Trong những thập kỷ trước, nhiếp ảnh gia thường phải tiến hành xử lý hình ảnh bằng cách sử dụng phim, lựa chọn ống kính, thiết lập khung cảnh và thay đổi ánh sáng trong phòng tối. Nhưng hiện nay, với sự phát triển của Photoshop, khả năng xử lý hình ảnh trên điện thoại thông minh và sử dụng trí tuệ nhân tạo - AI đã làm cho mọi thứ trở nên dễ dàng và nhanh chóng, đơn giản hơn.
Hiện nay, đang có nhiều người đặt ra vấn đề về mức độ chân thực của một bức ảnh khi nó đã được chỉnh sửa quá nhiều.
Khi ra mắt vào tháng 9, iPhone 15 đã áp dụng công nghệ xử lý đa tầng trong xử lý hình ảnh. Trước đó, điện thoại đã chụp được hình ảnh mặt trăng và thực hiện những sửa đổi lớn để cố gắng thể hiện điều đó. Mới đây, Pixel 8 Pro cũng đã có Magic Editor để loại bỏ những người không mong muốn khỏi nền ảnh,...
Nhiếp ảnh kỹ thuật số: Từ ánh sáng đến JPEG
Thực tế, ở một số trường hợp, máy ảnh không thể tái hiện lại một cách khách quan sự thật của một số cảnh. Mỗi tấm ảnh là kết quả của quá trình xử lý kỹ thuật số, được các kỹ sư thực hiện để tối ưu hóa việc tạo ra những bức ảnh tốt nhất.
Quy trình chụp ảnh ảnh kỹ thuật số như sau:
Bộ vi xử lý hình ảnh sẽ chuyển đổi ánh sáng thành dữ liệu pixel. Mỗi pixel có thể chứa màu đỏ, màu xanh lá cây hoặc màu xanh lam. Các thành phần của ba màu phải được có đầy đủ trong mỗi pixel. Thuật toán "demosaicking" được sử dụng để dự đoán dữ liệu màu bị thiếu.
Phương pháp tái tạo hay "demosaicking" đã tồn tại trong một thời gian dài, và ngày càng được khám phá và phát triển để giải quyết các vấn đề khó khăn trong việc chụp hình như tóc rối hoặc mẫu vải.
Điều này càng khiến quá trình demosaicking trở nên phức tạp hơn, đặc biệt là với công nghệ gộp pixel, khi nhóm các mảng pixel như 2x2, 3x3 hoặc thậm chí 4x4 lại với nhau để tạo ra các pixel ảo lớn hơn. Điện thoại Google Pixel sẽ sử dụng các pixel lớn hơn này để tái tạo chi tiết mịn hơn, sau đó loại bỏ nhiễu để tạo ra ảnh có độ phân giải cao. Các dòng điện thoại iPhone 14 hoặc iPhone 15 Pro cũng sẽ gặp phải tình trạng tương tự khi chụp ảnh 50 megapixel.
Samsung Galaxy S23 Ultra mang đến những bức ảnh chất lượng cao với độ phân giải 200 megapixel từ cảm biến tiên tiến. Máy sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) để chuyển đổi các khối màu đồng nhất 4x4 pixel thành 16 pixel riêng lẻ, mỗi pixel chứa thông tin về màu đỏ, xanh lục và xanh lam.
Khi kích thước pixel trên cảm biến hình ảnh nhỏ đi, khả năng phân biệt giữa chi tiết và nhiễu cũng giảm, đồng thời việc xử lý các cảnh có cả vùng tối và vùng sáng cũng kém đi. Đây là lý do tại sao các điện thoại thông minh hiện nay sử dụng nhiều khung hình - lên tới 15 khung hình trong trường hợp công nghệ HDR của Pixel 8 Pro - để tạo ra một bức ảnh.
Ảnh minh hoạ.
Việc xếp chồng nhiều khung hình ở máy ảnh mang lại khả năng xử lý chi tiết bóng tốt hơn. Tuy nhiên, điều này cũng có nghĩa là một bức ảnh sẽ là tổng hợp của nhiều khoảnh khắc.
Bên cạnh đó, máy ảnh cũng cung cấp các giả định về độ sắc nét của các cạnh, tăng cường tương phản, bổ sung màu sắc sáng hơn, giảm nhiễu và nén tệp tin để tiết kiệm không gian lưu trữ. Màu sắc rực rỡ và tươi sáng có thể làm cho bức ảnh trở nên hấp dẫn hơn. Tính năng định dạng video log của iPhone 15 Pro chính là yếu tố giúp camera tạo ra hình ảnh đẹp mắt.
Công nghệ Trí tuệ nhân tạo (AI) đã được đào tạo để nhận dạng các mẫu dữ liệu hiện có trong thế giới thực. Đây là một công nghệ xử lý ảnh mạnh mẽ hơn rất nhiều so với các phương pháp trước đây như phân tích toán học hình ảnh để phát hiện các cạnh. AI có thể hỗ trợ máy ảnh trong việc lấy nét vào mắt chim hoặc giúp điện thoại thông minh đảm bảo khuôn mặt được chụp đủ sáng trong ảnh. Đồng thời, AI có khả năng tái tạo lại các mẫu dữ liệu có vấn đề, ví dụ như đảm bảo rằng tất cả những bông hoa hồng đều có màu đỏ tươi.
Google đã phát triển một bộ xử lý điện thoại thông minh mới có tên là Tensor, nhằm nâng cao hiệu suất xử lý cho các nhiệm vụ trí tuệ nhân tạo như xử lý hình ảnh và sử dụng trí tuệ nhân tạo trong quá trình chụp ảnh. Điều này cho phép camera nhanh chóng xác định xem một bức ảnh có chứa người hay không và chuyển nó qua các bước xử lý nâng cao khác dựa trên trí tuệ nhân tạo.
Sự diễn giải của con người được tích hợp vào ảnh
Việc màu sắc đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc xử lý ảnh tự động của máy ảnh. Cuộc tranh luận nổi tiếng trên Internet xoay quanh việc xác định màu sắc của chiếc váy - liệu nó có màu trắng - vàng hay đen - xanh. Điều này cho thấy việc giải thích màu sắc của cảnh vật là khá phức tạp.
Các hình ảnh ấn tượng từ Kính viễn vọng Không gian James Webb là biên dịch của con người về các dữ liệu ánh sáng khác nhau, bao gồm cả ánh sáng hồng ngoại đã được chuyển đổi thành màu mà mắt chúng ta có thể nhìn thấy.
Ảnh minh hoạ.
Khi hình ảnh bị nhiễu do cảm biến hình ảnh hoặc mờ mờ, công nghệ HDR (dải độ nhạy sáng cao) - được tích hợp trong tất cả các điện thoại thông minh ngày nay - sẽ tổ hợp nhiều khung hình thành một bức ảnh, mang lại cho chúng ta hình ảnh đẹp nhất.
Google đã dành nhiều thời gian để điều chỉnh màu sắc và độ sáng để nâng cao khả năng này. Vì vậy, điện thoại thông minh đang cố gắng tạo ra một trải nghiệm chính xác với những gì người dùng mong muốn.
Xử lý bao nhiêu là đủ?
Photoshop, trí tuệ nhân tạo tổng quát và công nghệ chỉnh sửa hình ảnh khác có thể tạo ra một bức ảnh đẹp hơn rất nhiều so với việc chụp bằng máy ảnh.
Google đã đạt được thành công xa nhất với công nghệ chỉnh sửa ảnh được hỗ trợ bởi trí tuệ nhân tạo (AI) như Magic Editor mới. Tính năng này cho phép người dùng chạm vào bất kỳ đối tượng nào trong hình ảnh để xóa bỏ, phóng to hoặc di chuyển chúng xung quanh khung cảnh. Trí tuệ nhân tạo sáng tạo có thể tự động điền vào những khoảng trống, chỉnh sửa bầu trời hoặc tạo ra những hiệu ứng và tông màu hoàn toàn mới cho những bức ảnh, mang lại cảm xúc và không gian mới hoàn toàn.
Ảnh minh hoạ.
Các thay đổi này đã tồn tại trong Photoshop và các phần mềm chỉnh sửa ảnh khác trong thời gian dài, nhưng công nghệ Trí tuệ nhân tạo đã làm cho chúng trở nên đơn giản hơn và việc Google tích hợp chúng vào ứng dụng Google Photos đã giúp hàng triệu người dễ dàng tiếp cận.
Ngoài ra, điều này cũng khiến lo lắng rằng Trí tuệ Nhân tạo (AI) của Google đang "làm mờ ranh giới giữa thực tế và tưởng tượng".
AI đang ở thời kỳ hoàng kim
Khi được giới thiệu, Samsung Galaxy S23 Ultra đã tạo ấn tượng mạnh với khả năng chụp ảnh mặt trăng vượt trội nhờ sử dụng camera zoom 10x và kỹ thuật xử lý hình ảnh AI tương trợ.
Tuy nhiên, các nhà điều tra đã phát hiện được sự tăng cường đáng ngờ của hình ảnh.
Samsung đã lên tiếng bác bỏ việc sao chép một bức ảnh mặt trăng với độ phân giải cao hơn. Thay vào đó, nguồn gốc của tất cả là nỗ lực của camera để phát hiện các chi tiết.
Công ty cho hay:
Các vật thể được xác định là mặt trăng sẽ được xử lý tùy theo thông tin từ mỗi pixel - về nhiễu hoặc thành phần kết cấu của mặt trăng. Trong quá trình này, trí tuệ nhân tạo (AI) sẽ nhận diện và sửa chữa các pixel bị nhiễu. Samsung đang nỗ lực cải tiến quy trình tối ưu hóa cảnh để giảm "sự nhầm lẫn có thể xảy ra giữa ảnh chụp mặt trăng thật và hình ảnh thật của mặt trăng".
Bây giờ, Trí tuệ nhân tạo (AI) có khả năng xác định các thành phần của hình ảnh một cách tương tự như con người. AI có thể nhận biết chính xác về tóc, khuôn mặt, bầu trời và các chủ đề khác trong hình ảnh. Google Photos chỉ là một trong số rất nhiều công cụ có thể thực hiện điều này.
Lightroom và Photoshop của Adobe đều đưa ra các công cụ sử dụng trí tuệ nhân tạo để mở rộng khả năng giảm nhiễu, lựa chọn các đối tượng cụ thể hoặc thậm chí chỉ xóa hoặc thay thế một phần của vật thể.
Phần mềm Luminar Neo của Skylum là một công cụ chỉnh sửa hình ảnh sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI), cho phép nhiếp ảnh gia thay đổi bầu trời, thêm sương mù,... để làm thay đổi đáng kể cho các bức ảnh. Sau đó, người dùng cũng có thể tạo ra những chủ đề và hình nền hoàn toàn mới bằng cách sử dụng các công cụ tổng hợp AI như Dall-E, Midjourney và Adobe Firefly.
Cẩn thận với hình ảnh trên mạng xã hội
Tất cả đều trở nên đáng chú ý muốn khi chia sẻ hình ảnh với những người chưa quen biết. Đó là lý do mà những bức ảnh trên mạng xã hội trở nên rực rỡ hơn rất nhiều.
The analyst Ed Lee from Rise Above Research has stated that: Nhà phân tích Ed Lee từ Rise Above Research đã nêu rõ rằng:
Những người đăng bài trên mạng xã hội không phản ánh cuộc sống thực của họ, mà chỉ là cuộc sống mà họ muốn người khác nhìn thấy.
Nói một cách khác, những hình ảnh có trên mạng xã hội có thể bị chỉnh sửa hoặc thậm chí còn tệ hơn, chúng không phản ánh chính xác thực tế.
Ngay cả trí tuệ nhân tạo còn góp phần làm tình hình trở nên tồi tệ hơn. Deepfakes, những video hoặc hình ảnh có khả năng tái tạo một cách thuyết phục những nhân vật nổi tiếng, chính trị gia, thậm chí bạn bè, đang ngày càng trở nên phổ biến hơn. Và mạng xã hội là nơi chúng được lan truyền.
Deepfake (Ảnh minh hoạ).
Một số công cụ như Dall-E của OpenAI và Firefly của Adobe cũng đã hạn chế việc tạo hình ảnh của những người nổi tiếng và chính trị gia nổi tiếng. Tuy nhiên, hiện tại có nhiều mô hình trí tuệ nhân tạo nguồn mở có khả năng vượt qua những giới hạn đó.
Tạo niềm tin vào những bức ảnh
Tương tự với thư rác, phần mềm độc hại và các hành động lạm dụng máy tính khác, ngăn chặn những kẻ xấu tạo ra những bức ảnh gây hiểu lầm là điều rất khó khăn.
Các hình ảnh thực tế đóng vai trò quan trọng trong các tình huống như chụp ảnh phóng sự, ảnh hiện trường vụ án,...
C2PA, tổ chức do Adobe sáng lập, đang tiến hành nghiên cứu và phát triển công nghệ xác minh nội dung và Sáng kiến Xác minh Nội dung (CAI).
Các tổ chức có liên quan bao gồm các nhà sản xuất máy ảnh như Canon, Nikon và Sony; các đơn vị truyền thông như BBC, The Associated Press, The Wall Street Journal và The New York Times; các nhà thiết kế chip như Arm và Intel; và các công ty công nghệ như Microsoft, Fastly và Akamai.
Santiago Lyon, người duy trì chỗ đứng chủ yếu cho việc hỗ trợ CAI tại Adobe, cho biết:
Chúng tôi tin rằng giải pháp đối phó với thông tin sai lệch là tăng cường sự đáng tin cậy và rõ ràng. Thay vì kiên định rằng mọi thứ đều giả dối, chúng tôi muốn tạo cơ hội cho mọi người có thể thể hiện tác phẩm của họ để có thể chứng minh sự thật.
Công nghệ Nhận biết Hình ảnh Máy tính thông minh (Computer Vision) xây dựng nhật ký theo dõi các thay đổi đối với ảnh, ví dụ như tăng cường độ chói sáng, làm mịn da của đối tượng hoặc kết hợp chúng.
Vào tháng 10 vừa qua, Leica đã thông báo ra mắt chiếc máy ảnh mới - M11-P, có khả năng ghi thông tin xác thực nội dung trực tiếp vào tệp ảnh tại thời điểm chụp. Vào tháng 11, Sony cũng thông báo ra mắt máy ảnh A9 III, hỗ trợ thông tin xác thực C2PA.
Làm gì trước những hình ảnh giả mạo?
Đã đến lúc bạn nên xem xét cẩn thận các hình ảnh trước khi tin tưởng hoặc chia sẻ chúng. Hãy tìm ra nguồn gốc phát tán hình ảnh và xác thực thông tin trước khi sử dụng chúng. Điều này đặc biệt quan trọng với những bức ảnh gây sốc, xúc động mạnh hoặc thái quá trên mạng xã hội. Hãy cân nhắc sử dụng chúng cho ảnh có giá trị tài liệu.
Khi phát hiện ra hình ảnh giả mạo, hãy gửi báo cáo hoặc khiếu nại đến các trang mạng xã hội và các cơ quan quản lý để ngăn chặn thông tin sai lệch và giả mạo.
