Что такое оптическая стабилизация изображения в телефоне

Смартфон с хорошей камерой – полноценная замена бюджетному фотоаппарату, обладающая большинством его программных фишек. Телефонам средней ценовой категории присуща оптическая стабилизация картинки или optical image stabilized. Разбираемся, что это за технологическое решение, почему важно для получения чётких снимков, как работает. Ознакомимся с видами технологии, их преимуществами и недостатками.

Стабилизация изображения в телефоне

Что такое оптическая стабилизация, зачем нужна в телефоне

Оптическая стабилизация в смартфоне – это применяемая в кинематографе и фотосъёмке технология, снижающая или устраняющая эффект тряски, размазывания картинки по причине движения камеры во время съёмки. Компенсирует перемещение мобильного телефона при создании фотографий, записи видеороликов, когда съёмка ведётся без штатива. Применяется, если нужна продолжительная выдержка, делаются макроснимки, ведётся запись или фотографирование со значительным зумом (масштабированием).

Функция стабилизации на смартфонах включена по умолчанию. При съёмке со штатива её рекомендуется отключать.

отключить стабилизацию

Какие бывают виды стабилизации камеры смартфона

За десятилетия развития кинематографа и миниатюрных камер для смартфонов технология стабилизации изображения пережила пару поколений. Распространено четыре типа антитряски, используемых в камерах смартфонов десятков производителей, среди которых: Honor, Huawei, Apple, Samsung (Самсунг) и прочие. Рассмотрим, что значит каждая из них, чем отличаются.

Стабилизатор изображения в камере телефона

Оптическая стабилизация (OIS)

Optical image stabilization (обозначается OIS) представлена миру в 1994 году в видеокамерах корпорации Canon. После её подхватили десятки производителей видеоаппаратуры, порой давая технологии собственные названия: компенсация вибраций, оптическая устойчивость, понижение вибрации. Первым «умным» телефоном с OIS считают выпущенный в 2012 году Nokia Lumia 920.

Различают так называемую линзовую и механическую оптическую стабилизацию.

линзовая и оптическая стабилизация

В камерах смартфонов с линзовой антитряской применяются гироскопические механизмы – пьезоэлектрические датчики угловой скорости. Один определяет вертикальные смещения камеры, второй – горизонтальные. Матрица двигается по вертикали и горизонтали благодаря командам от гироскопов посредством электрических приводов (миниатюрных электромоторов). Стабилизатор автоматически отклоняется приводами в противоположных передвижениям смартфона направлениях на такое же расстояние (или поворачивает на аналогичный угол в противоположную сторону), компенсируя тряску.

Компенсация тряски в телефоне

Механическая технология основана на установке светочувствительной матрицы камеры на подвижную платформу. Она дешевле в реализации, надёжнее, применяется с любой оптикой, не искажает картинку, как предыдущее решение. Платформа передвигается в противофазе движениям камеры, вызванным тряской рук. Часть камер получает сведения о фокусном расстоянии благодаря собственном объективу, часть – оснащается дополнительной микросхемой.

Дополнительная микросхема

Движется не картинка по матрице, а сама матрица.

Если во время ходьбы телефон передвинулся немного вверх, OIS компенсирует это смещение, заставив стабилизирующий элемент сместить матрицу камеры вниз на расстояние, дающее аналогичный эффект (в противофазе).

К преимуществам механической OIS относят:

  • Отсутствие необходимости в обрезке изображения – содержимое матрицы считывается полностью.
  • Кристально чистую картинку или видеоряд – не искажаются вследствие цифровой обработки.
  • Бесшумность механизма позволяет вести съёмку видео с записью звука без шумов, издаваемых электродвигателями.

Недостатки решения:

  • Понижение светосилы объектива из-за применения в телефонных камерах малогабаритных сенсоров.
  • Противодействие только дрожанию камеры, с быстро движущимися объектами технология ничего не поделает.
  • Стоимость внедрения – каждый объектив смартфона требует установки собственного механизма стабилизации.

Телефон Айфон 11 (iPhone 11) оснащён парой модулей: широко- и ультраширокоугольный. Первый – вершина инженерной мысли компании. Кроме больший диафрагмы, передовых алгоритмов искусственного интеллекта и 12 миллионов пикселей матрицы чёткость фото, видеозаписи гарантирует и оптическая стабилизация. Вторая камера отличается посредственной светосилой и цифровой технологией антитряски.

Стабилизатор изображения Айфон 11

Качество и сложность реализации технологии у производителей собственные. Optical image stabilization компенсирует лишь малоамплитудные колебания – тряску рук, например, ведь амплитуда вращения и передвижения матрицы камеры ограничены.

Двойная оптическая стабилизация анонсирована в 2015 году Panasonic. Заключается в применении датчика сдвига, функционирующего в тандеме с первой рассмотренной технологией (на базе оптических линз с гироскопами). Olympus годом позже представила собственное решение: пара объективов с синхронизацией стабилизаций из датчиков обеих камер. Отличается высочайшей точностью, ограниченной вращательным движением планеты – оказывает воздействие на акселерометры.

iPhone 8 и Xiaomi Mi CC9 Pro – одни из первых смартфоном с двойной оптической стабилизацией изображения.

Двойная оптическая стабилизация изображения

Электронная стабилизация (EIS)

Electronic Image Stabilizer – электронная или цифровая стабилизация изображения – простейшая технология антитряски камеры, при которой полезными остаются 40-50% пикселей матрицы, остальные задействуются, чтобы стабилизировать картинку. Реализуется на программном уровне, аппаратные компоненты для внедрения опции не требуются, что снижает себестоимость гаджета. Применяется в основных камерах недорогих смартфонов.

Во время тряски телефона картинка перемещается по светочувствительной матрице. Процессор эти движения фиксирует, а после программной обработки корректирует изображение – дрожание компенсируется за счёт задействования резервных пикселей. EIS – наиболее дешевая и распространённая технология антивибрации в мобильных устройствах.

Технология антивибрации

Принцип работы технологии напоминает функцию коррекции перспективы в Фотошопе и иных графических редакторах – в кадр не попадают расположенные по краю изображения предметы, зато оно становится чётче.

Размытый кадр

Первое изображение размыто, зато во время создания фото или записи видео задействованы все пиксели светочувствительной матрицы.

Стабилизация камеры на Андроид

Вторая картинка обрезана по периметру, но программная (цифровая) стабилизация камеры на Андроид компенсировала размытие, смазывание изображения.

Гибридная стабилизация (HIS)

Гибридная технология комбинирует положительные качества OIS и EIS. Видеокамера смартфона оснащается механизмом OIS, гарантирующим аппаратную компенсацию движения рук. После этого изображение обрабатывается мощными программными алгоритмами для дальнейшего устранения недостатков картинки: повышения чёткости за счёт устранения сглаживания.

Технология гарантирует точное кадрирование и меньшее влияние на исходный кадр, чем EIS. Для ведения фотосъёмки реализация не даёт видимых преимущества, она применяется в основном для видеозаписи.

Гибридная стабилизация видео на телефоне с Андроид впервые реализована в Google Pixel 2.

Стабилизация изображения на базе искусственного интеллекта (AIS)

Artificial intelligence image stabilization относят к разновидности программной стабилизации (EIS). Отличается задействованием нейросетей, которые гарантируют резкие высокодетализированные фотографии. Технология эффективна при создании фотографий с большой выдержкой, ведении съёмки в условиях недостаточной освещённости.

Какая стабилизация лучше: оптическая или цифровая

В битве OIS vs EIS антитряски по большинству критериев выигрывает первая. Разница между оптической и электронной технологиями:

  • Первая не обрезает кадр – при съёмке задействуется каждый физический пиксель матрицы камеры.
  • Электронная стабилизация обходится дешевле оптической, широко применяется в устройствах средней ценовой категории.
  • OIS гарантирует более яркую, чёткую картинку с минимумом цифровых шумов.
  • Механическая OIS точнее и правильнее компенсирует вибрации, чем EIS или OIS на базе линз, когда информация считывается с гироскопических датчиков.
  • EIS дешевле в реализации, но уменьшает размер исходящего кадра.
Стабилизация изображения на базе искусственного интеллекта

Оптическая стабилизация, в отличие от электронной, сложна и дорогостоящая в реализации, это удел флагманов, полупрофессиональных цифровых и экшин-камер. Цифровая же применяется в бюджетных и средних по стоимости смартфонах.

Работа камеры без оптической стабилизации

Различают два способа устранения тряски смартфона во время съёмки: аппаратный и программный.

Аппаратное решение заключается в использовании стедикам или стэдикам – это переносная система стабилизации видеокамеры или носимый демпфирующий штатив, применяемый для видеосъёмки. Конструктивно выглядит как монопод – штатив с одной точкой опоры, устраняющий дрожание изображения во время записи на ходу.

Различают две группы стедикамов: электронные и механические.

Первые работают по принципу оптических стабилизаторов: дрожание компенсируется за счёт сенсоров, которые отслеживают перемещения и электрических двигателей – шустро изменяют положение смартфона в противоположную перемещению сторону. Благодаря высокому быстродействию справляются с работой при съёмке роликов в разрешении 4K, движении на транспорте.

Оснащаются встроенными или съёмными аккумуляторами, рассчитанными на 5-18 часов работы, иногда комплектуются power bank. Поддерживают 3-4 режима съёмки, оснащаются элементами для ручной настройки, иногда – дисплеем.

Противовесы ждя работы механического устройства

В механических устройствам применяются противовесы, требующие ручной балансировки. Механические стедикамы тяжелые и долговечные – не боятся механических повреждений вследствие падений, ударов, вибрационных воздействий, повышенной влажности и даже песчаной бури. Имеют складную конструкцию для минимизации занимаемого пространства при транспортировке.

Механические стабилизаторы разделяют на:

  • Одноосевые – ликвидирует наклона смартфона.
  • Двухосевые – компенсируют повороты и наклоны.
  • Трёхосевые – следят за положением смартфона в трёх плоскостях, вращаются на 360°.
Механический стабилизатор

При использовании телефона без OIS и EIS изображение успокоится, если установить смартфон напротив объекта съёмки, а затем облокотить руку о недвижимую твёрдую поверхность: стена, лавочка, иногда спасает даже собственное колено.

Что делать если в телефоне плохая стабилизация

При плохой работе антитряски видео обрабатывается через программные редакторы видео, например, Google Photo. Отснятый материал открывают через программу, разрешив сохранение мультимедийного контента и фото на устройство, и переходят в меню редактирования.

Опция стабилизирования

Выбирают опцию «Стабилизировать», дожидаются завершения процесса и сохраняют обработанный файл (оригинал программа не затрагивает).

Работа опции стабилизирования

Не забудьте отключить сохранение местоположения.

К программным стабилизаторам относится большинство конвертеров и редакторов видео. Иногда разумнее сбросить видеоролик на компьютер, обработать через программный комплекс для видеомонтажа или приложение для стабилизации, например, профессиональный инструмент Deshaker – плагина (расширения) для VirtualDub.

Программа Deshaker

Технологии стабилизации избавят записанный видеоролик или фото от размытия, дрожания камеры. В среднеценовой нише смартфонов распространена цифровая стабилизация изображения. Оптическая применяется во флагманах. На рынке появляются аппараты с двойной и гибридной стабилизацией – демонстрируют высокое качество материала, но обходятся дороже остальных технологий.

С первым личным "смартфоном" Siemens a50 в школе, начал серьезно интересоваться телефонами. Прошёл долгий путь от продавца-консультанта в Связном, до мастера по ремонту. Помогу профессионально разобраться в любом вопросе от выбора нужной модели до консультации в неполадках с технической и программной частью устройства. Обращайтесь :)

МобилТОП
Оставьте комментарий, вопрос эксперту или отзыв

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Adblock
detector