Цифровая стабилизация изображения в смартфоне: Стабилизация камеры смартфона: какая бывает и как работает

Как стабилизировать видео | Лучшие программы для стабилизации видео

Необходимость стабилизировать видео возникает при дрожании камеры. В этом случае кадры размазываются, зритель не может сфокусироваться на композиции. Устранить дефект можно несколькими способами. Поговорим о том, как стабилизировать видео при помощи инструментов, цифровых и оптических устройств. Также рассмотрим способы спасения уже созданных роликов. Узнаем, какая программа для стабилизации видео помогает устранить дрожь в кадре, и приведем варианты софта для компьютеров и мобильных устройств.

Способы стабилизации видео

Для понимания технологии нужно понять, что такое стабилизация видео, так как у термина есть несколько трактовок:

1. Предотвращение дрожания камеры посредством съемки с использованием штативов и стедикамов.
2. Устранение дефектов путем применения цифровых и оптических стабилизаторов, а также специального программного обеспечения.

Кинематографическая съемка всегда требует использования штативов – они предотвращают колебания камеры и фиксируют ее в нужном положении. Но при создании любительских видео оборудование используется редко – ролики снимают спонтанно, часто с неудобного расстояния, на ходу, из окна автомобиля. Обеспечить устойчивость камеры в этих случаях невозможно.

Зато можно использовать возможности отдельного оборудования. Пытаясь понять, как убрать дрожание видео, производители создали опции автоматической стабилизации. Последняя может быть цифровой или оптической. Цифровая стабилизация предполагает создание запаса пикселей для компенсации смещения кадра – проще говоря, оборудование снимает кадр большего размера, чем требуется. Что же касается оптического стабилизатора, то он позволяет избежать размытости изображения за счет встроенной системы гироскопов и компенсирующей линзы.

Альтернативное решение – программная стабилизация видео. Она позволяет работать с уже снятыми роликами и проводить их автоматическую обработку. Далее поговорим о том, как сделать стабилизацию видео с помощью софта и приведем перечень лучших программ.

Топ-5 программ для стабилизации видео на ПК

Больше, чем обычный видеоредактор. Movavi Видеоредактор помогает стабилизировать даже длинную видеозапись, добавить десятки визуальных эффектов и стикеров, склеить несколько роликов или объединить множество фрагментов в одну ленту.

Плюсы:

• Расширенный функционал;
• Интуитивно понятный интерфейс;
• Поддержка всех популярных форматов видео;
• Быстрая и эффективная стабилизация.

Минусы:

• Необходимо скачать программу и установить ее на ПК;
• Период бесплатного тестового использования ограничен.

Как стабилизировать видео при помощи Movavi Видеоредактор

Шаг 1. Установите Movavi Видеоредактор

Откройте скачанный файл и следуйте указаниям на экране.

Скачать бесплатно

Скачать бесплатно

Скачать

Скачать

Шаг 2. Добавьте видео в программу

Запустите программу и нажмите на кнопку Добавить файлы. Загрузите видео, с которым вы собираетесь работать. Также вы можете вручную перетащить видеозапись из папки в окно программы.

Шаг 3. Стабилизируйте видеоизображение

Откройте вкладку Другие инструменты и нажмите Стабилизация. Затем нажмите на кнопку Стабилизировать.

В открывшемся окне вы увидите различные настройки стабилизации изображения. Бегунок Точность регулирует точность стабилизации; бегунок Тряска устанавливает силу колебаний в видео. Чтобы запустить процесс стабилизации, нажмите Стабилизировать. После завершения процесса, вы можете воспользоваться кнопками До и После, чтобы оценить результат в экране предпросмотра. Если результат вас устраивает, нажмите Применить.

Шаг 4. Сохраните видео

Чтобы экспортировать получившееся видео на жесткий диск, нажмите кнопку Сохранить, выберите папку сохранения и кликните по кнопке Старт.

Adobe

^® Premiere^® Pro

Программа предназначена для нелинейного видеомонтажа. Обладает интерфейсом со сложной структурой, обусловленной наличием множества опций и инструментов. Поддерживает возможность редактирования видео в любом формате и разрешении – вплоть до 8K.

Плюсы:

• Широкий функционал;
• Работа с любыми форматами, разрешениями и задачами;
• Интеграция с другими приложениями и программами Adobe.

Минусы:

• Сложный для новичков пользовательский интерфейс – необходимо разобраться в функционале и изучить инструменты;
• Ограничение количества инструментов в базовом тарифе.

Как убрать тряску в видео при помощи Adobe^® Premiere^® Pro

1. Запустить программу и добавить видео в проект.
2. Перейти на вкладку Эффекты, выбрать пункт Искажение и нажать на кнопку Стабилизация изображения.
3. Перетащить эффект на видеодорожку и применить изменения.
4. Дождаться завершения обработки ролика – сначала пройдет анализ и только потом стабилизация.
5. Сохранить стабилизированное видео на устройство.

Обратите внимание: в программе можно выбрать один из двух методов стабилизации и задать необходимые настройки. Если вы не разбираетесь в них – оставьте параметры по умолчанию.

Final Cut Pro

Программа подходит только для техники Apple и относится к профессиональному софту. С ее помощью можно добиться эффективной стабилизации видео и задать десятки настроек для устранения дрожи в кадре.

Плюсы:

• Гибкие настройки стабилизации видео;
• Удобный пользовательский интерфейс.

Минусы:

• Необходимо потратить время на изучение функционала программы;
• Возможность использовать софт только на устройствах с ОС macOS;
• Отсутствие русскоязычного интерфейса в официальной версии.

Как стабилизировать видео в Final Cut Pro

1. Установить программу Motion, если она еще не интегрирована в софт.
2. Добавить видео на монтажную линейку.
3. Нажать на добавленный ролик правой кнопкой мыши.
4. В появившемся меню выбрать пункт Send to motion.
5. Выбрать опцию Stabilize и дождаться автоматической стабилизации изображения.

При необходимости можно задать дополнительные настройки – в частности, выбрать метод стабилизации, параллельно конвертировать ролик в видео нужного формата.

iMovie

Софт можно устанавливать как на iOS, так и на macOS, но опция стабилизации видео есть только в десктопной версии. В дополнение к ней в программе представлены десятки опций для редактирования и конвертации роликов.

Плюсы:

• Интуитивно понятный интерфейс;
• Десятки опций для творчества.

Минусы:

• Функция стабилизации видео есть только в десктопной версии;
• Сохранить видео можно не во всех популярных форматах.

Как убрать дрожь из видео при помощи программы iMovie

1. Выбрать видео для обработки.
2. На панели настроек нажать на кнопку стабилизации – на иконку, имитирующую дрожащую камеру.
3. В выпадающем меню выбрать пункт Стабилизировать тряску изображения.
4. Выбрать степень стабилизации, передвинув бегунок на нужный уровень качества.
5. Принять изменения и дождаться завершения процесса.

В iMovie также есть опция предпросмотра стабилизированного видео – вы можете воспользоваться ей, чтобы заранее оценить результат и при необходимости внести изменения.

Pinnacle Studio

Pinnacle Studio – многофункциональный видеоредактор для нелинейного монтажа. Программа предназначена для профессионального использования. Сочетает в себе множество опций и позволяет добавлять визуальные эффекты, конвертировать видео и менять скорость воспроизведения.

Плюсы:

• Многофункциональное приложение, способное работать с десятками форматов видео;
• Возможность наложения визуальных эффектов и конвертации.

Минусы:

• Сложный для новичков функционал;
• Отсутствие официальной русскоязычной версии.

Как стабилизировать видео в Pinnacle Studio

1. Запустить программу и добавить видео для стабилизации.
2. Перейти на вкладку Эффекты.
3. Выбрать пункт Стабилизация изображения.
4. Запустить процесс и дождаться его завершения.
5. Сохранить видео в нужном формате.

Одновременно со стабилизацией программа позволяет менять скорость воспроизведения видеоролика и его разрешения. Настройки можно задать еще до начала процесса.

Популярные приложения для стабилизации видео

Google Фото

Это приложение для стабилизации видео, которое дополнительно позволяет вырезать и обработать конкретный фрагмент ролика, а затем соединить MP4 и вернуть видеоряду исходную длину.

Плюсы:

• Простой и интуитивно понятный интерфейс на русском языке;
• Дополнительные инструменты для обработки видео.

Минусы:

• Ограниченное количество настройки стабилизации;
• Возможность работы только с локальными видео.

Как стабилизировать видео с помощью Google Фото

1. Установить программу и открыть рабочую панель.
2. Добавить видео из числа локальных роликов.
3. В нижней части экрана на панели инструментов выбрать меню Редактирование.
4. В новом окне нажать на кнопку Стабилизация видео.
5. Дождаться завершения процесса.

Обратите внимание: в ходе стабилизации ролика через Google Фото подключение к Интернету не требуется, так как вы работаете с локальными файлами, сохраненными в памяти смартфона.

Emulsio

Приложение позволяет снимать уже стабилизированные видео. После завершения записи можно посмотреть 2 варианта ролика: с устранением дрожания камеры и без него.

Плюсы:

• Параллельная стабилизация во время съемки;
• Возможность просматривать видео до обработки.

Минусы:

• Ограниченный функционал, минимум инструментов для монтажа;
• Возможность снимать ролики продолжительностью не более 30 секунд в бесплатной версии.

Как стабилизировать видео с помощью Emulsio

1. Скачать и установить приложение.
2. Активировать опцию Стабилизация до съемки.
3. Записать видео.

Дополнительной обработки не потребуется – записанный ролик уже стабилизирован и готов к отправке в социальные сети.

Заключение

Программы для стабилизации видео позволяют убрать эффект дрожания камеры из отснятых роликов. Многие варианты софта также содержат дополнительные инструменты для редактирования. Учтите, что некоторые программы обладают сложным функционалом и требуют обучения. Другие же идеально подходят для творчества и характеризуются предельно простым пользовательским интерфейсом.

Movavi Видеоредактор

Создавайте видео. Творите. Вдохновляйте.

* Бесплатная версия Movavi Видеоредактора имеет следующие ограничения: 7-дневный пробный период, водяной знак на сохраненных видео и, если вы сохраняете проект как аудиофайл, возможность сохранить только ½ длины аудио. Подробнее

Часто задаваемые вопросы

Что такое стабилизация видео?

Это устранение эффекта дрожания камеры, которое может выполняться как при помощи встроенной опции цифровой или оптической стабилизации, либо постфактум при помощи специального программного обеспечения.

Можно ли стабилизировать снятое видео?

Да, это возможно при помощи соответствующего софта. Необходимо скачать и установить программу, добавить видео на рабочую панель и применить эффект стабилизации.

Какой способ стабилизации выбрать?

Лучше всего снимать видео без дрожания камеры, активировав опцию цифровой или оптической стабилизации. Но если ролик уже есть и дрожь в кадре нужно убрать из него, то можно прибегнуть к помощи видеоредакторов.

В чем «фишка» камер смартфонов? Разбор

Интересно наблюдать какой путь проделала мобильная фотография за последние лет десять. Я сравнил фотографию, которую я сделал в 2008 году с фотографией на актуальный смартфон. И WOW. Как небольшие по размеру камеры телефонов, а затем смартфонов достигли такого уровня качества?

Сегодня попробуем разобраться какой путь прошла мобильная фотография за эти годы…

Краткая история

Главной предпосылкой к появлению камер в телефонах стало изобретение и распространение цифровых камер. Вряд-ли кто-нибудь стал бы помещать в телефон фотоплёнку, хотя выглядело бы интересно. Первая цифровая камера появилась ещё в 1975 году. Она имела разрешение всего в одну сотую мегапикселя, была чёрно-белой, а фотографии записывались на кассету. Несмотря на это, сама технология получения снимка у этой камеры была такая же, как и на современных фотоаппаратах и, отчасти, телефонах.

Любая любая цифровая камера, состоит из двух основных частей: сенсора и системы линз. Сенсор улавливает свет, который на нём фокусирует система линз, и затем из полученного света получается картинка, это если вкратце.

Собственно, камера в телефоне это и есть цифровая камера, просто уменьшенная до таких размеров, чтобы помещаться в вашем смартфоне, при этом ещё и в количестве нескольких штук. Но есть существенное отличие — это размер сенсора. Почему это важно? Качество снимка зависит от количества информации, поступающей на сенсор. А эта информация — свет, попадающий на матрицу. Поэтому меньше сенсор, тем меньше света, тем в итоге хуже фото.

Но как же камерам смартфонов удается выдавать сопоставимое качество? Давайте разберемся. Для этого, начать стоит с того, как вообще устроена камера смартфона.

Сенсор камеры. Матрица. Вы находитесь здесь…

Сенсор камеры – самая важная её часть. Главный элемент сенсора – светочувствительная матрица. Она состоит из миллионов ячеек, которые улавливают свет. «Мегапиксели» в камере – это как раз количество таких ячеек. Например, 64 мегапикселя означают, что матрица состоит из 64 миллионов светочувствительных ячеек. Когда вы открываете приложение камеры на смартфоне, все эти ячейки начинают собирать в себя фотоны света и по их количеству на каждой ячейке и формируется картинка. Каким образом? Ответ на этот вопрос зависит от типа матрицы, их всего два CCD и CMOS-матрицы.

Разница заключается в том, что в CCD-матрицах для преобразования света в напряжение и из него в данные используется отдельная схема-преобразователь. При воздействии света на ячейку, в ней образуются электроны, и они поочерёдно поступают в преобразователь, который «превращает» электроны в выходное напряжение, такие матрицы были придуманы первыми, а сейчас используются только в очень дорогих камерах из-за своей дороговизны. В CMOS-матрицах все необходимые преобразования происходят в самой ячейке, то есть на выходе ячейка сразу выдаёт напряжение, без необходимости во внешних схемах, такие матрицы дешевле, быстрее и меньше, поэтому и получили гораздо более широкое распространение.

Хорошо, но как из выходного напряжения получается картинка? Напряжение – пропорционально тому, сколько света захватила каждая ячейка, то есть яркость каждого пикселя. Но только яркость, сами по себе матрицы умеют формировать только чёрно-белое изображение.

Фильтр Байера

Для появления в фотографиях цвета над каждой ячейкой помещают цветной фильтр, который улавливает определённый цвет: красный, синий или зелёный. Совокупность таких фильтров формирует над матрицей ещё один слой – матричный светофильтр. Самый известный – фильтр Байера, ещё его называют RGGB. Этот фильтр состоит из 25 % красных элементов, 25 % синих и 50 % зелёных элементов. Такой дисбаланс цветов вызван тем, что человеческий глаз более чувствителен к зелёному цвету, чем к красному и синему вместе взятым. То есть получается, что каждый пиксель улавливает лишь один цвет? И из этого же следует, что два остальных цвета фильтром отсекается, значит сохраняется лишь одна треть от всей цветовой информации. «Полноцветным» является блок 2 на 2 пикселя, в таком блоке один красный пиксель, один синий пиксель и два зеленых пикселя. Тем не менее, этого хватает для получения цветной картинки, для этого используются значения из соседних ячеек.

Но интересно, что RGGB это не единственный тип светофильтров, хотя и наиболее распространённый. Помимо него существуют уже почти неиспользуемый CYYM, в котором на каждый блок один бирюзовый, два жёлтых и один пурпурный, а также RYYB, где зелёный цвет заменили на жёлтый, он появился в 2019 году. Альтернативные светофильтры не стали стандартом индустрии, хотя и используются некоторыми производителями. Это обусловлено тем, что все существующие алгоритмы и технологии работы с изображениями рассчитаны на зелёный, синий и красный цвета, а в случае использования других цветовых компонентов требуются более сложные алгоритмы демозаики. С другой стороны, жёлтые фильтры позволяют матрице захватывать больше света, а значит и в условиях недостаточного освещения фотографии должны получаться лучше.

Хотя, главное ограничение в этом плане – отнюдь не светофильтр, а размер пикселя. В камерах смартфонов зачастую не превышает полутора микрометров, он физически не может уловить такое количество света, как «большие» камеры с пятикратно большими пикселями. Для того, чтобы это компенсировать была придумана технология Quad Bayer. В ней при значительном увеличении разрешения камер, например, до 48 мегапикселей размер фильтра Байера остаётся как при двенадцати мегапикселях, то есть цветофильтр покрывает сразу 4 пикселя, блок 2×2 пикселя становится одноцветным, а разрешение фотографий не увеличивают. Такая технология используется во всех актуальных смартфонах vivo, в том числе и в vivo V25 Pro.

Это позволяет улучшить динамический диапазон фотографий. Каким образом? Вообще, широкого динамического диапазона на фотографиях можно достигнуть двумя способами: большим размером сенсора или увеличением выдержки. Первый вариант не подходит из-за небольшого размера камеры смартфона, а вот второй может и получиться, но только для совсем небольшого отрезка времени, чтобы не смазать кадр при съёмке с рук. Трюк заключается в том, что одновременно половина фотодиодов под одним фильтром работает с короткой выдержкой, а вторая половина — с длинной. Получается, под каждым цветным фильтром два диода собирают всю информацию на ярких участках, а два других — на темных, и при этом общее время выдержки увеличивается незначительно.

С другой стороны, пиксели становятся ещё меньше, что приводит возникновению шумов и различных дефектов, которые необходимо исправлять при постобработке, то есть возрастают требования к вычислительной мощности смартфона.

Как раз отличной камерой, и мощным железом может похвастаться смартфон vivo V25 Pro. Это флагман новой серии V25, которая недавно вышла в продажу в Россию. vivo давно присутствует на рынке, и мы с вами прекрасно знакомы с этим брендом — компания занимает лидирующие позиции в создании инновационных продуктов, в частности, специалисты vivo уделяют большое внимание именно развитию фото- и видеосъемки в смартфонах.

Так, например, первым в мире смартфоном с фронтальной светодиодной вспышкой полного спектра был vivo X shot, представленный компанией в 2014 году.

vivo X7, вышедший в 2017 году, был оснащен передовой технологией мягкого света, разработанной компанией (имитируя свет на съемочной площадке, технология способна придать сияющий цвет лица людям, делающим селфи). Также в 2016 году в сериях vivo X9 и X9s внедрили режим двойной камеры для фронтальной фотосъемки.

Но о компании говорить можно долго, так что давайте вернемся и посмотрим, что нам предлагает новинка V25 Серии — vivo V25 Pro. Смотрите сами, тут крутая 64 мегапиксельная камера, к тому же с гибридной стабилизацией, комбинация оптической стабилизации и электронной сделает снимки с рук максимально чёткими.

 

Фотографии можно делать как в разрешении 16 мегапикселей, так и задействовать полное разрешение камеры для получения очень детальных снимков при дневном освещении.

Любителям портретной съёмки понравится качественное боке, да ещё и с возможностью менять после съемки блики, можно выбрать из нескольких вариантов, таких как сердца, бабочки или “вишня в цвету”, а для создания динамики на снимках можно использовать эффект размытия в движении.

А тем, кто считает ночь своей стихией пригодится продвинутый ночной режим, который при любом освещении поможет создать яркий снимок, вот например такой или вот такой.
Помимо продвинутых основных камер, в смартфоне установлена 32 мегапиксельная фронтальная камера с автофокусом по глазам, что позволит всегда делать чёткими не только селфи-фото, но и селфи-видео, оцените качество картинки и заодно звука.

Кстати, насчёт видео, гибридная стабилизация сделает кадр плавным даже при сильной тряске.

Все эти продвинутые алгоритмы съёмки работают быстро благодаря новому производительному восьмиядерному чипу MediaTek Dimensity 1300 и 12 гигабайтам оперативной памяти с возможностью расширения ещё на 8 Гб. А чтобы избежать перегрева и троттлинга в смартфоне используется современная система охлаждения. Кроме того, в смартфоне установлен большой аккумулятор ёмкостью 4830 мАч, который с помощью 66-ваттной быстрой зарядки можно зарядить до 42% всего за 15 минут.

Сильной стороной vivo V25 Pro является не только “железо”, но и дизайн, фотохромное антибликовое стекло с бархатистой поверхностью на задней панели благодаря слою кристаллов меняет свой цвет под разными углами, от небесно-голубого до тёмно-синего, это точно подчеркнёт чувство стиля владельца смартфона. Кстати, для первых покупателей V25 Pro беспроводные наушники в подарок.

Стабилизация

Есть ещё один способ улучшить качество снимков при недостаточной освещённости – увеличить выдержку. Это время, за которое камера фиксирует изображение. Тут всё просто: чем больше выдержка, тем больше света попадёт на матрицу. Но для этого камера должна быть абсолютно неподвижна, иначе изображение получится смазанным. При съёмке с рук добиться такого едва ли возможно, поэтому в смартфонах средневысокого ценового сегмента используется оптическая стабилизация изображения (OIS). Работает она так, гироскоп и акселерометр постоянно определяют сдвиги камеры в пространстве и электрические приводы компенсируют эти движения, стабилизируя модуль камеры.

Кстати, первым смартфоном в индустрии с пятитиосевой gimbal стабилизацией стал vivo X50 Pro. Созданный по образцу полноразмерного профессионального стабилизатора, встроенный модуль в X50 Pro обеспечивает повышенную устойчивость основной камеры, двигаясь в направлении, противоположном тряске.

Эта система также расширяет угол поворота и зону защиты от сотрясений по сравнению с оптической стабилизацией (OIS), что приводит к сверхчетким изображениям. Но так как OIS это всё-таки механизм, ещё и небольшого размера, стоит производителям смартфонов такое удовольствие недёшево, поэтому в смартфонах невысокого ценового класса оптическую стабилизацию не встретишь. В этом сегменте используется электронная стабилизация (или EIS), при ней все движения камеры компенсируются процессором при обработке изображения. Некоторые смартфоны, например наш vivo, могут использовать и оптическую и электронную стабилизацию одновременно.

Размер сенсора

А почему бы не сделать смартфон с размером сенсора, как на фотокамерах? Раз уж все остальные методы не решают проблемы со съёмкой при нехватке света и низкой выдержке, так ещё бы и подрос бы динамический диапазон за счёт большего размера пикселей. Дело тут в том, что внутри смартфона очень мало места. И чтобы в него поместился большой модуль камеры, необходимо либо уменьшать размеры остальных компонентов, а уменьшить зачастую можно только аккумулятор, либо значительно увеличивать толщину и вес смартфона. А главное — для покрытия большой матрицы нужна выпирающая оптика.

Второй подход используется чаще, но такие смартфоны получаются совсем нишевыми, далеко не все готовы ради хорошей камеры носить с собой тяжёлый смартфон с огромной выпирающей камерой. Поэтому оптимизации нужно искать где-то ещё, например, в линзах.

Линзы

А ведь любой, даже самый продвинутый сенсор будет бесполезен без системы линз, и именно она занимает больше всего места в модуле камеры смартфона. Неужели нельзя обойтись вообще без линз? К сожалению, нет. В любом модуле камеры есть три типа линз:

• Собирающая
• Фокусирующая
• Корректирующая

Самая основная, это собирающая – чтобы маленький сенсор «захватил» большую сцену, её необходимо «сжать» до размеров этого самого сенсора.

Для этого нужна выпуклая собирающая линза, она собирает пучок световых лучей в одну точку. В целом, для получения снимка достаточно всего одной такой линзы, но качество такого снимка будет невысоким из-за расфокуса и искажений, или аберраций.

То есть ещё необходима фокусирующая линза, в отличие от других линз, она может перемещаться внутри объектива, чтобы достичь необходимой резкости изображения. Для определения нужного положения фокусирующей линзы используются различные технологии автофокуса, на эту тему у нас было отдельное видео на канале, поэтому не будем на этом останавливаться.

Для устранения искажений применяются применяются различные корректирующие линзы. Например, для уменьшения эффекта хроматической аберрации. Он возникает из-за того, что у каждого цвета своя длина волны и поэтому некоторые цвета могут быть в расфокусе, так как они не сходятся в одной точке. Из-за этого снижается чёткость изображения и появляются цветные контуры. Для борьбы с этим эффектом в каждой системе линз есть ахроматическая линза, которая соединяет цветовые лучи в одной точке.

В «больших» фотоаппаратах все эти линзы представляют собой отдельные стеклянные элементы, которые можно заметить или подстроить под себя. А в смартфонах для экономии места линза, по сути, одна, просто склеенная из нескольких пластиковых элементов, обычно от 5 до 7. Выбор пластика в качестве материала обусловлен тем, что при таких маленьких размерах, с пластиком работать проще, а ещё пластиковая линза не разобьётся от падения.

Фокусное расстояние

Ещё именно линзы определяют фокусное расстояние, это расстояние от точки схождения лучей внутри объектива до сенсора камеры, если несколько упростить, то это на каком расстоянии от линз находится сенсор камеры. Фокусное расстояние определяет угол обзора камеры, то есть насколько «широко» камера видит сцену. Чем меньше фокусное расстояние, тем больше угол обзора, но вместе с увеличением угла обзора возникает бочкообразная дисторсия, также называемая «рыбий глаз», она возникает из-за того, что линзами захватывается много информации, но поместить её необходимо на небольшой сенсор камеры. А объективы, то есть системы линз, с большим фокусным расстояниями используются для получения зума, так как из-за малого угла обзора создаётся иллюзия, что изображение приближено.

Двойные-тройные камеры

На фотоаппарате в плане объективов всё просто, под каждую задачу меняешь объектив и всё, одна камера становится максимально универсальной. На смартфоне такой вариант невозможен в силу того, что линзы невзаимозаменяемые, из-за своего малого размера и высокой плотности компонентов внутри смартфона. Поэтому для расширения функционала камеры начали… добавлять новые камеры. Вообще, эта идея не новая.

Первые смартфоны с двумя камерами появились чуть больше 10-ти лет назад, но там две камеры использовались для создания 3D-эффекта. А вот использование двух разных модулей под разные задачи стало трендом лишь в последние 5 лет.

Кстати, двойная камера может быть не только тыльной, но и фронтальной. Например, смартфон vivo V5 plus был первым в мире смартфоном с двойной фронтальной камерой, а через пару лет vivo V17 Pro стал первым смартфоном с двойной “выдвигающейся” селфи-камерой.

Сейчас дополнительные камеры устанавливают практически все производители в смартфоны всех ценовых сегментов.

Например, в уже упомянутом vivo V25 pro три модуля камеры:

• Основной объектив, со средним углом обзора и самой высокой светочувствительностью.
• Сверхширокоугольный объектив, он же «сверхширик», малое фокусное расстояние даёт ему большой угол обзора. Такой камерой можно захватывать сцену максимально широко и получать интересные снимки, например вот такой или такой.
• И макрообъектив, также может нести функцию замера глубины, нужен либо для создания макроснимков, либо для определения и отделения фона при портретной съёмке.

Помимо этих модулей, в смартфонах также часто устанавливают телеобъектив. Он же «телевик», у него фокусное расстояние кратно меньше таковому у основного объектива, эта разница как раз и является зум-фактором. Например, если у основного объектива фокусное расстояние 24 мм, а у телевика 77 мм, то мы, округляя, получаем трёхкратный оптический зум.

С недавнего времени в смартфонах появились так называемые перископные телеобъективы, они дают больший оптический зум, по сравнению с обычным телеобъективом, из-за большего фокусного расстояния, вплоть до 100 мм, но в чём между ними разница? Фокусное расстояние – это всё-таки физическая величина, а значит, что в смартфоне должно быть место под это расстояние, а ещё под линзы и сенсор камеры. Поэтому, когда увеличение фокусного расстояния «упёрлось» в толщину смартфона, инженеры придумали повернуть камеру параллельно корпусу смартфона, уместить таким образом всю оптику, а затем зеркалом «вернуть» обзор камеры в нужную плоскость. Первые смартфоны с перископными объективами появились в 2019-м году, и с тех пор, всё больше производителей перенимают эту технологию.

У vivo тоже есть смартфоны с таким объективом, например, vivo X70 Pro+, у которого помимо обычного телеобъектива с двухкратным увеличением, есть ещё и перископный объектив, дающий пятикратное приближение.

Но даже у самых продвинутых «вспомогательных» модулей камер есть большой недостаток, это невысокое качество съёмки при недостаточном освещении. Дело в том, таким модулям нужны дополнительные линзы для увеличения угла обзора, или для зума, и каждая линза уменьшает количество света, которое попадает на матрицу. Из-за этого светосила объектива становится меньше, а итоговая картинка темнее.

Заключение

Получается, что ключевое отличие мобильных камер от “больших” фотоаппаратов это значительное использование программных алгоритмов, они комбинируют снимки с разных объективов для создания портретного размытия, улучшают качество ночных снимков, и, что самое главное, дают возможность пользователю просто достать смартфон, открыть камеру и сделать снимок, без необходимости настройки параметров под каждую конкретную сцену. И именно алгоритмы будут улучшать качество съемки на смартфон, потому что вряд-ли нас ожидают существенные улучшение в оптике, или в сенсорах камер, их размер всё-таки существенно ограничен, и всё улучшение упирается в законы физики, а их пока никому обмануть не удалось.

А вот алгоритмы можно улучшать практически бесконечно, и нейросети прекрасно этому способствуют, такие дела.

Post Views: 1 351

Что такое стабилизация изображения? | Bobology.com

• дом
• Информационный бюллетень
• Что такое стабилизация изображения?

Стабилизация изображения устраняет смазывание изображений, вызванное движением камеры, например, когда рука дрожит во время съемки. Это функция, присутствующая в большинстве смартфонов и цифровых камер, которая позволяет делать более четкие и четкие изображения за счет уменьшения размытости, возникающей при съемке снимка. Вот почему многие профессионалы используют штатив, чтобы держать камеру неподвижно.

Камера Canon была первой фотокомпанией, разработавшей и внедрившей программное обеспечение для стабилизации фотоизображения. Это программное обеспечение было впервые использовано в объективах Canon с оптической стабилизацией в 1995 году. С тех пор возможности технологии стабилизации камеры улучшались с каждым годом. На самом деле, большинство пользователей смартфонов теперь регулярно делают снимки с небольшим размытием или вообще без него благодаря стабилизации изображения. Четкие, неразмытые снимки — это невероятный подвиг, учитывая, что у большинства людей даже немного трясутся руки, когда они пытаются сделать снимок на смартфон. Изображения в социальных сетях и на сайтах для обмена включают в себя красивые, четкие снимки, сделанные непрофессиональными пользователями смартфонов, которые имеют незначительное размытие или вообще не имеют размытия и имеют невероятное качество изображения.

Раньше фотографу приходилось принимать крайние меры, чтобы на его снимках не было размытия. На самом деле, даже самые профессиональные фотографы регулярно боролись с размытием, что было прямым результатом того, что их камера была неустойчивой в руках. Иногда даже подставки для сошек и штативов не могли полностью решить проблему. К счастью, технология стабилизации изображения смогла решить большинство проблем с размытием, существовавших до стабилизации изображения. Фотографу больше не нужно беспокоиться о качестве изображения; скорее, его или ее работа может быть сосредоточена на том, чтобы запечатлеть идеальный момент.

Оптическая стабилизация изображения, лучший тип, использует электронную схему в камере (или смартфоне с камерой) для определения движения, часто называемую гироскопом или гироскопическим датчиком. В детстве вы, возможно, помните, что использовали волчок, который вы крутили на столе или плоской поверхности, и пока волчок вращался, он оставался в вертикальном положении. Поскольку вершина сохраняет равновесие, она действует как основной гироскоп. Электронная версия гироскопа есть в большинстве смартфонов и во многих цифровых камерах, использующих стабилизацию изображения. Определяя ориентацию гироскопа, гироскопический датчик внутри камеры или смартфона может определить угол и направление любого движения и компенсировать движение.

Поскольку электронные схемы работают очень быстро, настройки обычно выполняются быстрее, чем ваша рука может двигаться.

Цифровая стабилизация изображения использует программное обеспечение для компенсации любого движения. Есть два пути, а иногда они комбинируются. Используемое программное обеспечение обычно входит в состав приложения камеры или цифровой камеры, поэтому покупать или устанавливать ничего не нужно.

Первый метод цифровой стабилизации изображения улучшает изображение, чтобы сделать снимок с более короткой выдержкой. Затвор камеры открывается и пропускает свет для создания изображения, и чем дольше он остается открытым, тем больше вероятность размытого изображения. Подумайте о том, когда вы фотографируете быстро движущийся объект, например автомобиль, если автомобиль движется слишком быстро, автомобиль выглядит размытым, но более короткая выдержка может остановить движение. Картинка четкая из-за более высокой скорости затвора, которая остановила движение. Поскольку исходное изображение улучшается с помощью программного обеспечения, оно может быть четким, но может быть не так точно экспонировано, как изображение с оптической стабилизацией.

Второй метод использует программное обеспечение для объединения нескольких изображений, записанных во время фотосъемки. Программное обеспечение сравнивает изображения друг с другом и находит размытые и нечеткие области, а затем извлекает фрагменты из каждого изображения, чтобы склеить четкое изображение. Опять же, поскольку стабилизация изображения выполняется программным обеспечением, хотя для многих она может быть достаточно хорошей, оптически стабилизированные изображения всегда будут более высокого качества.

Часто вы обнаружите, что более дорогие модели смартфонов и фотоаппаратов того же производителя имеют более качественную оптическую стабилизацию изображения. Тем не менее, цифровая стабилизация изображения с помощью подходящего смартфона и камеры по-прежнему может создавать отличные снимки и практически устранять дрожание рук и движение камеры. Все зависит от марки и модели.

Каждый, у кого есть смартфон или цифровая камера, теперь может делать более четкие и четкие снимки благодаря стабилизации изображения, что делает съемку проще и веселее с помощью камеры, которую мы постоянно носим с собой, например, в нашем смартфоны.

Стабилизирующая мобильная фотография с миниатюрными приводами

РАЗМЕЩЕН 25.08.2022

 | Автор: Фернандо Паларка

Сегодня большинству потребителей трудно представить себе жизнь до появления смартфона, не говоря уже о жизни до появления телефона с камерой. Даже в нижней части спектра цены и качества любой современный смартфон имеет возможности камеры, которые казались невозможными всего 20 лет назад за пределами мира специализированных зеркальных и зеркальных камер.

На среднем уровне и выше камера современного смартфона во многом обязана своей способностью создавать четкие, четкие изображения и видео автофокусу и оптической стабилизации изображения или OIS.

Пост ниже представляет собой краткую историю камеры смартфона с акцентом на то, как OIS и миниатюрные приводы изменили последние несколько поколений технологии камеры смартфона.

1999: Первый телефон с камерой

Японский производитель Kyocera первым выпустил на рынок потребительский телефон с камерой и видео. VP-210 был доступен только в Японии и значительно опередил эру смартфонов (хотя он имел базовые возможности электронной почты и мог передавать фотографии и видео по сети PHS).

Неудивительно, что его цветные фотографии и видео были чрезвычайно низкого качества по сегодняшним меркам, всего 0,11 мегапикселя (МП). Тем не менее, новаторское устройство доказало, на что способен мобильный телефон.

Середина 2000-х: устойчивая эволюция

К середине 2000-х ушедшие бренды, такие как Grundig, и известные имена, такие как Samsung, продолжали развивать камеру телефона. Grundig Mobile X5000 имел 6-мегапиксельную матрицу, а Samsung Memoir (настоящая камера в той же степени, что и ранний Android-смартфон) мог похвастаться 8-мегапиксельной матрицей.

Тем не менее, качество значительно отставало от обычной цифровой фотографии — в основном из-за отсутствия оптической стабилизации изображения и малой апертуры, необходимой в таких компактных устройствах.

Начало 2010-х: HD-качество и сенсоры с большим количеством мегапикселей

На рубеже десятилетия и нескольких последующих лет производители смартфонов постепенно увеличивали возможности разрешения. В эту эпоху впервые стало возможным видео высокого качества (особенно с iPhone 4S). Сенсоры увеличили количество MP, а производители включили другие функции для улучшения качества при сопоставимом количестве MP. Большая апертура, инфракрасные фильтры и более дорогая CMOS-матрица с задней подсветкой — все это способствовало улучшению качества изображения и видео.

Пассивный автофокус также стал обычным явлением в то время, улучшая качество и фокусировку изображений по сравнению с более ранними смартфонами.

Сенсорный экран смартфона также стал доминировать в конце 2000-х — начале 2010-х годов, открыв новый мир сенсорных элементов управления, которые работали с программными элементами обработки (такими как HDR) в iOS и Android.

В то время на рынке появились первые устройства с оптической стабилизацией изображения (первым был Nokia Lumia 920).

Середина 2010-х: оптическая стабилизация изображения

К середине 2010-х началась гонка камер смартфонов. Производители телефонов начали добавлять двойные, а затем и тройные объективы, все более крупные сенсоры, оптический зум и многое другое. В это время появились первые телефоны с поддержкой видео 4K, а к 2014 году как минимум 15 телефонов более высокого класса внедрили оптическую стабилизацию изображения.

Оптическая стабилизация изображения, или OIS, стала важным шагом вперед в технологии камер для смартфонов, поскольку объективы были такими маленькими и компактными. Приводы OIS используют двигатель звуковой катушки (VCM), который приводит в действие механизмы автофокусировки и стабилизации изображения камеры, компенсируя движение от движений рук или других факторов. Эти миниатюрные приводы физически регулируют положение объектива, чтобы объект оставался в фокусе.

OIS в некоторых случаях был отличительным фактором или преимуществом при продаже, например, в iPhone 6 Plus (но не в оригинальном iPhone 6).

С конца 2010-х до сегодняшнего дня: технология OIS Actuator и AF Actuator, мощное программное обеспечение

Камеры смартфонов продолжают развиваться с ошеломляющей скоростью благодаря слиянию нескольких технологий, некоторые из которых основаны на аппаратном обеспечении, а другие — в результате усовершенствований программного обеспечения и операционной системы ( наряду с соответствующими улучшениями процессора в последующих моделях смартфонов).

Оптическая стабилизация изображения остается важнейшим компонентом камер для смартфонов более высокого и среднего класса, а приводы автофокусировки и OIS обеспечивают лучшую фокусировку изображений и видео даже в неблагоприятных условиях.

Производители телефонов продолжали добавлять все больше и больше разнообразных камер или типов объективов, включая современные флагманские или «профессиональные» телефоны, включая стандартные, телеобъективы, широкоугольные или сверхширокие и, возможно, макросенсор (вместе с датчиком глубины).

Примечательно, что операционные системы для смартфонов iOS и Android (наряду с программным обеспечением камеры конкретного производителя в случае некоторых телефонов Android) значительно улучшают результаты, которые могут дать камеры смартфонов, благодаря широкому спектру аппаратной и программной обработки. От режимов слабого и темного освещения до портретных эффектов и редактирования фотографий на основе машинного обучения современные мобильные фотографы пользуются большей гибкостью и мощностью, чем когда-либо прежде.