手機支持OIS光學(xué)防抖已經(jīng)不是什么新鮮事,雖然光學(xué)防抖很常見,但也有不同的防抖方案,帶來不一樣的防抖效果。
除了久經(jīng)沙場的鏡頭OIS光學(xué)防抖,還有最新推出的OPPO懸浮防抖、蘋果的傳感器位移防抖以及vivo的微云臺防抖等,這些防抖都有何區(qū)別?帶來怎樣的體驗變化?
為什么需要OIS光學(xué)防抖?
首先我們先來了解下為什么手機影像系統(tǒng)需要OIS光學(xué)防抖。平常我們使用手機拍攝的瞬間,光線會通過鏡頭進入傳感器,傳感器采集后實現(xiàn)成像。一般我們手持手機拍攝,會產(chǎn)生難以避免的機身抖動,有可能會導(dǎo)致傳感器在同一位置接收到不同的光線疊加在一起,造成最終成像模糊。
在暗光拍攝場景就能很容易體驗到機身抖動帶來的問題。我們在夜間拍攝時,如果使用的是沒有OIS光學(xué)防抖的手機,你會發(fā)現(xiàn)拍攝的照片很容易模糊。這是因為暗光環(huán)境下,手機通常會降低快門速度以獲取更大進光量,相當于會放大抖動帶來的問題,這時候輕微的抖動就很容易導(dǎo)致照片模糊。
除了照片,拍攝視頻也會受到機身抖動影響。機身抖動會導(dǎo)致視頻畫面的連續(xù)穩(wěn)定性降低,特別是一些抖動比較厲害的拍攝場景,過大的畫面晃動幅度讓視頻質(zhì)量直線下降,甚至無法看清視頻內(nèi)容。
OIS光學(xué)防抖的出現(xiàn)就是為了改善機身抖動帶來的成像問題。簡單來說,OIS光學(xué)防抖會通過監(jiān)測到的機身抖動位移信息,讓防抖模塊反向移動抵消這種抖動,從而有效抑制抖動對手機成像的影響。
主流手機已經(jīng)發(fā)展出了不同防抖方案,包括鏡頭OIS光學(xué)防抖、傳感器位移防抖以及懸浮防抖等。
鏡頭OIS光學(xué)防抖如何實現(xiàn)?
目前大部分手機所支持的OIS光學(xué)防抖功能都屬于鏡頭OIS光學(xué)防抖。手機內(nèi)部的鏡頭模組為可移動設(shè)計,能夠通過馬達或者記憶金屬機械結(jié)構(gòu)推動鏡頭模組移動,這是OIS光學(xué)防抖的硬件基礎(chǔ)。
可移動的鏡頭模組配合陀螺儀獲取到的手機抖動數(shù)據(jù),反方向移動鏡頭模組補償機身抖動所影響的光線路徑,使得抖動后的光線仍舊能落在原本的位置,這樣就能帶來更加穩(wěn)定清晰的成像效果。
雖然鏡頭模組的移動相對傳感器是平行移動,但一般會用于應(yīng)對手機前傾(Pitch軸)和側(cè)傾(YAW軸)抖動,也就是我們常說的兩軸光學(xué)防抖。而四軸光學(xué)防抖一般是增加了手機平移的X軸和Y軸防抖,通常在兩軸防抖硬件基礎(chǔ)上,通過算法優(yōu)化實現(xiàn)四軸防抖。
值得一提的是,雖然鏡頭OIS光學(xué)防抖原理基本一致,但也有不同的實現(xiàn)方式。比如有滾珠式防抖、懸絲式防抖、SMA記憶合金防抖,這些都是通過不同方式物理推動鏡頭模組,實現(xiàn)防抖效果。
鏡頭OIS光學(xué)防抖在目前的手機上很常見,大部分手機基本都采用這種防抖方案。在鏡頭OIS光學(xué)防抖加持下,手機拍照安全快門時間可以變得更長,提升暗光場景下成像質(zhì)量的同時,也能保證成片率。防抖同樣也適用于拍攝視頻場景,在手持抖動場景,提升視頻畫面的穩(wěn)定性,獲得更好的畫面品質(zhì)。
傳感器位移式光學(xué)防抖是怎樣的?
在2020年發(fā)布的iPhone 12 Pro Max上,首次用上比較少見的傳感器位移式光學(xué)防抖,這種防抖方式的實現(xiàn)方式和鏡頭光學(xué)防抖不同。
傳感器位移式光學(xué)防抖△
傳感器位移式光學(xué)防抖是通過移動手機傳感器抑制機身抖動,同樣也是讓抖動的光線路徑落到原本位置。因為要移動的是傳感器,所以不需要考慮鏡頭光線折射問題。相比笨重的鏡頭模組,移動傳感器相對要容易很多,能夠?qū)崿F(xiàn)更加靈活敏捷的移動響應(yīng),提升防抖性能。
比如iPhone 12 Pro Max所采用的傳感器位移式光學(xué)防抖能夠?qū)崿F(xiàn)每秒5000次防抖調(diào)整,在高速抖動場景要有更好的防抖效果。
OPPO的懸浮防抖
OPPO Find X5 Pro首次搭載了全新的懸浮防抖功能,看完上面兩種防抖方式的原理,再來看OPPO的懸浮防抖就很容易理解了。OPPO的懸浮防抖就是上面提到的鏡頭OIS光學(xué)防抖+傳感器位移防抖兩者的結(jié)合體,相當于有雙OIS加持,實際防抖效果自然會有大幅提升。
OPPO Find X5 Pro懸浮防抖△
其中,OPPO懸浮防抖所采用的傳感器位移防抖還與iPhone使用的防抖稍有區(qū)別。OPPO的懸浮防抖加入了旋轉(zhuǎn)防抖功能,通過旋轉(zhuǎn)傳感器,更有效抑制機身旋轉(zhuǎn)抖動,提升不同抖動場景的防抖效果。
OPPO Find X5 Pro所采用的懸浮防抖會把機身不同方向、不同幅度、不同頻率的抖動進行拆分,通過算法將抖動補償分配到鏡頭和傳感器兩個防抖組件上,協(xié)同合作,充分利用硬件優(yōu)勢,實現(xiàn)雙重光學(xué)防抖效果。
根據(jù)官方公布的數(shù)據(jù),OPPO Find X5 Pro所采用的懸浮防抖最高支持±3度防抖以及0.7度旋轉(zhuǎn)防抖角度,實現(xiàn)x軸,y軸,pitch軸,yaw軸,roll軸五軸光學(xué)防抖,覆蓋更廣的抖動場景。
為了實現(xiàn)更加復(fù)雜的光學(xué)防抖,整體鏡頭模組體積會有明顯的增大。從上面的對比圖可以看到,相比上一代OPPO Find X3 Pro的傳統(tǒng)鏡頭光學(xué)防抖,F(xiàn)ind X5 Pro的模組體積明顯增加了不少。鏡頭模組體積的增加,更加考驗機身內(nèi)部空間的堆疊,要實現(xiàn)這種復(fù)雜的防抖相當不容易。
更加復(fù)雜的懸浮防抖帶來了明顯的優(yōu)勢提升,OPPO Find X5 Pro懸浮防抖的穩(wěn)定性是上一代的3倍,安全快門直接提升到了1/2秒,意味著可以拍攝到更加穩(wěn)定的視頻畫面,在保證成片率的前提下,獲得更加純凈清晰的夜景照片。
此外,手機所配備的ICE2.0動態(tài)抓拍引擎,能夠通過AI算法對場景識別,在多幀素材中選取最清晰的局部畫面再進行合成,并針對圖像中不同場景內(nèi)容進行精確降噪,在運動場景更容易抓拍到清晰的畫面。
vivo的微云臺防抖
vivo也給我們帶來了新的光學(xué)防抖方案-微云臺,微云臺防抖方案早已在vivo手機產(chǎn)品中落地。
上面提到的幾種光學(xué)防抖方式都有一個共同點,鏡頭模組和傳感器不是作為一個整體進行防抖移動,而是分別移動。這種防抖方式有可能會降低畫面邊緣畫質(zhì),影響視頻質(zhì)量。
而微云臺則把鏡頭模組和傳感器綁定在一起,為鏡頭模組和傳感器整體移動的防抖方式,改善畫面邊緣模糊的問題,整體畫面穩(wěn)定效果擁有更高的一致性。微云臺的移動限制相對也要更小一些,帶來更好的防抖效果,支持5軸VIS視頻防抖。當然, 微云臺防抖方案同樣會占用比較大的機身內(nèi)部空間,并且對技術(shù)要求也極高。
沒有OIS光學(xué)防抖的手機怎么辦?
支持OIS光學(xué)防抖意味著更高的成本和更加復(fù)雜的內(nèi)部設(shè)計,不是所有手機都支持OIS光學(xué)防抖功能。如果沒有硬件級的OIS光學(xué)防抖,還有其它辦法穩(wěn)定畫面嗎?答案是有的。
EIS電子防抖是通過軟件算法實現(xiàn)的防抖,結(jié)合機身陀螺儀等傳感器檢測到的機身姿態(tài)變化,對視頻畫面邊緣進行動態(tài)裁剪,部分還會在算法中加入AI算法預(yù)測,實現(xiàn)更好的穩(wěn)定效果,提升視頻整體穩(wěn)定感,實際畫面穩(wěn)定性效果會有明顯提升。
不過EIS電子防抖在拍照片場景是不起作用的,而且經(jīng)過EIS電子防抖裁剪后,雖然畫面更加穩(wěn)定,但畫面視野會有大幅縮減。部分手機在開啟EIS電子防抖后,會通過超廣角拍攝畫面,利用超廣角開闊的視野降低裁剪畫面帶來的視野縮小問題。
如果手機支持OIS光學(xué)防抖,同時搭配EIS電子防抖,就能實現(xiàn)更優(yōu)秀的防抖效果。不少手機都支持同時開啟OIS光學(xué)防抖+EIS電子防抖,帶來更加穩(wěn)定的視頻畫面。
總結(jié)
手持拍攝場景基本都會存在不可避免的抖動,因此要想提升影像系統(tǒng)成像效果,對防抖的升級還是非常有必要的,我們也能看到手機OIS防抖技術(shù)正在持續(xù)突破。更好的OIS光學(xué)防抖不僅能帶來暗光下照片成像質(zhì)量的提升,還能帶來更穩(wěn)定的視頻畫面等,進一步提升影像系統(tǒng)綜合表現(xiàn)。
目前手機主流的OIS光學(xué)防抖仍舊是以鏡頭OIS光學(xué)防抖為主,近年來在手機上出現(xiàn)的懸浮防抖、傳感器位移防抖、微云臺防抖等同樣屬于OIS光學(xué)防抖,通過技術(shù)創(chuàng)新突破帶來更大的防抖角度、質(zhì)量更高的防抖畫面,更加敏捷的防抖響應(yīng)等,讓手機能夠應(yīng)對更苛刻的抖動場景。
OIS光學(xué)防抖是手機影像系統(tǒng)升級的重要一環(huán),我們在選購手機時,也可以多關(guān)注一下手機支持的防抖類型以及防抖效果,特別是喜歡用手機拍攝視頻的用戶。
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