Меню

Оптическая стабилизация что это в смартфоне: Оптическая стабилизация в смартфоне от Vivo превзошла существующие решения — Ferra.ru

alexxlab 24.08.1980 Leave a comment

Содержание

Как работает оптическая стабилизация (OIS) и нужна ли она в смартфонах?

Из года в год на пользовательском рынке продаются все более продвинутые смартфоны, в начинке которых часто применяются различные инновации. Тенденция к совершенствованию также относится к камерам смартфонов, которые за последние годы получили множество новых функций и возможностей. Одной из таких инноваций стала оптическая стабилизация изображения (OIS), о которой мы сегодня и поговорим. В данном случае мы говорим о методе, с помощью которого снижается размытие на фотографиях, что достигается с помощью автоматического смещения линз камеры и позволяет компенсировать смещение или вибрацию самой камеры в ходе съемочного процесса. Применение оптической стабилизации изображения позволяет снимать великолепные фотографии и видео благодаря четкости и плавности. В этой статье мы коротко обсудим, что из себя представляет оптическая стабилизация изображения и с чем ее едят. Возможно, при покупке следующего смартфона вы выберете модель с учетом этой функции, ведь не секрет, что многие пользователи берут в расчет только мегапиксели камеры, забывая о прочих не менее важных характеристиках.

Появление функции оптической стабилизации изображения пришлось на 90-е годы. Именно тогда эта функция впервые была интегрирована в коммерческие устройства. Уже тогда некоторые фотокамеры и зеркальные объективы были оснащены оптической стабилизацией изображения, которая позволяла добиться высокого качества фотографий без применения штативов. Как уже отмечалось, принцип работы OIS заключается в смещении оптических элементов, таких как линзы. Именно за счет этого дрожание камеры не портит фотографии и видео.

На сегодняшний день этой функцией оснащены многие флагманские смартфоны. Тем не менее, ее принцип работы в мобильных аппаратах несколько отличается от традиционных объективов, что обусловлено меньшими размерами сенсоров. Кроме того, в камерах смартфонов необходимо получить достаточно света, в то время как условия для съемки могут быть неблагоприятными.

Камера, в оснащение которой входит функция OIS, умеет определять перемещение смартфона в пространстве благодаря специальным датчикам – мы говорим о гироскопе и вычислителе. После этого начинается смещение линз в разные стороны для того, чтобы оказать противодействие дрожанию. Метод, о котором мы упомянули называется аппаратной оптической стабилизацией изображения, в то время как существует еще программная электронная. Действие цифровой оптической стабилизации обеспечивается за счет программного обеспечения, которое позволяет снизить негативное влияние движения на фотографии.

Тем не менее, несмотря на ряд преимуществ, в некоторых случаях применение функции OIS бесполезно. В частности, речь идет о быстро движущемся объекте, который просто невозможно зафиксировать. Кроме того, если само устройство очень сильно трясется, то оптическая стабилизация изображения помогает лишь в некоторой степени. Это обусловлено тем, что функция не служит непосредственным препятствием дрожания камеры, она предназначена для нейтрализаций последствий этого дрожания. Изображение будет улучшено только если дёргается рука, которая держит мобильное устройство. Из этого следует, что оптическая стабилизация изображения более оправданна для видеосъемки по сравнению с фотографиями.

 

Следует отметить, что для применения функции OIS необходим модуль камеры большего размера, чем обычный. К примеру, такие увеличенные модули реализованы в таких девайсах, как Nokia 8, Samsung Galaxy S8, Galaxy Note 8, Pixel 2 и LG G6, а также в «яблочных» iPhone 7 и Plus 6 Plus / 6s Plus. Интересно, что в компактных моделях iPhone функция OIS попросту отсутствует. Что касается смартфона-первопроходца, в котором была применена оптическая стабилизация изображения, то им стала модель смартфона Nokia Lumia 920, с подробными характеристиками которого можно ознакомиться здесь. Также в нашем каталоге вы можете просмотреть спецификации множества мобильных аппаратов от ведущих производителей. Надеемся, что теперь при выборе смартфона вы будете обращать внимание на такой важный параметр камеры, как OIS. 

 

В смартфонах появится 5-осевая оптическая стабилизация | Блоги

В рамках проведенной компанией OPPO онлайновой презентации своих перспективных разработок в сфере мобильной фотографии было объявлено о выводе на рынок в начале следующего года смартфона с камерой, оснащенной 5-осевой оптической стабилизации.

Технология  5-осевой оптической стабилизации была одной из четырех объявленных OPPO разработок, но я решил именно на ней сделать основной акцент, так как, на мой взгляд, современной мобильной фотографии больше всего не хватает полноценной стабилизации. Все же съемка с рук, да еще и, зачастую, в движении – это как раз наиболее распространенный сценарий использования камеры в смартфонах. А это вносит очень сложно устранимые ныне существующими системами стабилизации искажения в фотографии или в видео.

Во время презентации OPPO был приведен пример съемки с помощью новой камеры с поддержкой 5-осевой оптической стабилизации, когда оператор сам находился на скейте и при этом снимал своего товарища, выполняющего головоломные трюки. И стоит признать, что результат получился действительно впечатляющий.

Суть технологии 5-осевой оптической стабилизации в реализации OPPO заключается в том, что подвижными являются и линзы, и матрица. Если распознаваемые гироскопом движение незначительно, изображение стабилизируется в основном только благодаря сдвигу линзы, охватывающей горизонтальное (X) и вертикальное (Y) смещение. Но если амплитуда движения сравнительно большая, для оптической стабилизации уже задействуют смещение датчика, включая горизонтальное смещение (x), вертикальное смещение (y) и вращение, а также алгоритм компенсации для достижения стабилизации по пяти осям. Это обеспечивает максимальный угол стабилизации ±3°, что в три раза больше, чем при использовании на мобильных устройствах традиционной технологии OIS. При этом датчик также может смещаться с точностью до 2 мкм.

Заявлено, что запатентованные алгоритмы OPPO значительно улучшают стабильность, четкость и цветопередачу при съемке в ночное время или в движении, а также увеличивают компенсацию вибрации до 65%. Смартфоны OPPO получат пятиосевую оптическую стабилизацию с первого квартала 2022 года.

Еще одна интересная разработка – оптическая система камеры с непрерывным изменением фокусного расстояния в пределах 85–200 мм без потери качества. В конструкции базового структурного модуля впервые используется технология линз G + P (стекло + пластик), представляя две ультратонкие высокоточные асферические стеклянные линзы.

А использование туннельного датчика магнитосопротивления (TMR датчик) позволяет линзам двигаться в модуле камеры более стабильно и точно. модернизированный двигатель с направляющим валом увеличивает динамический наклон, при котором система линз может перемещаться, легко поддерживая непрерывное оптическое масштабирование без потери качества при более высоком увеличении.

Такое решение поддерживает непрерывный оптический зум при эквивалентных фокусных расстояниях от 85 мм до 200 мм. Его преимуществом перед камерами, в состав которых входит несколько модулей с различными фокусными расстояниями, является отсутствие таких проблем, как скачки, неточность баланса белого или искажение цвета. Кроме того, оно обеспечивает четкие изображения при любом уровне увеличения, от крупного плана и портретов до пейзажей, без необходимости кадрирования.

В презентации OPPO было также объявлено о разработке RGBW-сенсора нового поколения. Его суть заключается в дополнении традиционной RGB-триады субпикселями белого цвета, что позволяет существенно увеличить светочувствительность. Поэтому новый сенсор, в отличие от предшественников, улавливает на 60% больше света, достигая шумопонижения на 35% и позволяя получать более четкие и яркие изображения в условиях низкой освещенности.

Отмечается, запатентованный OPPO алгоритм пикселей «4-в-1» помогает существенно улучшить цветовые характеристики датчика, предотвратив такие проблемы, как неточная передача цвета и муаровые узоры. А передовая технология изоляции пикселей DTI и обработка DeepSi устраняют субпиксельные перекрестные помехи и улучшают качество изображения. Смартфоны OPPO будут оснащать новым датчиком уже с четвертого квартала 2021 года.

Четвертой объявленной на этом мероприятии технологией стала подэкранная камера, на которой уже останавливались в этом блоге. И поскольку дополнительных подробностей не было объявлено, отсылаю к уже опубликованному материалу.

16 ноября масштабная конференция Dell Technologies Forum!

Что такое стабилизация изображения? OIS, EIS и другие объяснения!

Камеры смартфонов состоят из множества частей, от датчиков и линз до систем лазерной фокусировки. Стабилизация изображения все чаще становится одним из основных строительных блоков хорошей камеры смартфона.

Стабилизация изображения важна для стабилизации ваших изображений. Без этого ваши снимки и селфи получаются размытыми, а видео выглядят так, как будто они были сняты для B-фильма 80-х годов. Видите ли, затвор камеры должен быть открыт, чтобы улавливать свет. Пока это происходит, малейшее движение может испачкать ваше изображение. Это особенно актуально, когда затвор открыт долгое время, например, при съемке в темноте.

Роскошь стабилизации изображения стала необходимостью.

Поскольку HDR и ночные режимы более распространены в наших смартфонах, роскошь стабилизации изображения стала необходимостью. Практически все смартфоны обеспечивают стабилизацию изображения хотя бы на одной камере. Однако существует несколько различных типов стабилизации изображения. Вот все, что вам нужно о них знать.

Оптическая стабилизация изображения (OIS)


OIS – это аппаратное решение, которое использует гироскоп с микроэлектромеханической системой (MEMS) для обнаружения движения и соответствующей настройки системы камеры. Например, если вы держите смартфон, а ваша рука слегка движется влево, система OIS уловит это и немного сдвинет камеру вправо.

Это аппаратное решение, которое не требует обрезки изображения, а это означает, что телефон использует полное считывание сенсора для захвата фотографии. Побочным продуктом этого является видео с нулевым искажением, поскольку вы не получаете эффекта желе, который возникает при цифровой стабилизации. OIS также обеспечивает гораздо более естественное видео, поскольку вы не применяете эффект к видео.

Создание хорошего оборудования OIS не из дешевых, что увеличивает стоимость материалов и, в конечном итоге, означает, что вы будете платить больше за свой смартфон с OIS. Он также превращает типично статический элемент, модуль камеры, в другую движущуюся часть. Это очень редко, но иногда движущиеся части в системе OIS могут выйти из строя.

OIS – полезный инструмент, когда вы снимаете видео или фотографии. Он особенно эффективен в условиях низкой освещенности, когда затвор камеры может быть открыт дольше. Без OIS это может привести к размытым фотографиям из-за легкого движения руки. При включенной оптической стабилизации небольшие дрожания устраняются, что делает фотографии более четкими. То же самое и с телеобъективами, где малейшие дрожания усиливаются из-за гораздо более узкого поля зрения.

Читать далее:OIS объяснил!

Электронная стабилизация изображения (EIS)

EIS – это попытка сделать то, что делает OIS, но без физического оборудования. Это работает за счет использования акселерометра вашего смартфона для обнаружения небольших движений. Программное обеспечение камеры интерпретирует эти движения и выравнивает каждый кадр вместе. Для изображений это имеет решающее значение для процессов HDR и ночного режима, когда камера делает несколько снимков за короткий промежуток времени.

Для видео программа найдет точку с высокой контрастностью и попытается сохранить ее в той же части кадра. Более современные примеры EIS используют машинное обучение для обнаружения объекта и, соответственно, блокировки стабилизации. Обычный компромисс с использованием EIS заключается в том, что он может создавать неестественно выглядящие искажения при незначительных изменениях перспективы. Это так называемый эффект желе.

Возможно, самым большим недостатком этого метода стабилизации является урожай, необходимый для процесса. При включенной EIS вы больше не видите на выходе весь датчик. Края изображения сенсора используются как буферная зона. Стабилизированное изображение можно перемещать в пределах этого поля, сохраняя неподвижность объекта в кадре. Без буферной зоны вы бы обрезали края изображения по мере перемещения стабилизации.

Гибридная стабилизация изображения (HIS)

HIS, как следует из названия, представляет собой комбинацию OIS и EIS. Хорошее универсальное решение. OIS обеспечивает базовую аппаратную стабилизацию, а затем EIS используется для дальнейшего сглаживания видеозаписи. Благодаря преимуществам OIS, кроп-фактор EIS не должен быть таким экстремальным. Буфер по краям изображения может быть меньше, что приведет к более тонкому кадрированию и меньшему влиянию на окончательный кадр.

Что касается изображений, гибридная система не дает никаких преимуществ. Часть OIS обеспечит съемку без дрожания во всех желаемых сценариях. Хотя EIS можно было включить для дополнительной стабильности с HDR и ночными снимками с мультиэкспозицией.

Если вам интересно, как выглядят результаты, вот пример из Google Pixel 2, который был первым телефоном Android-гиганта, который использовал гибридную систему OIS и EIS:

[iframe src=”https://www.youtube.com/embed/x5rHog6RnNQ”]

Что делать, если гибридного недостаточно?

Если вы все еще недовольны плавностью видеосъемки на вашем смартфоне, последний трюк – использовать стабилизатор. По сути, это большие гироскопы, которые при правильной балансировке удерживают ваш телефон в одной ориентации. Двигатели используются для противодействия движению ваших рук, перемещая камеру в противоположном направлении. Однако результаты не всегда лучше, чем у стабилизации изображения вашего смартфона.

Подвесы дают дополнительное преимущество, позволяя вам управлять двигателями для создания плавных движений панорамирования и наклона. Обычно в ручку встроен джойстик, позволяющий пользователю управлять движениями стабилизатора. Эти подвесы стоят от 80 до 140 долларов в зависимости от марки, модели и комплекта аксессуаров. Это довольно большие деньги за то, что точно не поместится в вашем кармане.

Читать далее:Лучшие подвесы для смартфонов!

Что нужно знать о стабилизации изображения

Если вы хотите получить лучшее из обоих миров, гибридный метид – не проблема. Вы получаете естественную стабильность видео благодаря элементу OIS, а об остальном позаботится EIS. К счастью, все основные камеры смартфонов имеют некоторую форму EIS, причем у большинства также есть OIS. В наши дни, если вы тратите разумные деньги, вам не нужно беспокоиться о качестве стабилизации. Такие вещи, как динамический диапазон, параметры поля обзора и обработка цвета, будут иметь гораздо большее влияние на ваш окончательный видеоматериал.

Если вам нужно выбрать между OIS и EIS, выберите первое.

Если вам нужно выбрать между OIS и EIS, выберите телефон с камерой, который предлагает аппаратное решение. Он менее искусственен для видео и гораздо более эффективен для неподвижных изображений. Если вам нужен зум-объектив хорошего качества на следующем смартфоне, убедитесь, что он имеет оптическую стабилизацию изображения. Сверхширокоугольные объективы не требуют OIS в видеорежимах из-за большего поля зрения в сочетании с EIS. Это означает, что пока есть кадрирование, оно далеко не такое экстремальное, как если бы оно было применено к большему фокусному расстоянию.

Если вы не хотите снимать короткометражные фильмы на своем мобильном телефоне, потребность в подвесе становится все меньше и меньше благодаря улучшениям, внесенным в технологию Hybrid IS. Даже современные телефоны среднего класса предлагают отличные возможности стабилизации изображения.

Источник записи: https://www.androidauthority.com

Как получать видео со стабилизацией на смартфонах без стабилизации

Тоже мне, фокус, скажете вы, известно как — использовать стедикам. Так-то оно так, но стедикам — прежде всего, штука довольно громоздкая. Это вам не смартфон, который помещается в кармане. Вот, смотрите — мой стедикам рядом со смартфоном.

Так что постоянно носить его с собой — нереально. У меня это устройство года полтора, я за все время его использовал два раза (в основном, чтобы получить стабилизированное видео 4К на смартфоне, который стабилизацию поддерживает только для FullHD).

Но есть ли какой-то способ получить стабилизированное видео без использования стедикама (разумеется, речь идет о смартфонах, в которых стаба нет или он работает очень неэффективно)?

Есть. Причем способ довольно простой. Есть такая программа Google Photo. Многие ее используют в качестве бесплатного безразмерного облачного сервиса для хранения фотографий и видео.

Так вот, далеко не все знают, что мобильное приложение Google Photo умеет стабилизировать видео, причем делает это очень и очень неплохо. Как это делается? Открываете видео в Google Photo (разумеется, приложению должно быть разрешено сохранять ваши фото и видео в облако).

Нажимаете на пиктограмму редактирования.

И вот там есть пункт «Стабилизировать». Нажимаете, после чего ждете окончания процесса (в фоне ничего стабилизировать не будет, просто сбросится).

После окончания обработки программа предложит сохранить копию стабилизированного видео (оригинал останется нетронутым).

Ну и теперь смотрите, что из этого получается — у меня как раз совсем недавно был обзор смартфона Realmе 5 Pro, где стабилизации для видео нет вообще.

FullHD оригинал.

Он же после обработки в Google Photo.

4K оригинал.

Он же после обработки.

По-моему, вот просто очень приличный результат получается. Но нужно иметь в виду, что для разных видов съемки могут быть очень разные результаты — в том числе и неудовлетворительные.

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.

  • Оптическая стабилизация изображения: стабилизатор для вашего объектива
  • Ручная стабилизация изображения: обрезка видео для его стабилизации
  • Цифровая стабилизация изображения: программное обеспечение для обрезки видео для вас

    • Tweet

    Share

    Link

    Plus

    Send

    Send

    Pin

    семь раз, когда Google отставала от поезда — android.mobile-review.com

    9 августа 2019

    Константин Иванов

    Facebook

    Twitter

    Вконтакте

    По материалам androidauthority.com

    Появление смартфонов Google Pixel в 2016 году стало важной вехой для компании Google, которая стремилась принимать большее участие в разработке своих устройств. И ей удалось добиться весьма неплохих результатов: прежде всего «пиксели» известны своими топовыми камерами и чистым Android. И тем не менее, несмотря на то, что в области создания смартфонов имя Google ассоциируется с прогрессом, а ее аппараты остаются желанными для гиков, не все так радужно со смартфонами компании. Аппараты Pixel далеко не всегда предлагали самые передовые технологии своим пользователям, временами оставляя их без функций и характеристик, которые к тому времени были уже повсеместно распространены. Какие же слабые места оставила Google в своих «пикселях»?

    1. Защита от воды

    Первая линейка Pixel стала судьбоносной для истории компании. Google отказалась от бренда Nexus, чтобы начать все с чистого листа. И первый смартфон Pixel отнюдь не стал провалом: для того, чтобы потягаться с конкурентами, у него были отличная камера и быстрые обновления, но не обошлось и без упущений. Одним из самых важных среди них была защита от воды. Совсем критичным этот недостаток назвать нельзя, потому как защита от брызг у первого «пикселя» имелась, но между тем в глазах покупателей защита от воды быстро превратилась в must-have. В то же время, успешная линейка Galaxy S7 от Samsung и флагманы от Sony из линейки Xperia тогда уже могли похвастаться солидными цифрами стандартов защиты. А Google добавила защиту от воды и пыли по стандарту IP67 в линейке Pixel 2 и впоследствии IP68 в Pixel 3.

    2. Оптическая стабилизация изображения

    Еще одна функция, которой недоставало первым Pixel, это оптическая стабилизация. Изначально «пиксели» предлагали только цифровую стабилизацию изображения. Программный подход к стабилизации изображения сам по себе не является изъяном, а решение от Google в плане фотографических возможностей было вполне достойным. Однако оптическую стабилизацию можно было найти во многих флагманах 2016 года. У Google же она впоследствии появится в линейке Pixel 2 в комбинации с цифровой стабилизацией для лучшей съемки видео и фотографирования в условиях недостаточного освещения.

    3. Беспроводная зарядка

    Беспроводная зарядка сейчас доступна во множестве флагманов, более того, в качестве опции становится доступна быстрая беспроводная зарядка. Однако это еще одна сфера, в которой Google отстает от конкурентов – эта функция отсутствовала в первом Pixel и в Pixel 2. Когда она наконец появилась в линейке Pixel 3, это были внушительные 10 Вт, которые обеспечивала подставка для зарядки Pixel Stand. Однако большим недостатком было то, что для  получения этих 10 ватт вам требовалось использовать именно Pixel Stand, потому что очень немногие сторонние коврики для зарядки (если вообще такие были) поддерживали более высокие скорости Google. И если вы пользовались зарядными ковриками от других производителей, вам приходилось довольствоваться более скромными 5 Вт.

    Кстати, Google отстала от поезда и в случае с быстрой проводной зарядкой, максимум для Pixel 3 – это 18 Вт. Неплохо, но это если не сравнивать со скоростями от 27 Вт и выше, которые предлагают бравые китайцы Huawei, Oppo и Xiaomi.

    4. 6 ГБ оперативной памяти

    Более заметным предметом недовольства линейкой Pixel в последнее время стало то, что Google упрямится и не дает пользователям больше 4 ГБ оперативки. И дело не просто в характеристиках ради характеристик. Пользователи аппаратов Pixel 3 жалуются на агрессивное управление приложениями, то есть вы можете одновременно держать работающими лишь несколько приложений, а все, что сверх того, смартфон «убивает» якобы за ненадобностью.

    Так что в будущем добавить оперативки не помешает. Множество производителей предлагают больше за гораздо меньшие деньги. К счастью, последние слухи о Pixel 4 обещают опцию с 6 ГБ RAM.

    5. Двойные камеры

    Google использует свои смартфоны Pixel как пример аппарата для создания так называемой «вычислительной фотографии», предлагая такие функции, как Night Sight, HDR+, программный портретный режим и Super Res Zoom.При всем при этом компания безнадежно опоздала присоединиться к тренду многокамерности. 

    Если точнее, речь о нескольких основных камерах, поскольку в линейке Pixel 3 есть две фронтальные камеры (обычная и широкоугольная). А вот с основной камерой компания застряла на одной 12-мегапиксельной, которая была еще в первом Pixel, хотя уже тогда, в 2016 году, существовали смартфоны с двойной камерой, такие как LG G5, Huawei P9 и iPhone 7 Plus. А сейчас на рынке смартфонов конкурентным преимуществом являются три основные камеры.  

    К счастью, Pixel 4, видимо, будет обладать двумя основными камерами по меньшей мере, так что Google наконец сможет отойти от традиции устанавливать лишь одну камеру в свои смартфоны.

    6. Бюджетный смартфон

    Некогда на протяжении короткого времени смартфоны Nexus по цене относились к доступным решениям, а вот с линейкой Pixel компания Google замахнулась на премиальный сегмент – и это стало ключевым фактором низких продаж Pixel 3, которые стали разочарованием по признанию самой Google.

    Впрочем, компания поработала над ошибками и в этом году нацелилась на бюджетный сегмент со своим Pixel 3a. В аппарате предсказуемо имеются компромиссы, однако остались ключевые фишки линейки Pixel, включая «чистое» ПО, быстрые обновления, великолепное качество фотографий и функцию Active Edge для быстрого вызова Google Ассистента. У Pixel 3a и Pixel 3a XL даже есть разъем под наушники!

    7.

    Разблокировка по лицу

    Google объявила, что в Pixel 4 добавит 3D разблокировку по лицу, и это будет первый раз, когда компания вообще предлагает этот тип разблокировки в смартфонах Pixel. А до того отсутствие этой функции разочаровывало, при том что у конкурентов этот быстрый и удобный способ в наличии уже пару лет.

    Стоит вспомнить о том, что разблокировка по лицу при помощи селфи-камеры – один из наименее безопасных методов из-за возможности обмануть смартфон при помощи фотографии, так что радует, что Google будет внедрять более продвинутую 3D разблокировку.

    И в заключение – традиционный вопрос к вам, уважаемые читатели: какой из перечисленных недостатков мог бы стать критичным именно для вас? Или есть еще что-то, чего, по вашему мнению, не хватает смартфонам от Google? Делитесь в комментариях! 

    Что такое гибридный зум на смартфонах, как он работает и чем отличается от цифрового?

    Оценка этой статьи по мнению читателей:

    Как-то очень быстро и незаметно в наш лексикон вошел новый модный термин — гибридный зум. Выпускать сегодня камерофон без гибридного зума — это уже признак дурного тона. В чем легко убедиться, взглянув на технические характеристики любого современного флагмана. Вот лишь самые свежие примеры:

    • Samsung Galaxy S20 Ultra: телеобъектив с 4-кратным оптическим приближением (зумом) и 10-кратным гибридным зумом
    • Samsung Galaxy S20: телеобъектив с 3-кратным гибридным зумом
    • Huawei P40: телеобъектив с 3-кратным оптическим и 5-кратным гибридным зумом

    Неужели производители действительно хотят, чтобы мы поверили в «10-кратное приближение»? Мы же должны были усвоить этот урок, пройденный еще лет 15 назад, когда на видеокамерах Sony и Panasonic красовались надписи «100-кратный цифровой зум». Если гибридный зум — это оно и есть, почему бы тогда не написать те самые «100 крат» на смартфоне? Выглядело бы куда эффектнее «жалкого» 10-кратного гибридного зума! Хотя, постойте-ка, ведь именно это и написано на камере Galaxy S20 Ultra:

    100X зум

    Если на камере написано «100 кратный цифровой зум», а в ее технических характеристиках указан «10-кратный гибридный зум», выходит, это разные понятия? Чем тогда гибридное приближение отличается от цифрового? Или все дело в том, что маркетологи совсем страх потеряли? В общем, вопросов много, поэтому сразу перейдем к сути.

    А в чем, собственно, суть проблемы?

    Формально есть только один способ приблизить какой-то объект с помощью камеры — использовать для этого своеобразное «увеличительное стекло» под названием телеобъектив.

    Чем больше будет расстояние от матрицы камеры до оптического центра объектива (фокусное расстояние), тем сильнее такая камера сможет приближать объекты. И если бы мы исходили только из этого принципа, современные камерофоны с телеобъективами выглядели бы так:

    Согласитесь, смартфон с подзорной трубой — зрелище не для слабонервных. Поэтому оптический зум был всегда ограничен и приближал в 2-3 раза, не более. Затем появились камеры-перископы, в которых производители догадались размещать объективы не перпендикулярно задней крышке, а вдоль нее (внутри):

    Линзы, расположенные вдоль смартфона

    Первой была компания Sony еще в далеких «нулевых», а спустя десятилетие идею подхватили производители смартфонов. Этот хитрый способ позволил увеличить оптическое приближение до 5 крат, но стоимость такого решения является слишком высокой. Ведь, помимо самой системы, такие объективы занимают много драгоценного места внутри смартфона.

    Что же делать?

    В принципе, вариантов не так много, а точнее — ровно один. Если мы никак не можем приблизить картинку, тогда нужно увеличить разрешение снимка. То есть, увеличить количество точек (пикселей), из которых наш снимок состоит.

    Например, у нас есть следующая фотография размером 450 на 450 пикселей:

    Чтобы приблизить (увеличить) ее в 2 раза, мы можем провернуть один нехитрый трюк. Взять все пиксели, из которых состоит изображение, и раздвинуть их. То есть, каждый пиксель будет размещаться на определенном расстоянии друг от друга, образовывая пустоты внутри:

    Наша фотография увеличилась в два раза и нам для этого не потребовался даже телеобъектив! Вот только вы, наверное, заметили, что изображение выглядит как-то странно. Нужно же чем-то заполнить пустоты. Но чем? Откуда взять информацию, которой нет на снимке, ведь мы использовали каждый пиксель оригинальной фотографии.

    А что, если взять и просто заполнить пустоты между точками, копируя информацию с ближайших соседних точек? Отличная идея! Это и есть самый базовый принцип цифрового зума под названием метод ближайшего соседа. Теперь наша картинка будет выглядеть следующим образом:

    Увеличение методом ближайшего соседа

    Подозреваю, что это не совсем тот результат, который вы надеялись получить при зумировании. Фото выглядит отвратительно, как если бы кто-то взял и растянул маленькие пиксели в два раза. В принципе, именно это мы и сделали.

    Согласен, копировать соседние пиксели, чтобы заполнить пустоту в душе между пикселями — не лучшая идея. А что, если заполнять пустоты немножко иначе. Скажем, брать цвет для каждого нового пикселя, равный среднему значению четырех окружающих точек:

    В таком случае картинка получится более гладкой и естественной. Ведь это уже другой метод цифрового зума под названием билинейная интерполяция. С его помощью мы получим следующий результат:

    Увеличение с помощью билинейной интерполяции

    А можно и вовсе брать усредненный цвет не четырех пикселей (сетка 2×2), а шестнадцати (4×4). Естественно, те пиксели, что расположены ближе к точке, которую мы хотим раскрасить, будут иметь более сильное влияние на цвет (больший вес), чем те, что расположены дальше. Этот вид цифрового зума называется бикубической интерполяцией.

    Чем больше пикселей в оригинальном (маленьком) изображении мы используем для вычисления цвета пикселя в увеличенном изображении, тем сложнее алгоритм и сильнее нагрузка на процессор.

    Одним из наиболее качественных алгоритмов цифрового увеличения является фильтр Ланцоша (анализ 36 пикселей, сетка 6×6). Но у него есть и свои недостатки, которые проявляются в виде ореолов вокруг контрастных переходов. Ниже можно увидеть пример такого ореола вокруг дерева:

    В общем, ситуация с цифровым зумом более-менее понятна — увеличение разрешения при помощи интерполяции не идет ни в какое сравнение с оптическим зумом. В лучшем случае, цифровой зум может качественно увеличить изображение лишь незначительно. Но ни о каком пяти- и тем более десяти-кратном приближении даже речи быть не может.

    И, тем не менее, производители заявляют о гибридном зуме без потерь качества!

    Что такое гибридный зум и как это работает?

    Задача гибридного зума ровно та же, что и у цифрового — увеличить разрешение фотографии. Но кое-что в этой технологии позволяет сделать это настолько качественно, что создается впечатление, будто объекты на картинке действительно приблизили с помощью оптики!

    Зачастую, отличить оптическое приближение в 2 раза от гибридного 2-кратного зума довольно тяжело. И если на смартфоне есть 2-кратная оптика, мы можем получить 3- или даже 4-кратный гибридный зум, аналогичный оптическому.

    Как же это работает?

    Для начала рассмотрим самый простой вариант 3-кратного гибридного зума, реализованный на Samsung Galaxy S20. По сути, мы имеем две камеры с идентичным фокусным расстоянием. То есть, если сделать 2 снимка на основную камеру и на «телеобъектив» Galaxy S20, мы получим идентичную картинку.

    И теперь нам нужно каким-то образом увеличить изображение в 3 раза, но сделать это настолько качественно, чтобы разницы между 3-кратным гибридным и оптическим зумом не было вовсе.

    Сказано — сделано! Samsung просто взяла и увеличила реальное (физическое) разрешение матрицы в 5 раз. Если фотография с основной камеры имеет размеры 4000×3000 точек (приблизительно), то снимок на телеобъектив состоит из 64 миллионов точек (9000×7000 пикселей). Осталось лишь взять и вырезать нужный кусочек изображения, размером 4000×3000 из огромной картинки и мы получим гибридный зум.

    Если бы мы захотели максимально приблизить башню, имея только 12-мегапиксельный снимок и цифровое увеличение, то получили бы такой результат:

    А теперь оставляем тот же смартфон, тот же объектив, но меняем 12-мегапиксельную матрицу на 64-мегапиксельную. Разрешение стало гораздо выше, соответственно, можем использовать его для гибридного зума и получаем следующую картинку:

    Совсем другое дело! На фото появилась фактура стены, видны отдельные кирпичики и в целом детализация снимка заметно возросла.

    Но это все просто и понятно, гораздо интереснее обстоят дела в ситуации, когда используется одна камера с работающим гибридным зумом! Например, когда мы делаем снимок на Huawei P40 с оптическим 3-кратным зумом, используется телеобъектив. Но когда мы снимаем с 5-кратным гибридным зумом, используется ровно тот же телеобъектив и та же матрица. Так откуда же берется прирост качества и детализации?

    Фильтр байера, как главный вредитель

    Фильтр Байера был придуман более 40 лет назад и до сих пор ему не нашлось адекватной замены. Да, есть всевозможные вариации (RYYB-фильтр, Quad Bayer и пр.), но принцип их работы один и тот же.

    Для тех, кто совсем не в теме, вкратце объясню суть (это очень важно для понимания гибридного зума). Один пиксель камеры может сообщить нам лишь яркость определенной точки. Я уже много раз на страницах Deep-Review говорил о том, что цвета в природе не существует (это лишь наше субъективное восприятие электромагнитных волн) и по этой причине камера не способна его запечатлеть.

    Чтобы какая-то точка на фотографии получалась красного цвета, камера в момент съемки должна отфильтровать весь свет другого цвета и оставить только волны нужной длины (которые мы воспринимаем, как красный цвет). Для этого, над определенным пикселем размещают стеклышко красного цвета. То есть, сам пиксель выглядит так:

    Если мы уберем красный фильтр, этот пиксель будет способен записывать только яркость света, в результате чего у нас будет черно-белая фотография. Для получения цветных снимков, мы накрываем по очереди все пиксели красными, зелеными и синими стеклышками. В итоге, если посмотреть на матрицу под микроскопом, получим следующую картину:

    Фото фильтра Байера

    Вы уже понимаете, в чем заключается проблема с таким фильтром? Как нам получить исходный цвет определенной точки? Ведь на матрице каждый пиксель хранит информацию лишь об одном из трех составляющих цветов.

    И цветной снимок на матрице выглядит не так (увеличено для удобства понимания):

    Пример цветного снимка

    А вот так:

    Цветной снимок с фильтром Байера

    Именно в таком зеленоватом виде снимают все современные камеры, после чего начинается сложный процесс дебайеризации (или демозаики), чтобы получить привычную фотографию.

    Камера буквально делает следующее. Вот у нас красный пиксель. Но это не значит, что эта точка на фото должна быть красной. Нужно еще взять цвета соседних пикселей (зеленого и синего), смешать их с красным и только потом мы получим реальный цвет.

    Выходит, после процесса дебайеризации разрешение снимка заметно снижается. Так как мы, фактически, используем 4 оригинальных пикселя на матрице, чтобы получить 1 пиксель на фото. Вот наглядный пример фото до и после дебайеризации:

    Обратите внимание, как снизилась детализация и представьте, насколько это неэффективный процесс. Но ничего лучше пока не придумали. К слову, снижение детализации — это не единственная проблема фильтра Байера. Эта техника вносит еще и различные искажения (цветные артефакты), вроде муара:

    Муар на рубашке

    Вот было бы здорово, если бы мы как-то смогли в один пиксель впихнуть информацию сразу о красном, синем и зеленом цветах! Тогда не нужен был бы этот фильтр Байера и разрешение снимка увеличилось бы само собой. Решение проблемы с фильтром Байера — это и есть один из примеров гибридного зума.

    Принцип очень простой в теории. Нужно просто сделать несколько снимков, каждый раз смещая матрицу на 1 пиксель в сторону (вправо, затем вниз, затем вверх). Благодаря набору снимков, мы будем иметь реальную информацию о каждом из основных цветов для каждой конкретной точки:

    RICOH Imaging

    Соответственно, нам уже не нужно делать дебайеризацию в классическом понимании, снижая разрешение. А раз так, мы возвращаемся к примеру с гибридным зумом на Samsung. То есть, по факту, у нас получился снимок с более высоким разрешением и мы теперь можем увеличивать определенные фрагменты этого снимка без потери качества.

    Стоп! Какой еще сдвиг матрицы? На смартфонах нет ничего подобного! — скажет читатель и будет не совсем прав. Ведь оптическая стабилизация — это и есть тот самый сдвиг матрицы (оптическая стабилизация бывает двух видов: подвижная матрица или подвижная линза).

    Но все решается еще проще благодаря нашим кривым дрожащим рукам! Ведь человек не способен держать камеру совершенно неподвижно. Да, оптическая стабилизация будет убирать основные нежелательные движения, при этом, легкий тремор рук, присущий каждому человеку, будет делать свое полезное дело — немножко сдвигать изображение в разные стороны:

    А если мы закрепим смартфон на штативе, оптическая стабилизация сама начнет потряхивать камеру, чтобы провернуть трюк с «обходом» дебайеризации.

    Итак, подводя небольшой итог, можно сказать, что гибридный зум основан на повышении разрешения фотографии благодаря созданию целой серии снимков с незначительным сдвигом изображения в разные стороны.

    Но дело далеко не только в процессе дебайеризации. Сделав множество снимков и анализируя каждый из них на уровне суб-пикселей, мы заметим, что все они будут немножко отличаться. Если на первом снимке определенная точка была испорчена цифровым шумом, есть большая вероятность того, что на втором и третьем снимках эта точка будет зафиксирована правильно (именно по этой причине, а не из-за оптики и матрицы, современные флагманы так хорошо справляются с цифровым шумом). Опять-таки, изображение на каждом снимке будет слегка сдвинуто в разные стороны, что даст еще больше информации для вычислений.

    Посмотрите реальный пример того, как благодаря обработке серии снимков с низким разрешением, мы получаем гораздо более четкий кадр (особенно обратите внимание на нижнюю строчку текста):

    Это и есть «гибридный зум» в действии. Конечно, на самом деле все гораздо сложнее. Необходимо учитывать не только дрожание рук, но и движение самих объектов в кадре (листья на деревьях, проезжающий автомобиль и пр.), убирать цифровой шум, чтобы не сделать его по ошибке супер четким и детализированным. Но принцип работы гибридного зума заключается именно в следующем:

    1. Используем, например, 3-кратный телеобъектив смартфона, чтобы реально приблизить объект в 3 раза.
    2. Благодаря дрожанию рук (или создавая микро-дрожание камеры с помощью системы оптической стабилизации) создаем серию снимков (чем больше — тем лучше).
    3. Из полученного набора фотографий создаем кадр с более высоким разрешением, после чего делаем кроп (обрезку) этого снимка, фактически получая аналог оптического 5-кратного зума.
    4. Первые два пункта можно пропускать, если на смартфоне есть сенсор со сверхвысоким разрешением. Тогда мы просто берем данные с этой камеры. Иногда результат комбинируется (если разрешение матрицы и оптическое приближение дают похожий результат).

    Кстати, новая технология Deep Fusion от Apple, дебютировавшая с iPhone 11 Pro, использует ровно ту же технику серийной съемки со смещением, только не для гибридного зума, а для повышения детализации обычных снимков. Из-за этого и достигается подобный результат:

    Увеличенный фрагмент снимков без Deep Fusion (слева) и с Deep Fusion (справа)

    Вот такая интересная технология. Но если, вдруг, кто-то ничего не понял из всего вышесказанного, просто знайте: гибридный зум работает лучше цифрового, так как реально увеличивает разрешение фотографии. А цифровой зум уже растягивает картинку, полученную после гибридного, применяя интерполяцию. Цифровой зум не дает нам никакой новой информации на снимке, в отличие от гибридного.

    Ну а в следующий раз мы поговорим о том, как смартфоны в скором времени (некоторые — уже) будут увеличивать разрешение снимков без использования серийной съемки и дополнительных камер! Помните эти фильмы, в которых какой-нибудь агент ЦРУ получает размытое изображение с камеры наблюдения и просит оператора: «А ну-ка, сделай резче это пятно на его очках»? Затем оператор нажимает чудо-кнопку и вместо желтоватого пятна мы отчетливо видим лицо преступника в отражении. Забавно, не так ли?

    Но то, что раньше у технически грамотных зрителей вызывало лишь снисходительную улыбку, сегодня уже не кажется таким смешным. Машинное обучение скоро будет справляться с подобной задачей.

    Алексей, главный редактор Deep-Review ([email protected])

     

    P.S. Не забудьте подписаться в Telegram на первый научно-популярный сайт о мобильных технологиях — Deep-Review, чтобы не пропустить очень интересные материалы, которые мы сейчас готовим!

     

    Что такое оптическая стабилизация изображения на камерах смартфонов?

    При сравнении характеристик камер современных смартфонов часто можно встретить много терминологии, относящейся к фотографии. Один термин, который, кажется, очень часто встречается в дебатах, — это оптическая стабилизация изображения. Так что же это такое?

    Определение

    Также известная как OIS, оптическая стабилизация изображения — это технология для камер, которая физически перемещает объектив камеры для компенсации движения камеры.В прошлом единственная стабилизация изображения, которая была доступна на камерах смартфонов, была стабилизацией цифрового вида, которая хорошо работала, сводя к минимуму этот раздражающий эффект покачивания на видеозаписи. Однако это не уменьшило дрожания или размытости изображения, вызванного движением камеры.

    Реклама — Продолжить чтение ниже

    Именно здесь на помощь пришла оптическая стабилизация изображения, которая помогла создать изображения более высокого качества, реагируя на стимулы в реальном времени, обеспечивая идеальное выравнивание пути между объективом камеры и датчиком до того, как объект будет захвачен.Это позволяет пользователю или конечному программному обеспечению легко сосредоточиться на изображении для получения изображений высокого качества.

    Как работает оптическая стабилизация изображения

    Производители смартфонов и камер используют высокочувствительные гироскопические датчики, которые предоставляют данные об угле и перемещении камеры, а некоторые даже существуют специально для обеспечения дополнительных функций, таких как улучшенная вертикальная стабильность при съемке панорамных фотографий. Эти датчики направления работают в сочетании с крошечными электромагнитами, которые влияют на угол наклона объектива или датчика изображения в зависимости от типа используемого оптического стабилизатора изображения.

    Первый тип, OIS на основе объектива используется в камерах высокого класса и работает, воздействуя на ось объектива в ответ на движение. Это позволяет максимально точно отслеживать изображение на датчике. Его главное преимущество заключается в том, что изображение, видимое пользователем, является максимально стабильным и четким, но оно не работает в приложениях, где невозможно создать расстояние между объективом и датчиком.

    В зеркальных камерах используется объектив OIS

    Статья по теме: Пять функций камеры, на которые следует обратить внимание в смартфонах

    Второй тип — на основе сенсора , который, напротив, влияет на угол наклона сенсора изображения в ответ на стимул и имеет дополнительное преимущество, заключающееся в возможности регулировать фокусное расстояние между сенсором и объективом.Этот тип стабилизации может быть достаточно компактным, чтобы поместиться в небольшие предметы, такие как смартфоны, а также быть гораздо более доступным и практичным, поскольку он не позволяет пользователю носить с собой тяжелые и дорогие объективы камеры.

    Серия iPhone 11: пример камер смартфонов с OIS на основе сенсора

    OIS на основе сенсора также имеет свои недостатки. Поскольку изображение, проецируемое на датчик, еще не стабилизировано, негативные качества, такие как уменьшенная автофокусировка при слабом освещении, могут быть проблемой, особенно в случаях, когда есть заметная задержка в электронном видоискателе или изображении на экране.Эти типы стабилизаторов также сильно зависят от движения, скорости и размера объектива перед ними. Следовательно, чтобы в какой-то момент улучшить характеристики съемки на большом расстоянии и движение, объектив должен стать больше, а это невозможно на смартфоне с фиксированным объективом.

    Когда можно использовать оптическую стабилизацию изображения

    Хотя оптическая стабилизация изображения отлично работает, когда вы не используете штатив, она не так хороша при использовании штатива, поскольку она специально разработана для случаев, когда присутствует дрожание камеры.Если включить его, когда камера стабильна, качество снимков снизится.

    Кроме того, OIS не может компенсировать размытость изображения, вызванную движением объекта. Он будет реагировать только на движение в самой камере / объективе.

    Если вы часто снимаете «от руки», вы не ошибетесь с OIS. Это функция камеры, которая поднимет фотографии вашего смартфона на ступень выше. Если вы помешаны на фотоаппарате или фотоаппарате, перед покупкой убедитесь, что ваш следующий смартфон поддерживает OIS.Не увлекайтесь только пикселями.

    Вы часто используете OIS? Поделитесь с нами своим опытом в разделе комментариев ниже.

    Связанные

    Что такое оптическая стабилизация изображения (OIS) и должна ли она быть в моем следующем смартфоне?

    Камеры в наших смартфонах становятся все лучше, поскольку они получают новые технологии и функции, ранее предназначенные для камер высокого класса. Одним из таких примеров является оптическая стабилизация изображения (OIS), которая обещает менее размытые изображения и более плавное видео.Здесь мы подробно рассмотрим, что такое OIS, как он работает и нужна ли эта функция в вашем следующем смартфоне.

    Оптическая стабилизация изображения появилась на рынке с середины 90-х годов, когда она начала использоваться в компактных фотоаппаратах и ​​объективах для зеркальных фотокамер как метод, позволяющий фотографам снимать с более длительными выдержками, не дотягиваясь до штатива. Он работает, перемещая элементы объектива, чтобы противодействовать дрожанию камеры, вызываемому рукой, тем самым уменьшая размытость.

    Двадцать лет спустя OIS стала основной функцией флагманских смартфонов, где она, возможно, даже более полезна.Поскольку датчики изображения, используемые в смартфонах, намного меньше, чем в традиционных камерах, им может быть сложно получить достаточно света в некоторых условиях. Таким образом, они часто используют время выдержки, которое увеличивает вероятность дрожания камеры и размытия изображений.

    Эти фотографии были сняты с одинаковыми значениями ISO, диафрагмы, выдержки и фокусировки, единственная разница заключалась в использовании OIS (в данном случае на объективе DSLR) для изображения справа

    Simon Crisp / Gizmag

    OIS работает, контролируя путь изображения через объектив на датчик изображения.Это делается путем понимания движения камеры с помощью датчиков, таких как гироскопы, и расчета того, как объектив должен двигаться, чтобы противодействовать этому. Затем линзовый модуль обычно перемещается в сторону или вверх и вниз, обычно с помощью электромагнитных двигателей. Все это происходит во время записи изображения, чтобы уменьшить размытость при движении камеры.

    Другие методы стабилизации включают обычно низкую цифровую стабилизацию, которая использует программное обеспечение для уменьшения воздействия менее устойчивых рук, и стабилизацию смещения датчика.Последнее в настоящее время наблюдается на многих беззеркальных камерах и некоторых зеркальных фотокамерах, и вместо перемещения объектива перемещает датчик, чтобы противодействовать перемещению камеры. Мы ожидаем, что эта технология появится на смартфонах в ближайшие пару лет.

    Для фотографов-смартфонов с устройствами OIS это означает, что они могут использовать свою камеру в ситуациях, когда они обычно не могли бы сделать снимок без размытия. Это может быть более низкая освещенность, съемка крупным планом или вообще любое другое время, когда вы заметите дрожание камеры.Примеры могут включать ночные городские пейзажи, снимки крупным планом кофе, которые вы хотите разместить в Instagram, или снимки друзей на вечеринке с не лучшим освещением.

    Оптическая стабилизация изображения (OIS) позволяет пользователям делать резкие фотографии в условиях недостаточного освещения

    Simon Crisp / Gizmag

    Однако стабилизация — это не решение для всех типов размытия. OIS ничего не может сделать, если размытие вызвано слишком быстрым движением объекта, чтобы выдержка не остановила его; он работает только для противодействия дрожанию камеры.Поэтому важно задаться вопросом, вызваны ли размытые изображения, которые вы хотите исправить, движением камеры или другими факторами, которые лучше всего решить, изменив настройки камеры.

    Что касается видеозаписи, добавление OIS снова может дать огромное преимущество. Здесь постоянная регулировка объектива для противодействия движению камеры может привести к значительно меньшему шатанию кадра. Конечно, он не будет обеспечивать такой же уровень стабильности, как внешний стабилизатор, или сгладить большие движения камеры, но он может сделать ваши видеозаписи намного более удобными для просмотра.Это также лучше, чем пытаться исправить шаткие кадры при постобработке с помощью программного обеспечения, которое может быть очень удачным.

    Оптическая стабилизация изображения (OIS) может помочь в создании менее шатких видеоматериалов

    Simon Crisp / Gizmag

    Из-за значительных затрат и увеличения размера OIS дает модуль камеры, он чаще встречается в более крупных и дорогих смартфонах. Недавние примеры включают Samsung Galaxy S7 и S7 Edge и LG G5.Примечательно, что в то время как большие iPhone 6 Plus и 6s Plus имеют оптическую стабилизацию изображения, iPhone стандартного размера — нет. Предположительно, это из-за ограничения размеров внутри их меньших тел.

    Также стоит учесть, что не все OIS созданы равными. Традиционные производители фотоаппаратов склонны описывать возможности своих систем стабилизации как эквивалент скорости затвора на несколько шагов выше, что позволяет их сравнивать. Но производители смартфонов, похоже, не хотят делать то же самое, просто указывая, есть ли у устройства OIS или нет.

    Подвес в модуле камеры телефона — объяснение технологии стабилизации изображения

    Технология камеры смартфона все еще нуждается в улучшении, когда речь идет о фотографии, подобной зеркальной камере. Недавно мы увидели перископическую архитектуру для телефонов, которая позволяет перемещать линзу в плоскости с помощью L-образной конструкции туннеля. Это обеспечивает уровни гипер-зума для камер смартфонов, у которых есть ограничения на движение зум-объектива.Huawei представила эту инновационную технологию камеры в P30 Pro в прошлом году, а затем другие производители, такие как Samsung, последовали по их стопам со своим флагманом Galaxy S20 Ultra.

    Теперь, в 2020 году, нас охватывает еще одна инновационная технология камеры смартфона — Vivo X50 Pro. Смартфон преодолевает ограничения пространства и движения объектива, чтобы обеспечить физическую стабилизацию кардана, которая затмевает текущую технологию оптической стабилизации изображения (OIS), обещающую сверхустойчивый вывод фото и видео — даже во время чрезмерного движения телефона.Например, во время бега, ходьбы по лестнице или съемки видео, исследующего пересеченную местность гор.

    Как и объектив перископа, подвесной объектив камеры смартфона является первым для любого мобильного устройства. Vivo представила эту технологию в начале года в виде концептуального телефона Apex 2020. Китайская компания утверждает, что производительность системы карданного подвеса на 300% выше, чем у нынешней оптической стабилизации изображения.

    48-мегапиксельная камера Vivo X50 Pro с карданной стабилизацией

    Модуль задней камеры телефона вмещает четыре линзы — основной датчик на 48 МП (f 1.6), который имеет опору карданного подвеса, сверхширокоугольный датчик на 8 МП с полем зрения 120 градусов, датчик боке на 13 МП и телескопический датчик на 8 МП с 5-кратным оптическим зумом. Изюминкой всех них является объектив 48MP, который имеет структуру с двумя шарами для достижения вращения по трем осям, что в основном заставляет объектив плавать внутри корпуса камеры. Он движется не только в двух измерениях, но и в третьем измерении. Таким образом, он также компенсирует наклонное движение, чего раньше никогда не было на телефонных камерах.

    В сочетании с оптической стабилизацией изображения и электронной стабилизацией изображения камера практически непобедима при съемке в нестабильных условиях. Телефон начинает демонстрировать свое мастерство в трясущихся руках или при беге по каменистой местности, когда объектив движется в направлении, противоположном тряске, чтобы нейтрализовать движение.

    Как видно из разборки X50 Pro на видео (смотрите до 01:30), вы действительно можете увидеть, что делает этот объектив камеры на аппаратном уровне.Движение приводится в действие специальной микросхемой и стабилизирующим двигателем, а также магнитами и катушками.

    Наличие в телефоне встроенного стабилизатора для основного объектива имеет много преимуществ. Во-первых, это избавляет вас от необходимости носить с собой физические подвесы, которые иногда непрактичны, а во-вторых, менее шаткий объектив означает большую стабилизацию при съемке в режиме увеличения. Чем больше уровней масштабирования, тем больше усиливается движение телефона. Таким образом, объектив камеры с подвесом обеспечивает более четкое изображение и точную цветопередачу на фотографиях и видео.

    Опорочить OIS и EIS

    До сих пор продвинутая оптическая стабилизация изображения была единственной вещью, на которой продавались камеры для смартфонов. Наряду с оптической стабилизацией изображения, электронная стабилизация изображения также обеспечивает некоторую стабильность, но это программное решение, которое использует акселерометр смартфона для обнаружения движения и последующего совмещения кадров.

    С другой стороны, оптическая стабилизация изображения — это аппаратное решение, в котором для обнаружения движения используется гироскоп микроэлектромеханической системы (MEMS).Затем система камеры настраивается на движение объектива, чтобы компенсировать физические рывки. Например, если во время фотосъемки ваша рука двигается немного влево, то линза перемещается вправо, чтобы нейтрализовать эффект.

    Установка камеры на подвесе Vivo X50 Pro выводит коррекцию движения на новый уровень, поскольку весь корпус камеры перемещается для лучшего противодействия по трем осям. В сочетании с движением объектива внутри камеры для OIS (при необходимости) телефон может снимать потрясающие фотографии или сверхгладкие видеоролики в условиях низкой освещенности.Благодаря этому камера X50 Pro опережает флагманские устройства, такие как Huawei P40 Pro, Galaxy S20 Ultra или iPhone 11 Pro. Это особенно заметно при тестировании телефонов бок о бок в условиях низкой освещенности с неустойчивой рукой.

    Смелый шаг — вторая натура Vivo

    Теперь, когда Vivo установила планку сверхстабильной съемки, неудивительно, что другие производители оборудования последуют их примеру и начнут разрабатывать аналогичную технологию. Учитывая, что Vivo всегда предлагала лучшие технологии камеры вместе со своим родительским брендом OPPO, функция стабилизации кардана появится на более новых телефонах в следующем году или около того.Бренд установил новую тенденцию, от которой в ближайшем будущем определенно выиграют другие смартфоны.

    Будет ли это иметь большой успех у покупателей — это еще один аспект истории. Значительная часть стоимости X50 Pro в 650 долларов была вложена только в технологию карданной камеры, и на этом пути есть некоторые компромиссы. Например, он поставляется с SoC Snapdragon 765G, в то время как большинство флагманских устройств-убийц поставляются в комплекте с SoC Snapdragon 865. Внутреннее хранилище — UFS 2.1, тогда как UFS 3.0 является стандартом уже почти год, а некоторые OEM-производители даже переходят на топовые решения UFS 3.1.

    Очевидно, что телефон нацелен на нишевый сегмент покупателей, которые хотят иметь в кармане камеру следующего поколения и не возражают против других аппаратных компромиссов. Учитывая, что Vivo была достаточно смелой, чтобы представить эту технологию камеры вместе с другими достоинствами, такими как блестящий дизайн и дисплей, X50 Pro может выделиться на арене смартфонов, когда дело доходит до людей, которые основывают свое решение о покупке на мастерстве камеры телефона.

    Смартфоны с оптической стабилизацией изображения для получения более качественных и стабильных фотографий

    В наши дни, если вы ищете хороший смартфон для фотосъемки, скорее всего, вы столкнетесь с термином OIS. Это технология камеры, которой хвастаются все современные флагманы и которая позиционируется как «вещь», которую нужно иметь в вашем смартфоне. Вопрос в том, хорошо ли это?

    Для начала вы должны знать базовую структуру камеры.Есть серия стеклянных линз, за ​​которыми следует датчик изображения, который преобразует световые лучи в изображение, которое вы видите на экране. Между линзами и сенсором расположены затвор и диафрагма. Все они прочно закреплены на корпусе телефона. Когда вы нажимаете кнопку спуска затвора на интерфейсе камеры, вы просите процессор открыть затвор и позволить свету на датчик в течение очень короткого времени, который затем преобразуется в цифровое изображение.

    Если ваш смартфон неподвижен, камера просто улавливает свет и обрабатывает его.Но если у вас дрожат руки, телефон будет продолжать трястись при нажатии на фото. Поскольку телефон перемещается, модуль камеры также продолжает перемещаться, постоянно меняя количество света и заставляя снимать размытые фотографии.

    Здесь на помощь приходит OIS. Весь модуль камеры основан на двигателе гироскопа, который постоянно перемещается, чтобы компенсировать физические движения телефона. Итак, когда вы делаете снимок во время движения, гироскоп модуля камеры постоянно настраивается, чтобы оставаться на прямой линии обзора с объектом — в основном, стабилизируя объектив.Эта технология стабилизирует оптические части камеры, отсюда и название «Оптическая стабилизация изображения».

    Объяснение OIS (любезно предоставлено Android Authority)

    OIS уже давно используется в мире фотоаппаратов. В зеркальных камерах, а также в цифровых камерах таких крупных брендов, как Canon, Nikon и Kodak, технология стабилизации изображения используется уже более десяти лет. Даже в смартфонах эта технология используется уже несколько лет.

    Поскольку встраивание технологии OIS в меньшие размеры корпуса смартфона обходится дорого, вы найдете ее в основном на флагманских моделях различных производителей.Samsung использует технологию OIS со времен Galaxy S6. Итак, в 2017 году вы обязательно найдете технологию в Samsung Galaxy S8 / S8 +, у которой даже есть неиспользуемый объектив передней камеры OIS. Кроме того, в Galaxy Note 5 есть камера с поддержкой OIS. HTC 10, прошлогодний флагман HTC, имеет оптическую стабилизацию передней и задней камеры, а также новейший HTC U Ultra. LG G6 и V20 также оснащены модулями камеры OIS. В iPhone 7, 7 Plus, 6s Plus и 6 Plus от Apple также есть камеры OIS.

    Однако большинство из вышеперечисленных имеют 2-осевую оптическую стабилизацию изображения, т.е.е. они будут делать только горизонтальную и вертикальную коррекцию. Xiaomi представила 4-осевую OIS-камеру, способную выполнять разнонаправленную коррекцию на Mi 5 в прошлом году. 4-осевая камера OIS также присутствует на Xiaomi Mi 6 2017 года.

    Щелкните Deccan Chronicle Technology and Science, чтобы получить последние новости и обзоры. Следуйте за нами в Facebook, Twitter.

    …

    Hutchinson Technology Inc.

    Что такое СТАБИЛИЗАЦИЯ ОПТИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ?

    Когда снимки или видео снимаются с помощью портативной камеры, любое движение руки человека может привести к размытию изображения или дрожанию видео.Для изображений эта проблема усугубляется в условиях низкой освещенности, когда требуется более длительная выдержка, чтобы больше света могло попасть на датчик. Чем дольше выдержка, тем выше вероятность того, что пользователя встряхнет, что приведет к размытому изображению. В качестве альтернативы можно сократить время экспозиции и увеличить коэффициент усиления (цифровое усиление сигнала датчика). Однако это также усиливает шум (ошибки датчика при определении правильного цвета) и приводит к появлению зернистых изображений. OIS (оптическая стабилизация изображения) — это метод противодействия дрожанию рук пользователя и решающий обе эти проблемы, позволяя увеличить время экспозиции без размытия изображения дрожанием руки, что приводит к четким, ярким изображениям при слабом освещении и более плавным видео.

    Чтобы продемонстрировать эффективность нашего решения SMA OIS, мы установили смартфон с камерой SMA OIS на встряхивающий стол, направленный на тестовый образец. Затем мы направили лазерный луч через тестовый шаблон и отразили его от корпуса телефона рядом с камерой и обратно на шаблон. Мы снимали видео и изображения с включенным и выключенным OIS, чтобы продемонстрировать эффективность SMA OIS на изображениях и видео. Более яркая красная точка в нижнем левом углу — это лазер, направленный на телефон, а другая — отраженное лазерное пятно.Когда OIS включен, вы можете ясно видеть, что OIS противодействует дрожанию телефона и обеспечивает стабильное видео и четкое изображение. Движение отраженного лазера относительно стабилизированного изображения демонстрирует, насколько и с какой скоростью трясется телефон.

    Ваш браузер не поддерживает видео тег.

    Чтобы продемонстрировать SMA OIS в реальных условиях низкой освещенности, мы сравнили изображения при слабом освещении от ведущих японских и китайских производителей телефонов, использующих 13-мегапиксельные камеры без OIS, с FIH m530, в котором используется 13-мегапиксельная камера с SMA OIS.Мы также сравнили OIS на телефоне FIH и на нем, чтобы напрямую продемонстрировать улучшение, которое SMA OIS вносит в фотографии при слабом освещении. Результаты можно увидеть в следующем видео, в котором сначала показаны фотографии в полном размере, а затем увеличенные до реального размера. Наконец, все 4 изображения сравниваются на одном слайде. Как вы увидите, SMA OIS значительно устраняет размытость, вызванную дрожанием рук, и позволяет получать впечатляющие фотографии при слабом освещении.

    Ваш браузер не поддерживает видео тег.

    Смартфоны с оптической стабилизацией изображения

    Список результатов Смартфоны с оптической стабилизацией изображения

    Смартфоны с оптической стабилизацией изображения Список всех

    9 часов назад Список лучших смартфонов с OIS.Новейшие сотовые телефоны с оптической стабилизацией изображения . Узнайте, какой мобильный телефон имеет функцию OIS для изображения и видео с камеры. Телефоны всех брендов: Samsung, Apple, Xiaomi, Huawei и другие. Какой Android или iPhone имеют камеру с оптической стабилизацией изображения ? Какие новые телефоны входят в топ 10 телефонов с камерой OIS.

    Расчетное время чтения: 30 секунд