Два метода оптической стабилизации изображения. Что такое оптическая стабилизация в смартфонах
Сотрясение камеры это один из существенных факторов, влияющих на качество видео материала.
До появления систем оптической стабилизации в объективах Canon, существовал единственный спосод обойти это ограничение — использование штатива. Это правильный подход при сьемках в любых условиях, но использование штатива в ряде случаев не дает оперативности и мобильности.
Для того, чтобы обойти это ограничение Canon разработал уникальную, в своем роде, систему оптической стабилизации изображения.
Сразу надо сказать что система
стабилизации именно оптическая и хотя и
использует гироскопы, но крошечные и
только в качестве сенсоров для детекции
перемещения объектива, поэтому нет
никаких килограммовых крутящихся
металлических блинов и носимого
танкового аккумулятора и
электродвигателя для их вращения. Также
хотелось бы отметить, что вопреки
распространенному мнению это
устройство не потребляет большое
количество энергии батареек камеры.
Как работает стабилизатор изображения (IS).
Стабилизатор изображения сдвигает группу линз объектива в параллельной к пленке плоскости. Когда объектив перемещается из за сотрясения, световые лучи от объекта (его изображение) сдвигаются относительно оптической оси, вызывая появление смазанного изображения.
Сдвигая группу линз стабилизации в плоскости перпендикулярной плоскости пленки в необходимых пределах для компенсации перемещения объектива можно добиться эффекта, когда лучи достигающие плоскости пленки фактически остаются неподвижными. На картинке показано как механически происходит исправление хода лучей с случае, когда объектив «клюет».
Перемещения камеры улавливаются двумя гироскопическими сенсорами. Сенсоры определяют направление (угол) и скорость перемещения (дрожания) камеры с объективом, обычно возникающей при съемке с рук. Для предохранения гиросенсоров от ошибок, связанных с реакцией на перемещение зеркала камеры или срабатыванием затвора, сенсоры заключены в специальные защитные блоки
Группа линз
блока стабилизации имеет прямой привод
от сердечников (соленоид).
Устройство
мало, легко, потребляет более чем
умеренное кол-во энергии, отличается
малым временем отклика — быстрой
реакцией на команды. Устройство
позволяет эффективно компенсировать
вибрации с частотой от 0.5 до 20гц. Позиция
блока стабилизации определяется с
помощью инфракрасный светодиодов -излучателей
(IREDs -Infrared Emitting Diodes) на оправе блока и
устройства определения положения (PSD-Position
sensing Device), расположенных на плате
электроники блока. Таким образом
изначально устройство стабилизации
имеет обратную связь для точного
позиционирования. Устройство
стабилизации имеет также блокиратор,
который устанавливает группу линз
стабилизации в центральную нейтральную
позицию, в случае, когда устройство
стабилизации изображения выключено.
Наверняка, каждый из нас слышал о том, что существует такое понятие, как стабилизация камеры. Как и почти мифические, но так популярные ныне режимы 4К, Protune, мало кто действительно понимает, что такое стабилизация, как она работает, и нужна ли стабилизация .
Давайте разберемся вместе.
Что такое стабилизация? Стабилизация изображения — это технология, применяемая в фото- и видеосъёмке, которая предотвращает смазывание изображения. Так называемая «шевеленка» на фото и видео — враг всех фотографов и операторов. Когда камера находится в руках, неизбежно смазывание кадра из-за неустойчивого положения рук, или любого движения оператора — ходьбы, бега, езды на велосипеде и т.д.
Стабилизированное изображение — это четкая картинка или плавное видео, без смазанных и размытых элементов.
Какая бывает стабилизация?
В современных камерах стабилизация бывает двух типов — цифровая и оптическая.
Цифровая стабилизация — программная технология, работающая с процессором камеры. Не предполагает использование в корпусе каких-либо дополнительных устройств. В действительности это работает так: снимается изображение большее по размеру, чем видимая часть фото, при смещении камеры видимая область изображения смещается вместе с камерой.
До границ фактически снятого изображения. На матрице это выглядит так:
То, что видим мы без цифровой стабилизации:
То, что мы видим при включении стабилизации:
Таким образом, цифровая стабилизация обрезает видимое изображение по периметру примерно на 10%, и вы получаете стабилизированное изображение без эффекта смазанного кадра.
Оптическая стабилизация — технология, при которой линзы в объективе камеры смещаются в сторону, противоположную движению камеры. То есть, стабилизация достигается за счет того, что оптика камеры устраняет причину смазывания изображения.
Оптическая стабилизация показывает более высокие результаты, чем цифровая. Технология не влияет на качество фотографии и хорошо работает при любом увеличении (зуме). Но из-за нее неизбежно увеличение размера камеры, энергопотребления и ее стоимости.
Какая стабилизация применяется в камерах GoPro?
Карпухин И. В.
В статье исследуются способы стабилизации изображения.
Рассмотрены основные технические характеристики, а также достоинства и недостатки разных способов.
Ключевые слова: стабилизация изображения, оптический стабилизатор, цифровой стабилизатор.
Введение
Современные требования, предъявляемые к оптическим приборам, сводятся в основном к сочетанию двух противоречащих друг другу характеристик: высокого углового разрешения и минимальной массы и габаритных размеров прибора. Эти требования сохраняются также для аппаратуры, работающей в условиях подвижного или недостаточно устойчивого основания. Для сохранения потенциальных возможностей оптических приборов в области разрешающей способности чаще сего используют различные дополнительные механические устройства, снижающие влияние движения основания на качество изображения. Такие устройства называют системами стабилизации изображения.
1 Способы стабилизации изображения
Существует два основных способа стабилизации изображения: оптический и цифровой (электронный).
1.1 Оптическая стабилизация изображения
Оптический стабилизатор состоит из двух элементов: детектора движения – системы гироскопов, которые фиксируют перемещение прибора в пространстве, и компенсирующей линзы. Принцип действия таков: компенсирующая линза в объективе смещается в противоположном направлении от зарегистрированного датчиком смещения. В результате лучи света на всех кадрах попадают в одну и ту же область на светочувствительной матрице. Снятие показаний с детектора происходит чаще, чем считывание данных с матрицы, и линза успевает скорректировать свое положение еще до снятия изображения с матрицы. Благодаря этому не возникает ни сдвигов изображения между кадрами, ни размытости в рамках одного кадра.
Одним из минусов оптического стабилизатора является использование при его производстве дорогостоящих и сложных механических элементов.
В общем случае оптические стабилизаторы делятся на два вида: первые перемещают весь прибор на подвижном основании, вторые перемещают оптические элементы внутри прибора. В последних для стабилизации оптического изображения обычно применяются следующие элементы.
Зеркала. Для изменения направления визирного луча может быть использовано плоскопараллельное зеркало с внутренним или наружным отражающим покрытием. Чтобы повернуть линию визирования на заданный угол, зеркало поворачивают на половинный угол.
Клинья.
Куб-призма. Состоит из двух прямоугольных призм, склеенных гипотенузными гранями, на которых имеются отражающие покрытия. Куб-призма дает возможность изменения направления визирного луча больше, чем на 180˚.
Призма Дове , или призма прямого зрения. Эта призма оборачивает оптическое изображение сверху вниз. Призмой Дове пользуются для того, чтобы вращать изображение вокруг оси визирования.
Призма Пехана. Поскольку призма Дове имеет значительную длину, то в компактных устройствах для вращения изображения используют призму Пехана, представляющую собой склейку призмы Шмидта и полупентапризмы. Призма Пехана может работать и в сходящихся пучках, но потери света здесь больше, поэтому применяется она реже.
Жидкостный клин . Кювета с эластичными стенками, прозрачными окнами, заполненная прозрачной легкотекучей жидкостью, используется в системах стабилизации оптического изображения как регулируемый оптический клин.
В зависимости от наклона стеклянного окна визирный луч, проходящий через кювету, отклоняется в ту или иную сторону.
Количество оптических элементов, используемых для стабилизации оптического изображения, непрерывно увеличивается. Здесь приведены только основные, применение которых в оптическом приборостроении стало традиционным.
1.2 Цифровая стабилизация изображения
Действие цифрового стабилизатора основано на анализе смещения изображения на матрице. Изображение считывается только с части матрицы, таким образом по краям остается запас свободных пикселей. Эти пиксели и используются для компенсации смещения прибора. Т.е. при дрожании кадра картинка перемещается по матрице, а процессор фиксирует колебания и корректирует изображение, смещая его в противоположном направлении.
В цифровых стабилизаторах отсутствуют подвижные части (в частности, оптические группы из нескольких линз). Это положительно сказывается на надежности, так как меньше элементов подвержены поломке.
Кроме того, использование цифровых стабилизаторов изображения позволяет увеличить чувствительность светопоглощающих элементов (матрицы). Также скорость реакции цифрового стабилизатора может быть выше, чем оптического.
У цифровых стабилизаторов есть ряд недостатков по сравнению с оптическими, в частности, при плохой освещенности получается изображение низкого качества. С увеличением фокусного расстояния объектива эффективность снижается: на длинных фокусах матрице приходится совершать слишком быстрые перемещения со слишком большой амплитудой, и она просто перестаёт успевать за «ускользающей» проекцией.
Таким образом, считается, что стабилизация сдвигом матрицы менее эффективна, нежели оптическая стабилизация.
2 Основные технические характеристики
Одним из основных параметров, характеризующих качество функционирования систем стабилизации оптического изображения, является динамическая точность, которая определяется ошибками стабилизации оптического изображения и ошибками слежения линии визирования за исследуемым объектом.
Задача определения точности стабилизации оптического изображения сводится к измерению угловых отклонений линии визирования при угловых и возвратно-поступательных переносных движениях основания, обусловленных качкой подвижного объекта. При этом необходимо учитывать ряд специфических особенностей функционирования системы в системах рассматриваемого класса. Это, прежде всего, малые величины ошибок стабилизации и слежения; необходимость измерения точности стабилизации оптического изображения непосредственно на оптическом элементе, который соединен с системой неединичной кинематической связью и совершает колебания в инерциальном пространстве, необходимость измерения ошибок стабилизации и слежения при различных положениях системы и оптического элемента.
Список используемых источников
Система стабилизации и наведения линии визирования с увеличенными углами обзора / В.А, Смирнов, В.С. Захариков, В.В. Савельев // Гироскопия и навигация, № 4. Санкт-Петербург, 2011. С.4-11.
Автоматическая стабилизация оптического изображения / Д. Н. Еськов, Ю. П., Ларионов, В. А. Новиков [и др.]. Л.: Машиностроение,1988. 240 с.
Стабилизация оптических приборов / А.А. Бабаев -Л.: Машиностроение, 1975. 190 с.
При выборе оборудования для видеосъемки будет ошибкой думать, что достаточно купить навороченную камеру с высоким разрешением и картинка будет выглядеть хорошо. На самом деле, если посмотреть видео, снятое профессионалами, мы уже по плавности перемещения камеры увидим, что камера закреплена на чем-то, позволяющем избежать резких поворотов и тряски. То есть на деле не менее важную роль играют различные системы, фиксирующие камеру, либо позволяющие плавно двигать её. В случае съемки с рук наиболее современным вариантом такой системы являются электронные стабилизаторы (стедикамы), компенсирующие поворот камеры за счет встроенных электромоторов.
Рассмотрим подробнее, что же они делают.
У любого электронного стабилизатора камера и ручка, за которую его удерживают, соединены двумя рамками, расположенными перпендикулярно друг другу.
Между рамками присутствуют три шарнира, приводимых электромоторами. Каждый из этих электромоторов удерживает камеру от поворота по одной из трех осей. Эти три оси обычно называют по терминологии авиации:
- Крен — наклон камеры влево-вправо
- Тангаж — наклон вперед-назад
- Рысканье — поворот вокруг вертикальной оси
Также в конструкцию стабилизатора входят гироскопы, которые, собственно, определяют стремление камеры вращаться вокруг этих осей.
Из этого всего понятно, что даже в простейшем виде электронный стабилизатор представляет собой высокотехнологичное устройство, возможности которого раньше можно было реализовать только за очень большие деньги.
В зависимости от задач и бюджета, для видеосъемки могут использоваться разные камеры. Соответственно, поскольку камеры имеют разный вес, стабилизаторы отличаются по максимальной нагрузке. Поэтому мы решили не мешать все в кучу, а рассматривать данные устройства в порядке возрастания максимальной нагрузки.
Электронные стабилизаторы для экшн-камер
Экшн-камеры имеют компактные размеры, поэтому и стабилизаторы для них оказываются легкими. Они могут использоваться с удлинителями-моноподами, которые превращают их в продвинутую “селфи-палку”.
Наиболее популярны и распространены стабилизаторы китайской фирмы Feiyu . Их популярность возникает за счет небольшой цены, которая, в свою очередь, обусловлена функциональной простотой.
Первая из моделей, с которой все и начиналось — , предназначенная для GoPro HERO 3 и — послужила отправной точкой для последующих устройств. Для управления здесь используется всего лишь две кнопки — одна для включения, другая — для переключения режимов. Камера лишь крепится к стабилизатору, управлять камерой со стабилизатора невозможно. Характерная особенность Feiyu FY-G4 — его нельзя включать без нагрузки, то есть камеры.
Имел три режима, в зависимости от того, какие оси остаются зафиксированными с помощью стабилизатора, а какие нет.
Позже вышла модель , крепление которой стало универсальным и подходило для камер других производителей.
Основным улучшением еще одной обновленной модели — стала возможность поворота камеры на 360 градусов по горизонтали, а также подключения GoPro к разъему на стабилизаторе для удобства работы, все это вкупе с новым, более удобным креплением самой камеры. На стабилизаторе, наконец, появился джойстик для управления поворотом.
Другой форм-фактор электронных стабилизаторов для экшн-камер представлен моделью . Уже название говорит о том, что он более компактен.
Имеет небольшой корпус без ручки, так как предназначен для установки на различные крепления для экшн-камер.То есть, вы можете поставить его на велосипед, шлем, любую подвижную платформу, а он будет стабилизировать закрепленную экшн-камеру. Впрочем, никто не мешает закрепить и его на монопод и использовать для селфи-видео, как FY-G4 .
Стабилизаторы для смартфонов
Профессионал вряд ли будет целенаправленно снимать на смартфон, а вот для любителя таковой может оказаться основным устройством видеозаписи, благо современные модели “умных телефонов” это позволяют.
Feiyu в этом сегменте выпускает модель FY-G4 Pro и FY-SPG Live .
Основной “фишкой” второго является возможность поворота в вертикальное положение съемки, подключение к смартфону по Bluetooth. При этом, на смартфон ставится специальная программа, с помощью которой можно калибровать стабилизатор.
Но лучшим стабилизатором для такого стиля съемки, пожалуй, является .
Основные преимущества этого устройства:
- Стабилизатор подключается к смартфону по Bluetooth, и может управлять съемкой фото и видео с помощью выделенных кнопок.
- Программное обеспечение поддерживает функцию определения лиц, благодаря чему Osmo Mobile может автоматически снимать какого-либо человека, следя за его перемещениями поворотом в его сторону.
- Стабилизатор поддерживает функцию motion timelapse. Камера смартфона делает серию снимков со смещением на небольшой угол после каждого из них, а затем эти снимки объединяются в видеоролик.
- Возможность апгрейда качества изображения с появлением новых моделей смартфонов.
- Возможность использования стабилизатора с GoPro HERO с помощью креплений сторонних производителей.
Стабилизаторы для фотоаппаратов и видеокамер
От компактных стабилизаторов происходят самые простые модели — с одной ручкой. Здесь мы возвращаемся к моделям Feiyu. Дело в том, что они разработали аналогичную FY-G4 модель стабилизатора, только предназначенную для камер большего размера. Называются эта модель FY-MG .
Она поддерживают камеры с весом до 1 килограмма, что, конечно, является не только количественным, но и качественным скачком.
В случае использования подобного стабилизатора необходима не только настройка под вес камеры, но и регулировка под центр тяжести. Поэтому на FY-MG предусмотрена возможность регулировки баланса камеры по всем плоскостям.
У данного устройства существует две версии: FY-MG Lite и FY-MG V2 . Вторая отличается от первой пластиковым кейсом для переноски и, самое важное, наличием в комплекте держателя, позволяющего удерживать стабилизатор двумя руками.
Таким образом, стабилизатор имеет несколько используемых конфигураций, представленных на фото ниже.
Устройства серии DJI Ronin , несмотря на такой же принцип работы, как у других производителей, имеют ряд качественных отличий, позволяющих рассматривать их как отдельный класс. Перечислим эти особенности:
Выводы
Выбор электронного стабилизатора определяется, в первую очередь тем, какую камеру вы хотите использовать и какой у вас бюджет. Это не тот случай, когда вам придется выбирать из множества аналогичных моделей, так как на нашем рынке количество производителей весьма ограничено. Так или иначе, любой электронный стабилизатор значительно улучшает продуктивность работы. В некоторых случаях, его может заменить классический механический стедикам, который, как ни странно, дает более натуральный эффект стабилизации, но это совсем другая история.
Для чего нужен стабилизатор изображения в фотоаппарате и что это такое? С применением новых технологий фотокамеры становятся все легче и при работе с ними очень большая вероятность получить нечеткое изображения из-за дрожания рук или других случайных факторов влияющих на устойчивое положение объектива, особенно при съемке отдаленных объектов при их увеличении.
Вот для решения таких проблем и применяется такое устройство фотокамеры как стабилизатор изображения (в некоторых фирмах может применяться название: компенсатор колебаний).
Конечно, отлично со стабилизацией изображения справляется , но его применение из-за размеров не всегда оправдано, и штатив невозможно всегда носить с собой. Но если есть возможность, то отказываться от штатива для фотоаппарата не стоит.
Еще один простой способ стабилизации это уменьшить выдержку до величины меньшей обратному от фокусного расстояния (например, при фокусном расстоянии 108 мм выдержка должна быть меньше чем 1/125) и увеличить чувствительность, но при этом может появиться зернистость на изображении. Да и уменьшать выдержку не всегда позволяет малая освещенность.
Стабилизатор изображения может быть оптический или цифровой.
Оптическая система
При оптической стабилизации идет работа с блоком линз
, то есть они сдвигаются на необходимое расстояние в сторону противоположную движению самой фотокамеры.
Такие устройства по цене больше других. Но преимуществом оптической системы может служить то, что стабилизированное изображение, которое попадает на матрицу, передается и в видоискатель и в систему автофокуса.
Так же еще есть система на основе перемещения матрицы. Эта система позволяет использовать почти любые объективы (уже не обязательна система оптической стабилизации в объективе), что важно для фотоаппаратов со сменными объективами, ведь объективы не дешевы. Но при такой стабилизации в видоискатель и в систему авто фокуса будет попадать нестабилизированное изображение и при большом фокусном расстоянии такая система теряет свою эффективность, потому что на больших расстояниях от объекта матрице приходиться слишком быстро двигаться и она перестает успевать за движением изображения.
Оптический стабилизатор изображения
Оптический стабилизатор не влияет на качество фотографии и хорошо работает при любом увеличении. Но из-за него может увеличиться размер фотокамеры и увеличиться его энергопотребление.
Цифровая система
При цифровой стабилизации (EIS Electronic (Digital) Image Stabilizer) идет вычисление сдвига процессором с помощью программ записанных в фотоаппарат, при этом теряется часть информации по краям матрицы.
То есть снимается изображение больше по размеру, чем мы видим на фотографии и при смещении фотокамеры видимая область изображения имеет возможность смещаться на матрице в противоположную сторону, но в пределах фактически снятого изображения.
В дешевых фотоаппаратах при включении цифровой стабилизации часть элементов матрицы переходит в резерв для работы стабилизатора, что может уменьшить четкость фотографии. В дорогих моделях при стабилизации используются те элементы матрицы, которые не принимают участия в формировании изображения в обычном режиме, и поэтому четкость не будет уменьшаться.
Анализ сдвига идет на основе алгоритмов видеоанализа, которые могут распознать сдвиг изображения и компенсировать его. Для того, что бы не было дергания картинки при съемке в стабилизатор должны быть встроены функции, позволяющие отличить движущийся объект от движения камеры, то есть подвижные объекты не должны влиять на стабилизацию изображения.
Недостатком цифрового стабилизатора изображения является его плохая работа совместно с цифровым увеличением, проявляющаяся в появлении помех на изображении.
Дополнительно о стабилизации изображения
Для работы стабилизаторов в фотоаппарат встроены сенсоры, которые регистрируют смещение фотокамеры и его скорость и выдают сигналы или приводам для смещения элемента стабилизации или процессору для дальнейшей обработки в случае цифровой стабилизации.
Система стабилизации изображения позволяет подавить вибрации амплитудой 0,6-0,8 мм.
Применение систем стабилизации изображения позволяет увеличивать значение выдержки на 3-4 ступени, что позволит снимать при плохом освещении и при больших расстояниях до объекта.
Впервые оптический стабилизатор изображения был применен фирмой Canon в 1994 году. И получил он название: Image Stabilization (IS).
Другие фирмы тоже начали использовать такое новшество и по-своему называли его:
- Nikon — Vibration Reduction (VR),
- Panasonic — MEGA O. I.S.(Optical Image Stabilizer),
- Sony — Optical Steady Shot.
I.S.(Optical Image Stabilizer),Стабилизацию на основе подвижной матрицы впервые применила фирма Konica Minolta в 2003 году, тогда она называлась Anti-Shake (антитряска).
Другие фирмы тоже выпускали такие системы и так называли ее:
- Sony — Super Steady Shot (SSS) — переработанная система Anti-Shake,
- Pentax — Shake Reduction (SR) — разработка Pentax,
- Olympus — Image Stabilizer (IS) — применяется в некоторых моделях зеркальных фотокамер и «ультразумах» Olympus.
Оптический стабилизатор изображения показывает лучшие результаты, чем цифровой . И при наличии средств и не строгом требовании к размерам аппарата выбирайте фотокамеру с оптической стабилизацией изображения.
Электронная (EIS) и оптическая стабилизация (OIS): различия при использовании
Оптическая стабилизация или электронная и алгоритмы машинного обучения. Дорогая технология или более дешёвая и развивающаяся бешеными темпами.
Пытаемся разобраться, чем они отличаются, какие есть плюсы и минусы у обеих.
Сегодня мы поговорим о теме, которая беспокоит многих любителей мобильной фотографии. Речь пойдет о стабилизации изображения во время фото и видеосъёмки. Её можно добиться с помощью системы EIS или OIS. Обе технологии позволяют делать четкие фотографии, даже если в момент съемки было сделано несколько неловких движений.
Бывают случаи, когда мы уверены, что наши руки не дрожали во время фотосъемки, но по факту фотография получается размытой, включая все виды нежелательных динамических спецэффектов. Это самая распространенная проблема, даже если наши руки были неподвижны. К счастью, производители камер и заинтересованные стороны уже давно приняли это во внимание. В результате мы получили постоянно рекламируемую функцию, которую теперь можно найти практически в любой камере смартфона.
Сейчас в смартфоностроении используют один из двух подходов: оптической стабилизации изображения, так называемой OIS или электронной стабилизации изображения — EIS.
В этой статье мы попытаемся ответить на вопрос: «Что лучше EIS или OIS?»
Такие статьи мы постоянно публикуем для наших читателей в Telegram. Вы уже подписались на канал? Это бесплатно 😉
Электронная стабилизация изображения (EIS)
Как и в случае с большинством технологических проблем, у нас есть два метода решения: либо улучшить программу, либо позволить программному обеспечению быть таким, какое оно есть. Электронная стабилизация изображения, как следует из названия, идет по первому пути. Используйте программное обеспечение для стабилизации ваших фотографий и видео. Каждая камера имеет компонент, известный как прибор с зарядовой связью (CCD). Оно представляет собой не что иное, как набор фотодатчиков. Свет объекта падает на эти датчики, и они преобразуют оптические сигналы в электрические (цифровые) сигналы для дальнейшей обработки камерой.
Процессор обработки изображений в случае EIS принимает части изображений и сравнивает их со следующими. Он тщательно определяет, было ли случайное движение или встряхивание, и вносит необходимые исправления в выбранные части изображения, тем самым обеспечивая ощущение стабильности.
Но для того, чтобы в мгновение ока получить идеальную фотографию все же придется кое — чем пожертвовать. Чтобы быстро вычислить стабильное изображение, придется лишиться нескольких кадров и, в свою очередь, потерять качество. EIS приводит к некоторой степени деградации в полученном изображении. Современные линзы компенсируют это снижение качества, совершенствуя разрешение настолько, что оно едва заметно.
Помимо проблемы качества, EIS имеет еще один недостаток. Это не очень «умный» метод. За последние несколько лет он, безусловно, прошел долгий путь развития, но, как правило, он глуп и не может отличить непреднамеренное движение от намеренного. Google работает над этой проблемой, и Google Pixel 2 уже позволяет улучшить эту систему с помощью вычислительного программирования машинного обучения.
Оптическая стабилизация изображения (OIS)
Для стабилизации фотографий и видео оптическая стабилизация изображения использует метод аппаратного улучшения.
Система OIS работает иначе, чем EIS. Эта система помещает стеклянную призму перед объективом камеры, чтобы «согнуть» изображение, перемещенное назад.
Призма с переменным углом представляет собой простую стеклянную пластину, которая чередует сильфоны. Вся система действует как динамическая призма. Камера с переменным углом движется в направлении, параллельном плоскости изображения. Гироскоп и другие датчики используются, чтобы знать, когда происходят эти случайные толчки и компенсировать движение с помощью оборудования. Камеры двигают для того, чтобы приспособиться и отменить нежелательное движение. В этом суть всех разновидностей системных методов OIS. Поскольку вся стабильность исходит от манипуляций в реальном времени и изгиба света, ухудшения качества изображения не происходит.
Система OIS кажется наиболее выигрышной, так как она хорошо работает в условиях низкой освещенности. Поскольку стабилизация основана на оптических, а не на электрических сигналах, оптическая стабилизация изображения часто является лучшим вариантом.
Итак, что лучше, EIS или OIS?
Система EIS совершенствуется с помощью машинного обучения. OIS так же хорош, как и всегда. Основным недостатком EIS является то, что он ухудшает качество изображения, но это не имеет большого значения, если на вашем смартфоне есть датчик высокого разрешения, что сейчас уже на всех устройствах.
В случае со смартфонами разница между EIS и OIS сокращается. Лучше всего выбрать смартфон, оснащенный OIS. Эта система наиболее широко используется в смартфонах высокого «премиум» класса, которые лидируют в фотографии.
Впрочем, мы сейчас видим, насколько активно развиваются нейросети и алгоритмы искусственного интеллекта. Так что не исключено, что уже в ближайшее время EIS догонит OIS по качеству работы.
Источник:
Xiaomi4mi.
👍 / 👎
Тогда можно поддержать её лайком в соцсетях. На новости сайта вы ведь уже подписались? 😉
Или хотя бы оставить довольный комментарий, чтобы мы знали, какие темы наиболее интересны читателям. Кроме того, нас это вдохновляет. Форма комментариев ниже.
Что с ней так? Своё негодование вы можете высказать на zelebb@gmail.com или в комментариях. Мы постараемся учесть ваше пожелание в будущем, чтобы улучшить качество материалов сайта. А сейчас проведём воспитательную работу с автором.
Если вам интересны новости мира ИТ так же сильно, как нам, подписывайтесь на Telegram-канал. Там все материалы появляются максимально оперативно. Или, может быть, удобнее «Вконтакте»?
Автор: Юлия Ляхова
Читайте нас где удобно
Ещё на эту тему было
Для тех, кто долистал
Ай-ти шуточка бонусом. Старые модели сумок для ноутбуков отлично подходят к новым моделям смартфонов Samsung.
В чем разница между оптической и цифровой стабилизацией изображения? 📀
Если вы когда-либо пытались снимать видео на своем телефоне во время ходьбы, вы знаете, что держать изображение по-прежнему сложно. Есть некоторые аккуратные технологии, предназначенные для уменьшения эффекта дрожания-кулачка, и есть два разных подхода к его реализации.
Оптическая стабилизация изображения происходит из мира неподвижной фотографии, используя сложные аппаратные механизмы внутри объектива, чтобы сохранить изображение неподвижным и обеспечить резкий захват. Он существует уже давно, но был адаптирован для видео и недавно миниатюризирован для смартфонов. Цифровая стабилизация изображения — это скорее программный трюк, например «цифровой зум», а наоборот, активный выбор правильной части изображения на датчике, чтобы сделать его похожим на объект, а камера движется меньше.
Давайте посмотрим, как они работают, и как они применяются в новейших гаджетах.
Оптическая стабилизация изображения: стабилизатор для вашего объектива
В How-To Geek уже есть статья, объясняющая, как работает стабилизация оптического изображения. Но для полноты мы подведем итог: оптическая стабилизация изображения, обозначенная как OIS для краткости и также называемая «IS» или «снижение вибрации» (VR, не относящаяся к виртуальной реальности) в зависимости от марки камеры, является все о аппаратном обеспечении.
Объектив камеры с оптической стабилизацией изображения имеет внутренний двигатель, который физически перемещает один или несколько элементов стекла внутри объектива, когда камера фокусирует и записывает снимок. Это приводит к стабилизирующему эффекту, противодействующему движению объектива и камеры (например, от встряхивания рук оператора) и позволяя записывать более резкое, менее размытое изображение. Это, в свою очередь, позволяет фотографировать в нижнем свете или при более низком значении F-stop при все еще четком определении.
Техника, которая идет на этот материал, потрясающая. Это супер-крошечная версия внешнего оборудования, такого как многоосевые карданы, используемые в таких системах, как Steadicam — те большие плечевые скобы для фотоаппаратов, которые вы, возможно, видели на спортивных мероприятиях или в фильмах. Результаты системы стабилизации в объективе или в камере не так драматичны, как те, которые вы получаете от внешних гироскопических стабилизаторов, но они все еще впечатляют. Камера с объективом, обеспечивающим оптическую стабилизацию изображения, может захватывать более четкие неподвижные изображения при более низких уровнях освещенности, чем один без, и та же технология может быть использована для создания небольшого улучшения в размытом, дрожащем эффекте записи видео на портативную камеру. Большой недостаток заключается в том, что для стабилизации оптического изображения требуется много дополнительных компонентов в объективе, а камеры и объективы, оборудованные OIS, намного дороже, чем менее сложные конструкции.
Оптическая стабилизация изображения обычно ограничивалась высококачественными фотокамерами и видеокамерами. Но технология была достаточно повторена, и теперь вы можете получить ее в зеркальных камерах и зеркальных камерах на потребительском уровне. Он даже был сокрушен, так что объектив OIS может вписаться в модуль камеры для смартфонов. Да, это означает, что в некоторых смартфонах, имеющих толщину менее полутора дюймов, есть крошечный элемент движущегося стекла. Если на вашем телефоне есть объектив OIS, вы можете удерживать верхний конец до уха, немного встряхнуть его и даже услышать, как стабилизирующий элемент грохочет в модуле задней камеры. (Хм, не делай этого слишком сложно.)
Вот пример крошечного элемента OIS модуля камеры телефона. Обратите внимание, как верхняя часть узла объектива может перемещаться независимо от датчика изображения внизу.
Обладая гораздо меньшими объективами и датчиками, функция OIS на телефонах не так способна, как на больших камерах. Но он по-прежнему помогает вам делать более четкие фотографии и менее шаткое видео.
Некоторые заметные проекты телефонов с оптической стабилизацией изображения включают iPhone 6+ и более поздние версии, Samsung Galaxy S7 и более поздние версии, LG G-series и Pixel 2 от Google.
Ручная стабилизация изображения: обрезка видео для его стабилизации
Цифровая стабилизация изображения выполняется в программном обеспечении. Если вы знакомы с разницей между оптическим зумом и цифровым зумом (т. Е. Раздувая пиксели на изображении, не улучшая их), это похоже. Но цифровая стабилизация оказывает гораздо более непосредственное, измеримое влияние на видео.
Чтобы стабилизировать дрожащее предварительно записанное видео, вы можете вырезать разделы на границах, которые «перемещаются» вокруг каждого кадра, в результате чего видео выглядит более стабильным. Это оптическая иллюзия: пока видео дрожит, урожай каждого кадра изображения настраивается, чтобы компенсировать дрожание, и вы видите «гладкую дорожку видео». Для этого требуется либо масштабирование на кадре изображения (и жертвующее качеством изображения), либо изменение самого кадра (в результате чего изображение будет уменьшено с черными границами, которые перемещаются).
Редакторы видео пациента могут делать это вручную с завершенной записью, покадровой. Вот драматический пример короткого выстрела из «Звездных войн» Эпизод VII.
Это преувеличенный пример обрезки для стабилизирующего эффекта, но он показывает, как перемещение изображения вокруг видеофрагмента относительно объекта (корабля) или фона может привести к более плавному видео. Вот коллекция более типичных примеров с предметами реального мира.
Цифровая стабилизация изображения: программное обеспечение для обрезки видео для вас
С помощью дополнительного программного обеспечения компьютеры могут автоматически применять эту технологию обрезки и перемещения к видео. Программное обеспечение для редактирования видео, такое как Adobe Premiere, Final Cut Pro и Sony Vegas, может сделать это, как правило, достижение эффекта путем обрезки или масштабирования полноразмерного видео в небольшом количестве и динамической стабилизации его по кадру. Вот пример автоматического эффекта стабилизации на видео, выполненного в Final Cut Pro (пропустите до 3:34, если он еще не установлен).
Подобно оптической стабилизации изображения, это программное обеспечение для последующей обработки становится все дешевле и более распространено. Можно даже использовать базовую стабилизацию масштабирования и урожая, встроенную в некоторые бесплатные видеоуслуги, такие как YouTube и Instagram. Существует ограничение на то, насколько этот эффект может быть применен, так как ему нужно увеличить масштаб, чтобы компенсировать дрожание камеры, не показывая черные области на краю видеорамки. Чем больше вы увеличите масштаб изображения, тем ниже будет качество конечного видео. Обратите внимание, что следующее видео рамка стабилизированных кадров (сверху) меньше, чем полный кадр исходного не стабилизированного видео (снизу) из-за урожая, необходимого для стабилизирующего эффекта.
Таким образом, стабилизация изображения может быть применена к существующему видео. Теперь объедините эту технологию стабилизации движения и обрезки, небольшую дополнительную комнату на сетке пикселов неподвижного фотоаппарата при съемке видео и супер-продвинутое программное обеспечение, которое обнаруживает части изображения и их движение, и вы можете автоматически стабилизировать, как только видео записывается! Это программное обеспечение записывает все изображение на датчик камеры для каждого кадра, автоматически определяет, как камера дрожит по отношению к основному объекту и фону, и обрезает видео до размера 4K или 1080p, перемещая изображение вокруг, чтобы компенсировать движение самой камеры.
Вот что означает «стабилизация цифрового изображения»: использование инструментов обрезки видео, автоматически и сразу в камере, без необходимости дополнительного программного обеспечения после записи видео.
Эта технология не нуждается в каких-либо дополнительных движущихся частях механизма объектива, что делает ее более дешевой в производстве. Это не так технически эффективно, как оптически стабилизированная линза, потому что вам нужна более совершенная компьютеризированная обработка для применения инструментов обрезки в реальном времени. Но при правильной комбинации аппаратного и программного обеспечения эффекты могут быть драматичными. Вот видео новейших технологий стабилизации цифровых изображений в новой серии GoPro 7.
Обратите внимание, что GoPro 7, как и его предшественники, не имеет каких-либо движущихся частей стабилизации в самой камере, а видео выше не было стабилизировано дополнительным программным обеспечением, таким как Premiere или Final Cut. Все это видео снимается непосредственно с камеры, при этом автоматически применяется обрезка, чтобы компенсировать дрожание и вибрацию.
Это не идеально — недостаточно, чтобы полностью удалить тряску с велосипеда, идущего вниз по лестнице, например, и накладывает на видеокадр 10% урожая. Но это впечатляющее улучшение по сравнению с нестабильной камерой без затрат или времени, необходимых для OIS или стабилизации только программного обеспечения. GoPro имеет встроенную цифровую стабилизацию изображения со времен серии Hero 5, и она доступна и на других камерах действия.
Цифровая стабилизация изображения также может применяться к видео на телефонах. Google использовал только программную систему на исходном пикселе (называемый «EIS» для «стабилизации электронного изображения»), и теперь большинство телефонов высокого класса имеют, по крайней мере, некоторый уровень цифровой стабилизации, явно или нет. Samsung отмечает, что на Galaxy Note 8, Galaxy S9 и Galaxy S9 + оба оптических а такжеодновременно используется цифровая стабилизация изображения. Но есть одна большая минуса для цифровой стабилизации изображения: в отличие от системы оптической стабилизации, она не может применяться к неподвижным изображениям.
Поскольку цифровая стабилизация изображения основана на обрезке серии неподвижных видеокадров, она просто не работает ни на одном из них за раз.
Tweet
Share
Link
Plus
Send
Send
Pin
Стабилизация изображения: когда ее использовать и когда выключать
Шон С. Штайнер | Обновлено Пн, 18.05.2015
Поделиться
Стабилизация изображения или подавление вибраций, O.I.S., Optical SteadyShot, SR, VC, VR, MEGA O.I.S. и другие не менее броские названия — это технологии, которые позволяют фотографам делать снимки в условиях освещения, которые когда-то были бы считается слишком сомнительным для получения четких неподвижных изображений. В зависимости от марки, модели и года выпуска вашей камеры или объектива со стабилизатором изображения стабилизация изображения позволяет делать четкие снимки с выдержкой в три, четыре или пять раз длиннее, чем это было возможно ранее.
Эмпирическое правило для получения четких изображений с рук заключается в том, что вы не должны держать камеру с выдержкой длиннее, чем эквивалентное фокусное расстояние объектива. Это означает, что объектив 500 мм не следует держать в руке при выдержке медленнее 1/500 секунды, объектив 300 мм медленнее 1/300 секунды, объектив 50 мм медленнее 1/50 секунды, а объектив 20 мм медленнее 1/50 секунды. 20 секунд.
Добавьте к этому стабилизацию изображения, и внезапно вы сможете получать четкие изображения неподвижных объектов с помощью объектива 500 мм при выдержке до 1/60 секунды, объектива 300 мм при выдержке до 1/30 секунды и объектива 20 мм при выдержке до 1/30 секунды. скорость снижается до 1/2 секунды.
Проблема в том, что при первой настройке новой камеры многие фотографы включают стабилизацию изображения камеры или объектива и никогда не оглядываются назад, думая: «Если мне это нужно, это включено», но в зависимости от вашей конкретной камеры или объектив, это может быть хорошей идеей, а может и не быть.
Прежде чем углубиться в суть вопроса, важно прояснить распространенное заблуждение о стабилизации изображения, которое заключается в том, что она позволяет «заморозить» быстро движущиеся объекты при более длинных выдержках. Это совершенно неверно. Стабилизация изображения позволяет делать только четкие изображения статичных объектов на более низких скоростях. Движущиеся объекты будут одинаково размытыми или полосатыми, а в некоторых случаях размытие или дрожание при включенном стабилизаторе изображения.
Стабилизация на основе объектива: камера и система объектива в неподвижном состоянии
Существует два типа стабилизации изображения (IS): на основе объектива и в камере. Стабилизация на основе объектива использует плавающий элемент объектива, который управляется электронным способом и смещается в сторону, противоположную любому сотрясению камеры, регистрируемому камерой. Встроенные в камеру системы работают аналогично, но физически сдвигают датчик изображения, чтобы компенсировать эти движения.
Что касается того, какая форма стабилизации изображения лучше, есть свои плюсы и минусы для обеих сторон.
Стабилизация на основе объектива: система камеры и объектива дергается вниз, вызывая дрожание камеры
Преимущества стабилизации изображения в объективе включают более плавную работу при использовании объективов с большим фокусным расстоянием. Недостатком стабилизации изображения на основе объектива является то, что она доступна не для всех объективов и увеличивает стоимость объектива. Опять же, если вам не нужна IS, у вас часто есть возможность приобрести версию объектива без IS или, по крайней мере, что-то подобное.
Стабилизация на основе объектива: коррекция, сделанная группой объективов IS
Преимущества встроенной в камеру стабилизации изображения заключаются в том, что вы получаете преимущества технологии IS с любым объективом, который можно установить на камеру, при значительно меньших затратах, чем несколько оптических устройств с поддержкой IS.
Недостатком стабилизации изображения в камере является то, что она менее эффективна для сглаживания неровностей при съемке с оптикой с большим фокусным расстоянием по сравнению со стабилизацией изображения на основе объектива.
Стабилизация на основе камеры: Система камеры и объектива в неподвижном состоянии
Если вы устанавливаете камеру на штатив (или аналогичную устойчивую платформу) без обрезки стабилизатора изображения, вы рискуете создать так называемую петлю обратной связи, в которой Система IS, по сути, обнаруживает собственные вибрации и начинает двигаться, даже когда остальная часть камеры совершенно неподвижна. Это вводит движущиеся объекты в вашу систему камеры и приносит с собой размытость. Это одна из ключевых причин отключения стабилизации изображения.
Стабилизация на основе камеры: система камеры и объектива дергается вниз, вызывая дрожание камеры движение. Однако некоторые старые объективы и системы начального уровня могут не иметь этой опции или могут работать неправильно при панорамировании, что приводит к большему размытию.
Это тот случай, когда может быть полезно отключить систему стабилизации.
Стабилизация на основе объектива: сдвиг сенсора уменьшает дрожание камеры
Кроме того, еще одна причина, по которой можно отключить систему стабилизации, — время работы от батареи. IS с электронным управлением и измерением потребляет заряд батареи. Это особенно верно для больших линз и больших сенсоров, которые по своей природе требуют больше энергии для перемещения.
И последнее замечание: стоит отметить, что для получения наилучших результатов при фотосъемке неподвижных объектов ничто не сравнится с камерой, установленной на прочном штативе с включенной стабилизацией изображения выкл. Это связано с тем, что стабилизация изображения по самой своей природе, использующая движение по одной оси для противодействия движению по противоположной оси, часто сама по себе приводит к разной степени ухудшения качества изображения, в то время как камера, прочно закрепленная на устойчивом штативе и спотыкающаяся о трос или дистанционный спуск с зеркалом, заблокированным в верхнем положении, почти в каждом случае сделает более четкое изображение.
Определение стабилизации изображения. Что такое стабилизация изображения от SLR Lounge
Техническое объяснение стабилизации изображения
Технология стабилизации изображения — это обширная группа оптических, механических и электронных методов уменьшения размытия изображения, вызванного дрожанием камеры. Это также название собственной эксклюзивной технологии Canon (IS), которая представляет собой оптическую стабилизацию на основе объектива, используемую в некоторых, но не во всех объективах EOS EF, EF-S и EF-M.
Однако практически любой другой производитель камер и объективов предлагает ту или иную форму стабилизации. Вот список наиболее популярных технологий стабилизации:
IS — Стабилизация изображения (Canon)
VR — подавление вибраций (Nikon)
VC — компенсация вибрации (Tamron)
OS — Оптический стабилизатор (Sigma)
OSS — оптическая стабилизация (Sony)
SR — система стабилизации изображения (Pentax)
OIS — оптическая стабилизация изображения (Fuji, Olympus)
Sync-IS (Olympus)
Двойная/мега/мощная оптическая стабилизация изображения (Panasonic)
Что такое IBIS?
IBIS означает стабилизацию изображения внутри тела.
Первоначально это был термин, названный Olympus, однако он получил более широкое распространение как стиль стабилизации, основанный на датчиках стабилизации, электронике и гироскопах, в отличие от оптической стабилизации в объективе.
Хотя IBIS наиболее широко используется в беззеркальных камерах различных марок, это не эксклюзивная технология для беззеркальных камер. Цифровые зеркальные фотокамеры Pentax использовали механический IBIS на основе датчиков для многих поколений камер.
Стабилизация изображения в теле может быть очень эффективной, компенсируя многие «остановки» потенциального дрожания камеры. В новейших технологиях стабилизация в теле может быть даже более эффективной, чем только оптическая стабилизация, а в некоторых случаях стабилизация на основе датчика может работать в сочетании со стабилизацией на основе объектива. (Беззеркальные камеры Sony FE и E, а также A99 мк2)
Что такое цифровая/электронная стабилизация изображения?
Некоторые методы стабилизации вообще не используют механическое движение, а вместо этого выполняют стабилизацию электронным способом, используя входной сигнал гироскопа, чтобы просто изменить способ «считывания» самого датчика изображения.
Ограничение этой технологии заключается в том, что для того, чтобы быть эффективной, датчик должен быть физически больше, чем обычный круг изображения (чтобы у него было «место» для перемещения записи изображения) … или само изображение обрезается. , и имеет более низкое разрешение, чем статичная, нестабилизированная сцена.
Что такое 5-осевая стабилизация изображения?
5-осевая стабилизация изображения — термин, часто используемый Sony в качестве названия своей новейшей, наиболее полной системы стабилизации, однако сама концепция не обязательно является эксклюзивной технологией Sony. 5 осей (осей?):
1, 2: X и Y (линейное движение вверх и вниз)
3: Вращение (угловое вращение вдоль тех же двухмерных осей X и Y)
4, 5: Pitch & Yaw (угловой наклон и поворот, не по осям X/Y/Roll)
3 лайфхака для фотосъемки с телефона (также для зеркальных и беззеркальных камер)
Pye Jirsa, 2 года назад 5 минут чтения
Вы наверняка слышали поговорку: лучшая камера та, что у тебя с собой.
В наши дни довольно много…
Новости фотографии
Sony A5 (или A6) имеет IBIS, 4k60p, 5 кадров в секунду и всплывающий электронный видоискатель? (Слух)
Дэвид Дж. Крю, 2 года назад 2 мин читать
Согласно новому слуху от Sony Alpha Rumors, новый Sony A5 (или A6) будет иметь несколько довольно интересных…
Камеры Canon
Сборник обзоров Canon EOS R6
Дэвид Дж. Крю, 2 года назад 6 минут чтения
Всего несколько недель назад были официально анонсированы Canon EOS R5 и R6, и мы очень рады!…
Фотокамеры и объективы Nikon
Программа Nikon Trade Up To Z 5 предоставляет дополнительное бонусное предложение в размере 100 долларов США
Дэвид Дж.
Крю,
2 года назад
2 минуты чтения
В течение ограниченного времени обменяйте любую исправную камеру, чтобы получить бонус в размере 100 долларов США на новый Nikon Z 5 в дополнение к стоимости вашей камеры при обмене
Обзор Weebill-S Zhiyun-Tech | Лучший стабилизатор по цене?
Пье Йирса, 2 года назад 5 минут чтения
Одно из наиболее заметных различий между профессиональным и любительским видеоматериалом связано с движением и стабильностью.
Дрожащие кадры кричат низко…
Fujifilm X100V Обзор камеры реального мира | Серия «Личные встречи»
Пье Джирса, 2 года назад 11 минут чтения
Наша новая серия «Лицом к лицу» предлагает ЧЕСТНЫЕ и объективные обзоры снаряжения и рассказывает о том, каково это — жить с этими продуктами и использовать их в реальных ситуациях.
Камеры Canon
Canon RF 15-35mm f/2.8 L IS Обзор | Беззеркальная рабочая лошадка с широкоугольным зумом
Мэтью Сэвилл, 2 года назад 23 минуты чтения
Этот объектив стоимостью 2300 долларов поднимает планку флагманских широкоугольных зум-объективов.
Подходит ли этот объектив для вашей коллекции?
Новости фотографии
Sony официально объявляет о выпуске видеокамеры ZV-1 для видеоблога — поступит в продажу в июне
Дэвид Дж. Крю, 2 года назад 8 min read
Sony опровергает слухи, официально анонсируя камеру ZV-1 — легкое и компактное решение в стиле «все в одном». Разработанный с нуля для создателей контента и видеоблогеров, ZV-1 сочетает в себе простые в использовании функции с бескомпромиссной технологией обработки изображений, что делает его идеальным инструментом для любого создателя контента с любым уровнем квалификации.
Что такое стабилизация изображения? | Ubergizmo
Стабилизация изображения (или IS) — это метод снижения вероятности получения размытых фотографий путем автоматического перемещения объектива камеры для компенсации движения камеры, которое может быть вызвано тем, что пользователь держит камеру в руках, или тем, что камера закреплена на платформе, подверженной ударам.
вибрация или движения, такие как транспортные средства, шлемы и т. д.
Оптическая стабилизация изображения (или OIS ) — это термин, который часто используется в наши дни, учитывая, что многие люди ожидают, что флагманские смартфоны будут иметь эту функцию. Из самого термина очевидно, что эта функция имеет какое-то отношение к камере, и дело в том, что OIS играет жизненно важную роль в обеспечении отличного цифрового воспроизведения неподвижного изображения или записанного видео.
Существует два популярных метода стабилизации изображения: электронная стабилизация изображения (или EIS ) и оптическая стабилизация изображения. Посмотрите демонстрацию от LG в видео ниже, чтобы понять, как OIS может работать в телефоне. Тот же принцип справедлив и для более крупных камер (см. видео в конце статьи).
Оптическая стабилизация изображения
OIS устраняет очень распространенную проблему: размытые фотографии, вызванные движениями пользователя (дрожание, касание экрана) или движением камеры в целом (возможно, вы устанавливаете камеру на велосипеде/шлеме).
В конечном счете, небольшие движения камеры могут привести к размытию изображений и видео, что не только разочаровывает, но и требует повторного захвата этого изображения или видео, чтобы убедиться, что размытия нет. OIS, безусловно, значительно облегчает нашу жизнь, как показано на фотографии, опубликованной ниже.
Очевидно, это не поможет, если устройство сильно трясется, и даже OIS может помочь устранить размытость только до определенного предела (поскольку модуль объектива можно перемещать только на определенное расстояние внутри камеры), но жизненно важно поймите, что эта функция имеет большое значение для компенсации нежелательного движения камеры при нормальном использовании. Следует также иметь в виду, что оптическая стабилизация изображения никак не предотвращает размытие изображения при движении, которое также возникает из-за быстрого перемещения объектов.
Плюсы OIS : простой, не требует обработки изображения, НЕ обрезает кадр
Минусы OIS : модуль камеры потенциально больше, дороже алгоритмы улучшения качества изображения, оптическая стабилизация изображения является чисто механическим решением.
Требуемый результат достигается регулировкой оптического пути к датчику изображения, перемещением или наклоном модуля объектива для компенсации или противодействия движению пользователя . Сдвиг объектива и наклон модуля — это два широко используемых метода: положение объектива перемещается в первом случае, тогда как во втором перемещается сам модуль для стабилизации целевого изображения.
Размытие на фото и видео вызвано движением оптического пути между фокусирующим объективом и центром датчика изображения. В методе сдвига объектива только объектив внутри модуля камеры способен вносить очень небольшие сдвиги в оптических элементах, чтобы можно было противодействовать изменению оптического пути. В другом методе весь модуль, включающий в себя датчик изображения и фиксированный объектив, контролирует движение для достижения стабилизации изображения.
Для корректировки движения OIS использует различные датчики, которые характеризуют движение в плоскости X/Y. Различные датчики также обнаруживают движения по тангажу/наклону и рысканию/панорамированию.
Затем все собранные данные используются для измерения того, насколько необходимо изменить положение объектива, чтобы оптический путь находился точно по центру датчика изображения.
EIS может дать аналогичные результаты, но это сказывается на качестве изображения (например, обрезание частей исходного изображения, что уменьшает поле зрения). OIS уменьшает размытость изображения без ущерба для качества изображения. Обратите внимание, что одновременно можно использовать методы OIS и EIS. Преимущество EIS заключается в том, что он опирается только на программное обеспечение, в то время как OIS требует дополнительного аппаратного обеспечения камеры. Оптическая стабилизация изображения, как правило, дороже.
Плюсы EIS : модуль камеры потенциально меньше, дешевле
Минусы EIS : требуется кадрирование кадра. Немного снижает разрешение (макс. ~20%).
Многокадровая цифровая стабилизация изображения
В контексте видеозаписи как OIS, так и EIS предназначены для работы в качестве механизмов стабилизации изображения в реальном времени и происходят при записи каждого кадра.
. Однако можно дополнительно стабилизировать видео, просматривая движение, которое происходит до и после каждого кадра. Первоначально эта идея была разработана для военных дронов, таких как Argus, и десять лет назад была реализована на ПК компанией Motion DSP. Он не подходит для смартфонов и работает в режиме, близком к реальному времени.
EIS работает, наблюдая за движением между текущим кадром и предыдущим кадром (взгляд назад во времени). Однако некоторые методы могут смотреть вперед (следующие кадры) и назад (предыдущие кадры) во времени, чтобы лучше стабилизировать видео. Они могут сделать это, просматривая десятки кадров в обоих направлениях.
Поскольку цель стабилизации видео состоит в том, чтобы удерживать камеру на (виртуальной) горизонтальной плоскости, возможность просмотра 1/2 секунды отснятого материала вместо 1/15 секунды отснятого материала имеет огромное значение, особенно если направление движение изменяется в пределах этого интервала (типичным является движение вверх и вниз из-за вибрации или бега).