sau D3s là hoàn toàn tương tự. Hình vẽ sau minh họa mặt cắt ngang thân máy Nikon D3 với ống kính Nikkor 14–24mm f/2.8G AF-S.
Mặt cắt ngang Nikon D3 và ống kính Nikkor 14-24 mm f/2.8G AF-S. Ảnh: Popphoto.
Các thành phần chính trong hệ thống quang học của Nikon D3 bao gồm:
1. Màn lấy nét và thấu kính tụ sáng: Màn lấy nét thực chất là một tấm thủy tinh mỏng mà trên đó hiển thị hình ảnh lộn ngược của vật thể tạo bởi gương lật. Thấu kính tụ sáng giúp dẫn hình ảnh này tới buồng lăng kính năm mặt.
2. Module đo sáng: Thành phần chính của cơ cấu này là một cảm quang CCD độ phân giải 1.005 pixel giúp phân tích dữ liệu bao gồm các thông tin về màu sắc, độ tương phản và khoảng cách tới đối tượng (với ống kính Nikon loại D và G). Thuật toán đo sáng ma trận màu 3D (Nikon’s 3D Color Matrix Metering II) sẽ so sánh dữ liệu này với cơ sở gồm hơn 30.000 bức ảnh lưu trữ sẵn trong bộ nhớ để điều chỉnh phơi sáng cho phù hợp.
Cơ chế phản xạ của lăng kính năm mặt. Ảnh: Wikipedia.
3. Lăng kính năm mặt (tên tiếng Anh đầy đủ: Pentagonal roof prism): Có tác dụng giống như hai gương phẳng, giúp đưa ánh sáng tới thị kính mà không làm đảo ngược ảnh.
4. Gương thứ cấp: Một phần gương phản xạ chính được phủ bạc một nửa (bán mạ) để vừa phản xạ vừa cho phép ánh sáng truyền qua nó. Gương thứ cấp nằm phía sau gương phản xạ chính sẽ bẻ hướng tia sáng xuống module lấy nét 7. Lưu ý: khi chế độ Mirror Lock up được kích hoạt, toàn bộ cơ cấu phản xạ được lật lên, ta có thể thấy gương thứ cấp là một mảnh nhỏ nằm lọt trong đế gương phản xạ.
5. Gương phản xạ: Nằm nghiêng 45 độ so với phương truyền sáng, giúp phản xạ hình ảnh từ ống kính ngược lên buồng chứa lăng kính năm mặt. Hình ảnh bị đảo ngược trong quá trình này. Gương phản xạ sẽ lật lên rất nhanh để ánh sáng truyền vào cảm quang rồi lại trở về vị trí như ban đầu.
6. Cảm quang: Giúp thu nhận hình ảnh tạo bởi ống kính. Trước cảm quang bao giờ cũng có cơ cấu màn trập giúp điều khiển thời gian phơi sáng.
 |
| Cơ chế lấy nét trên thân máy ảnh DSLR. Ảnh: Nikon. |
7. Module lấy nét Multi-CAM3500FX: Tại đây, hình ảnh được chia làm đôi bằng một thấu kính tách. Một cảm biến nhỏ nhận nhiệm vụ đo khoảng cách giữa hai ảnh này và so sánh với giá trị chuẩn để điều chỉnh việc lấy nét. D3 có khả năng lấy nét tại 51 điểm trong khung hình.
Trần Hạ
