Что такое оптическая стабилизация в камерах смартфонов
Papa-jobs.ru

Ремонт телефонов

Что такое оптическая стабилизация в камерах смартфонов

Что такое оптическая стабилизация в смартфонах

С того момента как в телефонах появились первые фотокамеры, между производителями мобильных устройств началась гонка фото-возможностей. Сперва она выражалась только в наращивании количества пикселей, но со временем производители начали улучшать камеру и другими способами. Одним из последних нововведений стало появление в смартфонах оптической стабилизации изображения, которая раньше встречалась только фотоаппаратах. В данной статье мы расскажем о том, что такое оптическая стабилизация, как она работает и для чего она нужна в смартфоне.

Для того чтобы разобраться с тем, что такое оптическая стабилизация в смартфоне необходимо объяснить значение нескольких смежных терминов. Начнем со стабилизации изображения.

Стабилизация изображения – это технология, которая пришла в смартфоны из фотоаппаратов и видеокамер. Она заключается в использовании различных способов для компенсации естественных движений камеры в руках оператора. Это позволяет получить более четкие кадры без использования штатива. Кроме этого, наличие стабилизации изображения позволяет использовать более длинную выдержку, что в свою очередь позволяет получать более яркую картинку в условиях плохой освещенности, например, при съемке ночью. Стабилизация изображения может работать на основе оптической или цифровой стабилизации.

Устройство камеры и 4-осевой оптической стабилизации в смартфоне Xiaomi Mi 5.

Оптическая стабилизация работает механически, она изменяет положение матрицы или отдельных элементов объектива таким образом, чтобы компенсировать движение камеры. Впервые оптическая стабилизация появилась в 1994 году, когда компания Cannon представила свою технологию OIS или Optical Image Stabilizer. Данная технология работала на основе специального стабилизирующего элемента объектива, позиция которого изменялась по двум осям согласно командам, которые приходили от сенсоров.

Оптическая стабилизация OIS быстро зарекомендовала себя как эффективное решение и другие производители фотоаппаратов начали создавать собственные варианты данной технологии. Так появились такие системы оптической стабилизации как:

  • Vibration Reduction (VR) от Nikon;
  • Optical Steady Shot (OSS) от Sony;
  • Optical Stabilization (OS) от Sigma;
  • Vibration Compensation (VC) от Tamron;
  • Dual IS от Panasonic;

С приходом цифровых фотоаппаратов стало возможно стабилизировать изображение не только за счет работы отдельных элементов объектива, но и за счет движения матрицы. В результате начали появляться системы оптической стабилизации с подвижной матрицей. Первой такой системой стала Anti-Shake (AS) от Konica Minolta. Позже аналогичные системы стабилизации представили и другие производители фотоапаратов, например:

  • Super Steady Shot (SSS) от Sony;
  • Image Stabilizer (IS) от Olympus;
  • Shake Reduction (SR) от Pentax;

Цифровая стабилизация или EIS (Electronic (Digital) Image Stabilizer) – это второй способ стабилизации изображения. Она не требует механического движения и может работать по разным принципам, например, сдвиг матрицы может симулироваться за счет резервных пикселей. Для этого под стабилизацию изображения отводится около половины всех пикселей на матрице. Эти пиксели обычно не участвуют в создании изображения, информация с них используется только тогда, когда нужно стабилизировать картинку. В этом случае цифровая стабилизация работает за счет того, что картинка плавает по поверхности матрицы и камера корректирует это движение с помощью резервных пикселей. Данная технология используется в основном в цифровых видеокамерах.

В смартфонах оптическая стабилизация впервые появилась в 2012 году. Первопроходцем стал смартфон Nokia Lumia 920, который впервые получил объектив с оптической стабилизацией изображения (OIS). С тех пор оптическая стабилизация начала регулярно появляться во флагманских смартфонах. Сейчас же оптическая стабилизация встречается даже в смартфонах среднего ценового диапазона, например, она есть в таких моделях как:

  • Sony Xperia XA Ultra (14 тыс. руб.);
  • Samsung Galaxy A5 (2016) SM-A510F (14 тыс. руб.);
  • Sony Xperia XA2 Dual (16 тыс. руб.);
  • Samsung Galaxy A7 (2016) SM-A710F (20 тыс. руб.);
  • LG G6 32GB (24 тыс. руб.);

Рейтинг смартфонов с оптической стабилизацией камеры

Качественная съемка на смартфон в любых условиях упрощается при соответствующем техническом оснащении. В этой публикации представлен рейтинг лучших смартфонов с оптической стабилизацией камеры на 2020 год. Оптическая стабилизация – это уникальная технология, которая позволяет делать невероятно крутые снимки на ваш телефон и, поскольку это не дешевая разработка, такие телефоны будут стоить не дешево. Но наши эксперты отобрали 10 самых оптимальных моделей по цене и качеству.

Критерии сравнительного анализа

Отмеченный в заголовке способ стабилизации применяют в профессиональной аппаратуре для фото (видео) съемки. С помощью гироскопа и других датчиков фиксируется изменение положения камеры. Специализированными приводами перемещают линзы оптического тракта для оперативной коррекции механических внешних воздействий.

Аналогичные решения используют при создании современных смартфонов. При конструировании мобильных устройств приходится уделять достаточное внимание миниатюризации, снижению веса. Это несколько ограничивает технические возможности стабилизаторов, однако позволяет устранить негативное влияние мелкого дрожания рук. Тем самым, без электронной обработки обеспечивают высокую четкость изображений.

Чтобы выбрать смартфон с оптической стабилизацией камеры без ошибок, рекомендуется в комплексе оценивать важнейшие параметры:

  • стоимость;
  • бренд;
  • отзывы покупателей;
  • дополнительные возможности.

Если для вас в телефоне самое главное только качество снимков, то вам не обязательно переплачивать за такие дополнительные возможности, как NFC, беспроводная зарядка или 4K-экран.

Лучшие недорогие смартфоны с оптической стабилизацией

В этой категории главным критерием обозначена цена. Однако даже в этом экономичном сегменте можно найти технику с отличными потребительскими характеристиками.

1. Xiaomi Mi Play 4/64GB

Новинка 2019 г. занимает почетное первое место по результатам комплексной оценки базовых параметров:

  1. переливающийся дизайн крышки – качественное воплощение модных трендов;
  2. большой, но не слишком крупный экран (5,84”) удобен для выполнения рабочих операций;
  3. оптическая стабилизация;
  4. солидная оперативная память (4Гб) в комплекте с 8-ядерным процессором (2,3 МГц) обеспечивают возможность запуска «тяжелых» приложений;
  5. при количестве пикселей 432 на дюйм не видны отдельные элементы даже при близком внимательном изучении картинки.

Достоинства:

  • демократичная цена;
  • хороший экран;
  • быстродействие;
  • высокое разрешение – соответствие Full HD+;
  • хорошая техническая оснащенность.

Недостатки:

  • крышка из пластика;
  • слабая фронтальная камера.

2. HUAWEI P30 lite

Облегченность версии (Lite) не является свидетельством существенных ограничений. Этот аппарат функционирует под управлением новой ОС Android 9.0. Крупный экран (6,15”) с разрешением 415 ppi обеспечивает комфортные условия для общения в соцсетях, просмотра видео и актуальных новостей. Комбинированный процессор собственной разработки Kirin 710 (8 ядер; 2,2 МГц) обеспечивает высокую скорость при запуске современных игр.

Достоинства:

  • соотношение цена-качество
  • эффектный внешний вид (стекло+металл);
  • быстрая зарядка;
  • миниатюрная «капля» для размещения качественной фронтальной камеры (32Мп);
  • широкоугольный объектив с встроенным датчиком глубины.

Недостатки:

3. Meizu 15 4/64GB

Несмотря на первое появления на рынке в 2018 г., эта модель до сих пор пользуется заслуженной популярностью. По отзывам пользователей это недорогой смартфон с оптической стабилизацией полностью пригоден для качественной фото и видео съемки. Определенное значение имеет выбор производителем камер Sony (12 и 20 Мп). Достаточно высокую скорость обработки данных обеспечивает производительный процессор Snapdragon 660. Керамический корпус обеспечивает длительное сохранение красивого внешнего вида при интенсивном использовании.

Достоинства:

  • качественная оптика известного бренда;
  • режим быстрой зарядки аккумуляторной батареи;
  • стереодинамики;
  • опция «распознавания лица»;
  • надежное долговечное защитное покрытие корпуса.

Недостатки:

  • размер по диагонали некоторыми пользователями оценивается как недостаточный (5,45”).

4. Sony Xperia XA2 Dual

Небольшая диагональ экрана (5,2”) переместила эту модель на последнюю позицию в рейтинге бюджетных камерофонов. Надежный, но не самый новый, процессор Snapdragon 630 отличается средними показателями производительности по современным меркам. Тем не менее, общая техническая оснащенность позволяет решать типовые практические задачи без проблем. Отдельно следует отметить отличную матрицу (23 Мп). В комбинации с качественным оптическим трактом она выполняет свои функции на отлично. Безупречный внешний вид высоко оценивают любители классических элегантных дизайнерских решений.

Читать еще:  Что делать, если планшет зависает

Достоинства:

  • хорошая оснащенность для съемки;
  • высокое разрешение экрана (424 ppi);
  • устойчивое к царапинам стекло;
  • алюминиевый корпус;
  • реалистичное воспроизведение цветовой гаммы (снимки, дисплей).

Недостатки:

  • солидный вес (171 г);
  • компактный экран.

Лучшие смартфоны с оптической стабилизацией камеры цена-качество

В этом разделе представлена техника с самыми улучшенными параметрами на сегодня. Некоторое увеличение цены полностью оправдано применением отличных комплектующих и безупречной сборкой. Владелец смартфона с лучшей камерой и оптической стабилизацией может создать четкий снимок в самых разных условиях. Ниже отмечены особые аргументы в пользу выбора отдельных моделей.

1. Apple iPhone X 64GB

Корпус этого смартфона создан нержавеющей стали с задней крышкой из прочного стекла. Гармоничный размер дисплея (5,8”) удобен для пользования одной рукой, но не вызывает затруднений при просмотре мелких элементов на экране. Разрешение 463 ppi – один из лучших показателей. При сравнительно небольшой емкости батареи обеспечивается работоспособное состояние на протяжении более 20 часов (режим разговора). Отдельно следует упомянуть «фирменную» технологию разблокировки по контрольному сканированию радужной оболочки глаза (лица). Кроме ускоренной зарядки, владелец этого мобильного устройства может пользоваться удобной зарядкой без проводов.

Достоинства:

  • лучшая камера с оптической стабилизацией;
  • высокая производительность;
  • экономичное потребление электроэнергии;
  • современные системы разблокировки, зарядки АКБ;
  • встроенный телеобъектив;
  • защита от влаги и пыли по стандарту IP 67.

Недостатки:

2. Samsung Galaxy Note 9 128GB

Крупный экран (6,4”) этого смартфона создан с применением современной технологии AMOLED. При 514 ppi можно рассматривать мельчайшие изображения без признаков зернистости. Кроме оптической стабилизации камера оснащена:

  1. автоматической скоростной фокусировкой;
  2. режимом макросъемки;
  3. оптическим двукратным масштабированием (Zoom).

В слоте для карточек можно устанавливать накопители до 512 ГБ. Такого объема хватит для хранения большой коллекции фотографий и видео файлов. Разблокирование «по лицу» облегчает управление и одновременно обеспечивает высокий уровень безопасности.

Достоинства:

  • яркий экран с хорошей цветопередачей;
  • отличная двойная камера;
  • корректная работа биометрических датчиков;
  • быстрая зарядка;
  • стекло устойчивое к царапинам;
  • водонепроницаемый корпус.

Недостатки:

  • несколько завышенное размещение датчика разблокировки по отпечатку пальца.

3. Apple iPhone Xr 64GB

Гармоничное сочетание экономичного процессора и особенностей операционной системы обеспечивает работоспособность более 25 часов на одной зарядке в режиме разговора. Этот смартфон хорошо защищен от воды и пыли. Стереодинамики качественно воспроизводят звук даже при высокой выходной мощности. Быстрая стабилизация оперативно корректирует механические помехи.

Достоинства:

  • хороший смартфон с оптической стабилизацией камеры;
  • быстродействие в работе;
  • биометрическая разблокировка;
  • экономичность;
  • быстрая зарядка;
  • защита от воды;
  • крупный качественный экран.

Недостатки:

  • отсутствие слота для увеличения стандартного хранилища карточками памяти.

4. HUAWEI P30 Pro

Крупный экран (6,47”) и металлический корпус подразумевает соответствующее увеличение веса (192 г). Однако пропорции корпуса вполне подходят для удобного пользования одной рукой. Такой дисплей удобен для серфинга в интернете, просмотра видео, решения других задач. Три превосходные камеры с разрешением 8, 20 и 40Мп обеспечивают высокое качество съемки. Для повышения точности настройки производитель установил лазерный датчик. Хорошие показатели производительности объясняются применением солидной оперативной памяти (8Гб) в комбинации с новым быстрым процессором Kirin 980-й серии.

Достоинства:

  • шикарные камеры;
  • качественное масштабирование во всем рабочем диапазоне;
  • водозащита;
  • высокая чувствительность матрицы;
  • быстрая зарядка (до 95-100% за 45 мин);
  • уверенный прием сигнала даже при сильном уровне электромагнитных помех;
  • хорошие показатели автономности.

Недостатки:

  • не всем удобное расположение сканера отпечатков.

5. Xiaomi Mi Mix3 6/128GB

Уникальной особенностью в этой модели можно назвать быстрое выдвижение фронтальной камеры (24+2 Мп). Таким решением производитель устранил главный недостаток в смартфонах конкурентов – «засорение» рабочей площади экрана «челками» и «каплями» для размещения функциональных компонентов. Этот сравнительно недорогой смартфон с оптической стабилизацией оснащен системой бесконтактных расчетов NFC. Экономные пользователи могут полноценно пользоваться SIM картами двух операторов мобильной связи одновременно. Также этот слайдер имеет массу других достоинств.

Достоинства:

  • выдвигающиеся камеры отличного качества;
  • стекло не подвержено царапинам;
  • хорошее техническое оснащение;
  • глубокие сочные цвета картинки;
  • двойная фронтальная камера;
  • корректная работа автоматической настройки яркости.

Недостатки:

6. OnePlus 7 8/256GB

При высоком разрешении основной камеры (48 Мп) владелец вправе рассчитывать на высокое качество съемки. Как подтверждают опытные эксперты и рядовые пользователи подобные ожидания подкреплены позитивными результатами практических испытаний. Отдельно надо подчеркнуть возможность изменения настроек цветопередачи в широком диапазоне и хорошую оптическую стабилизацию.

Достоинства:

  • сильный качественный звук;
  • качество фотографий;
  • стильный дизайн;
  • высокая производительность;
  • быстрый сканер разблокировки по отпечатку пальца.

Недостатки:

  • большие черные рамки при видеосъемке.

Какой смартфон с оптической стабилизацией камеры лучше купить

Представленный рейтинг лучших смартфонов с оптической стабилизацией следует дополнить внимательным изучением понравившихся моделей. Базовое программное обеспечение можно изменить с помощью продуктов из фирменных магазинов приложений. Объем стандартного хранилища расширяют карточкой памяти до нескольких сотен Гб. Для улучшения защитных параметров применяют чехлы, специальные пленки. В любом случае необходимо учитывать собственные предпочтения по размерам и разрешению экрана, весу и другим техническим характеристикам. Чтобы не ошибиться, рекомендуется соответствующий список ограничений подготовить заранее. Стоимость техники оценивают вместе с показателями надежности и устойчивости к неблагоприятным внешним воздействиям.

Стабилизация камеры смартфона: какая бывает и как работает

Сегодня камера — основной инструмент, который используется для продвижения современных смартфонов. Да, особенно — флагманов. Чтобы заставить пользователя купить очередную дорогую новинку, в ней должен быть не один, а сразу несколько модулей с максимальным разрешением, а, с недавнего времени, и зумом — маркетологи делают ставку именно на них. Если не учитывать датчик глубины, у того же Samsung Galaxy S20 Ultra три камеры с максимальным разрешением 108 Мп и гибридным зумом вплоть до 100x. Согласитесь, это звучит куда солиднее, чем три камеры с разрешением 12 Мп и оптическим зумом 2x из iPhone 11 Pro.

Тем не менее, о чем я уже несколько раз писал, маркетинговые цифры не определяют качество съемки. При сравнении фотографий на основные камеры двух смартфонов, которые упомянул выше, это становится особенно понятно — они снимают на одном и том же уровне за счет подобного размера диафрагмы и аналогичных алгоритмов работы нейросетей. Здесь же хочу остановиться на еще одной важной характеристике камеры — стабилизации изображения. Она может быть цифровой, оптической и гибридной, а ее использование влияет как на фотографии, так и на видеозаписи. Про все это расскажу подробнее.

В тему:

Для чего нужна стабилизация камеры

Стабилизация в камере смартфона нужна для того, чтобы компенсировать его движение, избежать смазанных фотографий, а также раздражающей тряски на видео. Стабилизация практически не имеет значения только в том случае, если съемка ведется со штатива, и спуск затвора производится с помощью пульта дистанционного управления. К примеру, удаленно контролировать приложение «Камера» на iPhone можно с помощью кнопок громкости на проводных и беспроводных наушниках, а также через одноименную программу на умных часах Apple Watch. Иначе без стабилизации не обойтись — картинка будет страдать.

Читать еще:  В телефоне пропал звук - что делать?

Кстати, актуальные смартфоны Apple как раз отлично подходят для разговора про стабилизацию. К примеру, у самого популярного iPhone 11 две камеры: широкоугольная и ультраширокоугольная. Первая — венец инженерной мысли производителя. Она делает действительно качественные снимки не только за счет относительно большой диафрагмы f/1,8, сравнительно большого размера точек на 12-Мп матрице, а также продвинутых алгоритмов ИИ — за их четкость также отвечает оптическая стабилизация. А вот вторая здесь скорее для галочки — у нее и светосила посредственная, и стабилизация только цифровая.

Стабилизация может быть цифровой, оптической, а также гибридной — в последнем случае речь идет про одновременное использование двух предыдущих. Многие называют стабилизацию невидимым штативом, который избавляет фото и видео от последствий дрожащих рук. Но ее нельзя считать панацеей — да, она компенсирует тряску с относительно небольшой амплитудой. Тем не менее, если во время съемки вы будете достаточно активно двигаться (к примеру, пританцовывать), не спасет никакая из доступных на рынке стабилизаций. В данном случае можно будет сильно уменьшить выдержку, но сегодня точно не про нее.

Что такое цифровая стабилизация и каков принцип её работы

Цифровую стабилизацию также часто называют электронной — ее используют лишь из-за простоты. Для нее не нужны какие-то дополнительные аппаратные компоненты, которые увеличивают как себестоимость, так и дальнейшую стоимость гаджета — используются только те, которые уже встроены в смартфон, и основой технологии становится программное обеспечение. Несмотря на это, даже цифровая стабилизация значительно повышает качество фотографий и видеозаписей, поэтому уже на нее нужно обратить повышенное внимание. Тем не менее, справедливости ради, сегодня она используется повсеместно.

У цифровой стабилизации достаточно простой алгоритм работы. Представьте себе матрицу камеры смартфона, которая состоит из отдельных пикселей, — чтобы упростить, пусть это будет условный квадрат 10 на 10 точек. Когда стабилизация отключена, во время съемки используется вся площадь матрицы. После ее активации, происходит обрезка — вместо 10-ти начинает использоваться на пару точек меньше по каждой стороне. Основываясь на данных гироскопа и акселерометра, квадрат 8 на 8 перемещается по матрице камеры, чтобы компенсировать тряску гаджета. Вот и весь секрет.

Число точек, которые фактически обрезает каждое устройство, зависит от агрессивности работы цифровой стабилизации, используемой им. После обрезки числа пикселей качество изображения также падает — чем более агрессивно работает стабилизация, тем сильнее. Тем не менее, чаще всего это оправдано отсутствием смазанных участков. Ранее про цифровую стабилизацию было больше разговоров, но сегодня без помощи оптической ее оставляют только в недорогих смартфонах.

Что такое оптическая стабилизация и каков принцип её работы

Несмотря на то, что далеко не во всех камерах современных смартфонов используется оптическая стабилизация, это технология далеко не нова — если точнее, ей не меньше четверти века. Еще в 1995 году ее в своих камерах и объективах начала использовать компания Canon. В ее варианте она называется Image Stabilization (IS), поэтому другим компаниям пришлось придумываться собственные названия: Vibration Reduction (VR) у Nikon, Optical SteadyShot (OSS) у Sony, Optical Image Stabilizer (OIS) у Fujifilm. Первым смартфоном с системой оптической стабилизации принято считать Nokia Lumia 920 из 2012-го.

Для использования возможностей оптической стабилизации, в камере смартфона используется специальный подвижный механизм, который перемещает не изображение по матрице, а всю матрицу целиком. В итоге картинка остается резкой, несмотря на тряску. Тем не менее, полагаться на оптическую стабилизацию на 100% также нельзя. Следует отменить, что у каждого производителя камеры свои представления по поводу работы оптической стабилизации, поэтому и качество результата в виде фотографии может достаточно сильно отличаться. Более того, движение камеры также ограничено, поэтому стабилизация компенсирует лишь небольшую тряску.

Что лучше: оптическая или цифровая стабилизация

В сравнении с цифровой, оптическая стабилизация явно выигрывает. Начнем с того, что она не обрезает использование матрицы, поэтому изображение получается более ярким, четким, с меньшим количеством шумов и так далее. Более того, чаще всего оптическая стабилизация отыгрывает процесс компенсации тряски куда более правильно, ведь она не считывает данные с гироскопа или акселерометра, а использует собственные аппаратные механизмы. Оптическая стабилизация используется даже не в самых новых смартфонах — к примеру, она есть в Xiaomi Mi5, которому уже несколько лет отроду.

Интересный факт: некоторые считают, что цифровая стабилизация лучше оптической справляется со съемкой видео. К примеру, в первом поколении смартфонов Pixel используется именно она, и представители Google объясняют это тем, что она способна предугадывать движение, поэтому заметно быстрее отыгрывает его компенсацию — это критично во время съемки роликов. Тем не менее, во втором поколении Pixel инженеры уже использую гибридную стабилизацию, про которую дальше.

Что такое гибридная стабилизация и каков принцип её работы

Яркий пример смартфона, в котором используется гибридная стабилизация изображения — Google Pixel 4. Она предполагает объединение возможностей цифрового и оптического механизма, что позволяет сделать картинку максимально четкой и избежать смазываний даже в самых активных условиях съемки. По задумке, подобный гаджет должен использовать оптическую стабилизацию всегда, а цифровую подключать либо с помощью дополнительной функции, либо самостоятельно интеллектуальным образом. Теоретически подобный механизм должен значительно повысить эффективность стабилизации.

Какая стабилизация лучше

Чтобы раскрыть данный вопрос, нужно ответить вот на что: в каких условиях обычно делается фотография или записывается видео на мобильное устройство? И еще: насколько сильно его владелец заморачивается, чтобы добиться качественной картинки? Ответ простой — пользователь хочет получать снимки и ролики максимального качества, не вкладывая в это никаких усилий. Отсюда и достаточно простой вывод — у гаджета должна быть максимально хорошая камера, которая будет использовать гибридную стабилизацию. Кстати, вот наглядный пример съемки на «бородатый» Google Pixel 2 с ней и без нее:

Результат налицо, без стабилизации ролик выглядит просто отвратительно, а вот с ней вполне пригодным для дальнейшего использования. Стоит отметить, что в данном случае условия как раз максимально экстремальные. С одной стороны, камере сложно из-за тряски. С другой стороны, она должна охватывать широкий динамический диапазон из-за достаточно сложной с точки зрения света композиции кадра. Конечно, сложно сказать, что Google Pixel 2 в этом плане справился идеально, но речь о глобальном качестве картинки, а именно о разнице при использовании гибридной стабилизации.

Какие перспективы у стабилизации камер мобильных устройств

У стабилизации изображения в камерах смартфонах есть три равнозначных пути развития. Во-первых, ее оптические механизмы становятся все более доступными, поэтому увеличивают ширину своего распространения не только по смартфонам, но и по камерам в них — так, глядишь, и все модули будущих iPhone будут с этим работать. Во-вторых, будут появляться более совершенные механизмы оптической стабилизации, которые уже появляются в концептофонах — том же VIVO APEX 2020 (в нем используется карданный механизм стабилизации, который увеличивает амплитуду движения камеры для компенсации даже самой агрессивной тряски). В-третьих, нельзя отбрасывать в сторону интеллектуальные программные механизмы, которые продолжают развиваться.

Читать еще:  Восстановление imei на китайских телефонах

Оптическая стабилизация изображения в камере смартфона: что такое и для чего нужно

Из редко встречающейся, причем только в флагманском смартфоне, дорогостоящей экзотики оптическая стабилизация давно превратилась в технологию получения более качественного изображения, «опустившуюся» кое-где уже и до среднего сегмента.

О том, зачем она нужна, и можно ли без нее обойтись – наша сегодняшняя статья.

Шевелёнка и стабилизация изображения

Не всегда объектом фотосъемки становятся неподвижные объекты. Иной раз приходится фотографировать движущихся людей, животных, автомобили.

В результате на снимке возникает т.н. шевелёнка – перемещающиеся объекты выходят смазанными, размытыми.

Разновидностью этого дефекта считается «сдёргивание» кадра: в этом случае размытие появляется из-за движения самого фотографирующего устройства.

Для борьбы с этими искажениями раньше использовали малое время выдержки.

У этого имелись свои недостатки:

  • При слабой освещенности короткая выдержка приводила к затемнению снимка.
  • Увеличение ISO для компенсации недостатка света приводило к сильному повышению уровня цветовых шумов.

Против сдергивания кадра помогали самые обыкновенные штативы, но и у них были свои ограничения – громоздкое приспособление можно было использовать далеко не во всех случаях.

В 1994 году появилась технология, известная как OIS (Optical Image Stabilizer) – оптическая стабилизация изображения. О смартфонах или даже телефонах с камерой речь еще не шла, поэтому применялась она в фотоаппаратах.

Суть ее сводилась к перемещению объектива в двух плоскостях в соответствии с сигналом стабилизирующих датчиков. Благодаря этому проекция изображения не перемещалась относительно светочувствительного элемента, и четкость существенно повышалась.

Но если амплитуда выходила за определенные рамки, то способностей системы справиться с искажениями не хватало.

В цифровых устройствах

Из-за ограничений, накладываемых малыми габаритами, перемещать объектив оказалось конструктивно невыгодно.

Поэтому оптическая стабилизация, вначале в цифровых фотоаппаратах, а впоследствии – и в смартфонах осуществлялась за счет колебаний всего блока камеры, вместе с сенсором и объективом.

Однако всё это требовало достаточно дорогостоящей прецизионной механики, и вместо этого массовое распространение получила EIS – Electronic Image Stabilizer, или цифровая стабилизация.

Устранение дефектов в этом случае осуществляется благодаря программной обработке получаемого изображения.

Но качество полученного снимка несколько страдает, в первую очередь, оттого, что для стабилизации одного пикселя приходится задействовать сразу несколько пикселей матрицы.

Помимо этого, использование сложных алгоритмов вносит в картинку дополнительные цифровые шумы.

До тех пор, пока качество камер смартфонов оставляло желать лучшего, чего-то большего, чем цифровая стабилизация, просто не требовалось.

Однако с появлением на рынке мощных фотофлагманов остро встал вопрос об улучшении качества полученных снимков уже не программными, а аппаратными методами.

В результате в сентябре 2012 года был анонсирован Nokia Lumia 920 – первый аппарат, обладающий оптической стабилизацией камеры.

Как работает OIS в современных гаджетах

В большинстве серьезных современных девайсов имеется встроенный гироскопический датчик. В соответствии с его показаниями происходит смещение модуля камеры, благодаря чему устраняется эффект дрожания рук.

Это позволяет использовать при фотосъемке более длительную выдержку.

Но если речь идет о видеосъемке, то здесь основным инструментом стабилизации выступает EIS. Если в аппарате имеется оптическая стабилизация, это вовсе не означает, что там нет цифровой.

Pixel-Story.ru

Зачем стабилизация нужна в смартфонах и почему ее наличие важно для фотографии и видеозаписи

Камера смартфона состоит из множества компонентов, от датчиков и объективов до систем лазерной фокусировки. И все чаще стабилизация изображения становится одной из основополагающих функций камеры.

Стабилизация изображения, как ни странно, важна для стабилизации ваших изображений. Без нее ваши снимки получаются размытыми, а видео выглядят так, будто второсортное кино 80-х. Видите ли, затвор камеры должен быть открытым, чтобы захватывать свет. Пока это происходит, малейшее движение может испортить весь кадр. Это особенно актуально, когда затвор открыт в течение длительного времени, например, при съемке в темноте.

Поскольку в наших смартфонах все чаще появляются HDR и ночные режимы, стабилизация изображения превратилась из роскоши в необходимость. Практически все смартфоны обеспечивают стабилизацию изображения как минимум на одной камере и делают они это разными способами. В этом материале мы расскажем про них.

Оптическая стабилизация изображения (OIS)

OIS — это аппаратное решение, использующее микроэлектромеханический (MEMS) гироскоп для определения движения и соответствующей настройки системы камеры. Например, если вы держите свой смартфон, и ваша рука слегка смещается влево, система OIS заметит это и немного сместит камеру вправо.

Это аппаратное решение не требует обрезки изображения, а это означает, что для захвата фотографии в телефоне используется полное считывание с датчика. В результате вы получите видео с нулевым искажением, поскольку пропадает «эффект желе», возникающий при цифровой стабилизации. OIS также делает видео намного более естественным, так как не применяется цифровая обработка.

Оптическая стабилизация максимально полезна для съемки видео или фотографий. Она особенно хороша в условиях слабого освещения, когда затвор камеры открыт дольше. Из-за отсутствия оптической стабилизации фотографии могут получаться размытыми даже из-за небольшого движения рукой.

При включенном OIS незначительные колебания нивелируются, что позволяет делать более четкие фотографии. То же самое касается телеобъективов, где малейшее дрожание усиливается из-за гораздо более широкого поля зрения.

Электронная стабилизация изображения (EIS)

EIS — это попытка сделать то, что делает OIS, но без физического оборудования. Этот вид стабилизации работает при помощи акселерометра вашего смартфона для обнаружения небольших движений. Программное обеспечение камеры считывает эти движения и выравнивает каждый кадр. Для изображений это особенно важно при съемке HDR и в ночном режиме, когда камера делает несколько снимков за короткий промежуток времени.

При записи видео программа найдет точку высокой контрастности и попытается удержать эту точку в той же части кадра. Более современные EIS используют машинное обучение для обнаружения объекта и, соответственно, его «захвата».

Обычный компромисс с использованием EIS заключается в том, что иногда электроника создает всем известный «эффект желе», делает видео не совсем естественными.

Возможно, самым большим недостатком электронной стабилизации является обрезание изображения. Когда EIS включен, картинка становится немного обрезанной на выходе.

Края изображения с сенсора камеры используются как буферная зона. Стабилизированное изображение можно перемещать в пределах этого поля, сохраняя объект в кадре. Без буферной зоны края изображения обрезались бы более заметно.

Гибридная стабилизация изображения (HIS)

HIS, следуя из названия, представляет собой комбинацию OIS и EIS. Это хорошее комплексное решение. OIS обеспечивает базовую аппаратную стабилизацию, а затем используется EIS для дальнейшего сглаживания видеоматериала.

Благодаря наличию OIS фактор «кропа» EIS не обязательно должен быть высоким. Буфер по краям изображения может быть меньше, что приводит к более тонкому кадрированию и меньшему влиянию на конечный кадр.

Для фото нет никакой пользы от гибридной системы. OIS обеспечит беспроблемную съемку во всех желаемых сценариях. Хотя EIS может быть включен для дополнительной стабилизации с HDR и многократными ночными снимками.

Если вам интересны результаты работы HIS, вот пример Pixel 2 от Google, который был первым флагманом на Android, использующим гибридную систему OIS и EIS:

Если и HIS вам недостаточно, изображения все еще размыты, а видео дергается, то единственным решением данной проблемы будет покупка ручного стабилизатора.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector