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什么是防抖技术?防抖技术又有哪些呢?
日期:2022-04-20 09:37:48作者:百检 人气:0

  我们在谈论或者操作电子设备,尤其是在讨论或者操作相机和拍照手机的时候,都会考虑到它们的拍照功能,其中一项就是我们常听到的防抖技术,尤其是光学防抖技术更是让人们觉得具备防抖技术的相机才是*出色的相机,那么防抖技术对于我们的相机和拍照功能真的有用吗?


  一、什么是防抖技术?


  在了解防抖技术会给相机和拍照带来什么样的改观之前,我们首先来了解一下什么是防抖技术。众所周知,我们在使用相机和手机进行拍照的时候,由于手会发生一定无频率的抖动现象,这样会造成相机的镜头抖动,进而影响相机的画面的成像效果,没有防抖技术的相机拍出来的照片一般就会出现较为严重的画面模糊感,这就是手的抖动造成的。


  为了解决这样一个难题,尼康公司于1994年推出了*款具备防抖功能的相机,按照功能来进行划分,防抖功能一共有三种:光学防抖、电子防抖和感光器防抖。


  拍照设备上的防抖方式可以分成光学防抖与数字防抖两大类。而在光学防抖中,又包括了依靠镜组位移的镜头防抖与依靠感光元件位移的机身防抖。此外,我们还可以使用各类稳定器、稳定云台来为整个拍照系统提供抖动补偿;或利用一些编辑软件,对存在抖动的视频进行补偿和校正。


  各种防抖的优缺点


  镜头防抖


  优点:可以为单反相机的光学取景提供抖动补偿,并且在俯仰、摇摆轴向上具有很好的防抖效果——简单来说就是长焦镜头更需要镜头防抖。


  不足:提高镜头的设计难度与成本。


  机身防抖:


  优点:可以为所有镜头提供抖动补偿,可以提供旋转轴的抖动补偿。


  不足:在使用超广角镜头拍摄视频时,画面可能有不自然的扭曲;因为改变了CMOS的固定结构,会对散热、控噪带来负面影响(这是关闭防抖功能也无法改善的)。


  数字防抖:


  优点:不存在防抖死角,不影响便携性和可靠性。补偿范围非常大,适合剧烈运动下的抖动补偿。


  不足:抖动补偿的效果越好,画面裁切就越大,画质损失越大。无法保证地平线水平。


  二、为什么需要OIS光学防抖?


  首先我们先来了解下为什么手机影像系统需要OIS光学防抖。平常我们使用手机拍摄的瞬间,光线会通过镜头进入传感器,传感器采集后实现成像。一般我们手持手机拍摄,会产生难以避免的机身抖动,有可能会导致传感器在同一位置接收到不同的光线叠加在一起,造成*终成像模糊。


  在暗光拍摄场景就能很容易体验到机身抖动带来的问题。我们在夜间拍摄时,如果使用的是没有OIS光学防抖的手机,你会发现拍摄的照片很容易模糊。这是因为暗光环境下,手机通常会降低快门速度以获取更大进光量,相当于会放大抖动带来的问题,这时候轻微的抖动就很容易导致照片模糊。


  除了照片,拍摄视频也会受到机身抖动影响。机身抖动会导致视频画面的连续稳定性降低,特别是一些抖动比较厉害的拍摄场景,过大的画面晃动幅度让视频质量直线下降,甚至无法看清视频内容。


  OIS光学防抖的出现就是为了改善机身抖动带来的成像问题。简单来说,OIS光学防抖会通过监测到的机身抖动位移信息,让防抖模块反向移动抵消这种抖动,从而有效抑制抖动对手机成像的影响。主流手机已经发展出了不同防抖方案,包括镜头OIS光学防抖、传感器位移防抖以及悬浮防抖等。


  三、传感器位移式光学防抖


  在2020年发布的iPhone12ProMax上,首次用上比较少见的传感器位移式光学防抖,这种防抖方式的实现方式和镜头光学防抖不同。


  传感器位移式光学防抖是通过移动手机传感器抑制机身抖动,同样也是让抖动的光线路径落到原本位置。因为要移动的是传感器,所以不需要考虑镜头光线折射问题。相比笨重的镜头模组,移动传感器相对要容易很多,能够实现更加灵活敏捷的移动响应,提升防抖性能。


  比如iPhone12ProMax所采用的传感器位移式光学防抖能够实现每秒5000次防抖调整,在高速抖动场景要有更好的防抖效果。


  四、OPPO的悬浮防抖


  OPPOFindX5Pro首次搭载了全新的悬浮防抖功能,看完上面两种防抖方式的原理,再来看OPPO的悬浮防抖就很容易理解了。OPPO的悬浮防抖就是上面提到的镜头OIS光学防抖+传感器位移防抖两者的结合体,相当于有双OIS加持,实际防抖效果自然会有大幅提升。


  其中,OPPO悬浮防抖所采用的传感器位移防抖还与iPhone使用的防抖稍有区别。OPPO的悬浮防抖加入了旋转防抖功能,通过旋转传感器,更有效抑制机身旋转抖动,提升不同抖动场景的防抖效果。


  OPPOFindX5Pro所采用的悬浮防抖会把机身不同方向、不同幅度、不同频率的抖动进行拆分,通过算法将抖动补偿分配到镜头和传感器两个防抖组件上,协同合作,充分利用硬件优势,实现双重光学防抖效果。


  根据官方公布的数据,OPPOFindX5Pro所采用的悬浮防抖*高支持±3度防抖以及0.7度旋转防抖角度,实现x轴,y轴,pitch轴,yaw轴,roll轴五轴光学防抖,覆盖更广的抖动场景。


  为了实现更加复杂的光学防抖,整体镜头模组体积会有明显的增大。从上面的对比图可以看到,相比上一代OPPOFindX3Pro的传统镜头光学防抖,FindX5Pro的模组体积明显增加了不少。镜头模组体积的增加,更加考验机身内部空间的堆叠,要实现这种复杂的防抖相当不容易。


  更加复杂的悬浮防抖带来了明显的优势提升,OPPOFindX5Pro悬浮防抖的稳定性是上一代的3倍,安全快门直接提升到了1/2秒,意味着可以拍摄到更加稳定的视频画面,在保证成片率的前提下,获得更加纯净清晰的夜景照片。


  此外,手机所配备的ICE2.0动态抓拍引擎,能够通过AI算法对场景识别,在多帧素材中选取*清晰的局部画面再进行合成,并针对图像中不同场景内容进行*降噪,在运动场景更容易抓拍到清晰的画面。


  五、vivo的微云台防抖


  vivo也给我们带来了新的光学防抖方案-微云台,微云台防抖方案早已在vivo手机产品中落地。


  上面提到的几种光学防抖方式都有一个共同点,镜头模组和传感器不是作为一个整体进行防抖移动,而是分别移动。这种防抖方式有可能会降低画面边缘画质,影响视频质量。


  而微云台则把镜头模组和传感器绑定在一起,为镜头模组和传感器整体移动的防抖方式,改善画面边缘模糊的问题,整体画面稳定效果拥有更高的一致性。微云台的移动限制相对也要更小一些,带来更好的防抖效果,支持5轴VIS视频防抖。当然,微云台防抖方案同样会占用比较大的机身内部空间,并且对技术要求也*高。


  六、EIS电子防抖


  EIS电子防抖是通过软件算法实现的防抖,结合机身陀螺仪等传感器检测到的机身姿态变化,对视频画面边缘进行动态裁剪,部分还会在算法中加入AI算法预测,实现更好的稳定效果,提升视频整体稳定感,实际画面稳定性效果会有明显提升。


  不过EIS电子防抖在拍照片场景是不起作用的,而且经过EIS电子防抖裁剪后,虽然画面更加稳定,但画面视野会有大幅缩减。部分手机在开启EIS电子防抖后,会通过超广角拍摄画面,利用超广角开阔的视野降低裁剪画面带来的视野缩小问题。


  目前手机主流的OIS光学防抖仍旧是以镜头OIS光学防抖为主,近年来在手机上出现的悬浮防抖、传感器位移防抖、微云台防抖等同样属于OIS光学防抖,通过技术创新突破带来更大的防抖角度、质量更高的防抖画面,更加敏捷的防抖响应等,让手机能够应对更苛刻的抖动场景。


  因此防抖功能对于相机来说用处还是非常大的,它不仅能够增强相机的稳定性,也能够大大增强相机的成像效果和成像质量,防抖技术可以说是现代相机当中*重要的技术之一。