Что такое стабилизация изображения в смартфоне
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:
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:
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:
Mobcompany.info
Сайт о смартфонах и их производителях
Оптическая стабилизация изображения в камере смартфона: что такое и для чего нужно
На рынке появилось много смартфонов, которые оснащены разными инновационными технологиями и решениями. Модернизация коснулась гаджетов, они получили полезные опции и возможности. Одним из нововведений стала оптическая стабилизация изображения, обознающаяся как OIS. Стоит подробнее рассмотреть значение опции. Ведь при выборе смартфона показатели пикселей камеры – не самый главный критерий.
Значение оптической стабилизации
Технология перешла в телефоны из фотоаппаратов и видеокамер. Небольшие устройства конца прошлого века были настоящим прорывом. Смысл стабилизатора заключается в применении разных способов для компенсации движений и рывков камеры в руках человека. Снимки выходят более четкими в неспокойных условиях без применения штатива.
Метод позволяет снизить размытость картинки на фотографиях. Это достигается благодаря автоматическому смещению линз камеры. Использование оптической стабилизации картинки помогает получать снимки отличного качества и достойные видео. Они получаются четкими, ясными и плавными. С оптической стабилизацией можно использовать длинную выдержку. Она повлияет на качество картинки, изменит ее в лучшую сторону, делая ее ясной даже при плохом освещении.
Функция стабилизации помогает устранить размытость на фотоснимках, если съемка осуществляется в момент движения, или у оператора дрожат руки. На снятом видео незаметно тряски, изображение четче располагается в кадре, виды его детали.
Как работает оптическая стабилизация
Технология оптической стабилизации основывается на использовании датчика-стабилизатора. Он улавливает малейшее перемещение смартфона и направляет линзы в обратную сторону. Линзы могут менять расположение с одной стороны в другую и по направлению вверх-вниз.
При слишком быстром передвижении объекта никакая технология не позволит «поймать его» и получить первоклассный снимок. Стабилизация призвана устранять несущественное дрожание, дерганье. Все положительные характеристики опции можно оценить, когда пользователь будет снимать видео на ходу. Клип получится четким, не размытым, плавным.
Рассмотрим пример. Когда пользователь держит смартфон в руках, не имея возможности воспользоваться штативом или подставкой, достаточно малейшего движения, чтобы смазать картинку. Если погода солнечная, то на качество видео это не повлияет, поскольку наблюдается высокая скорость записи. При сумерках, когда камере понадобится полсекунды для охвата света, изображение получится некачественным, размытым. Если съемка ведется без стабилизации, то картинка на выходе будет дерганой, резкой. Никакой свет не в состоянии повлиять на нее.
Смартфоны со встроенным оптическим стабилизатором увеличат четкость кадров при недостаточном уровне освещенности. Стабилизация картинки избавляет фотографии и видеоклипы от размытости, дрожания, смазывания.
Важно! Но стоит помнить, что технология не подразумевает корректировки движения объектов в фокусе, но в целом она прекрасно заменяет штатив.
Возможности оптической стабилизации весьма ограничены, преимущества при нормальной выдержке поставляют 8-16 раз, а это приравнено к 3-4 ступеням экспозиции. Технология полезна при фотографировании и съемке видео с рук, когда нет штатива. Функция в смартфоне поможет заглушить шумы матрицы и увеличит ее чувствительность. Оптическая стабилизация востребована в фотографиях, съемках видео и астрономических телескопах.
Лучшие смартфоны с оптической стабилизацией камеры. Что купить? (1 видео)
Стабилизация изображения в смартфоне
Последнее обновление: 26/08/2020
Часто снимок с камеры получается смазанным или же видео снятое на ходу выходит с ощутимой тряской. Обе проблемы решаются стабилизацией изображения. Какие бывают виды стабилизации, чем отличаются и как включить, вы узнаете и данного материала.
Что такое стабилизация изображения
Под стабилизацией изображения следует понимать технологию компенсации движения устройства во время фото или видеосъемки. Благодаря чему снимок получается четким, а видео не дрожит и не трясется. Дополнительное движение обычно возникает из-за дрожащих рук пользователя или вибрации, находясь в автомобильном или другом транспорте. Стабилизация позволяет компенсировать частично или полностью излишнее движение. При этом сильную тряску мобильного устройства устранить стабилизацией не получится.
Виды стабилизации
Существуют 2 типа стабилизации:
Оптическая стабилизация построена за счет подвижных механизмов по нескольким осям. При наличии колебаний механизмы выравнивают положение камеры. Чем больше осей, тем лучше компенсация в определенном положении. При этом наличие механики приводят к увеличению себестоимости устройства.
Цифровая стабилизация работает за счет алгоритмов программного обеспечения. Для этого часть матрицы резервируется и не участвует в формировании изображения. В процессе работы картинка сдвигается на зарезервированную область для компенсации дрожания. Так же для повышения качества работы часто используются встроенные датчики. А отсутствие механических элементов не влияет на конечную стоимость устройства. При этом нехватка свободных пикселей приводит к снижению качества изображения.
Существует так же гибридная версия стабилизации с сочетанием обоих типов. Чаще оптическим типом оснащается одна камера, а цифровым – вторая. Реже оптический и цифровой тип совмещен в одном экранном модуле.
Как включить стабилизацию изображения
Обычно стабилизация активна по умолчанию, поскольку работающая стабилизация способствует повышению четкости изображения. В некоторых смартфонах включение и отключение доступно в настройках камеры.
Что бы узнать поддерживает ли устройство один или оба вида стабилизации, следует заглянуть в сервисное приложение вроде Antutu или Aida 64.
Применение
Оптический метод стабилизации лучше подходит для съемки фото, за счет нескольких осей выравнивания при излишнем дрожании. Так же работа стабилизации не ухудшает качество и разрешение изображения. При этом высокая себестоимость вынуждает производителей снабжать оптической стабилизацией устройства чаще верхнего ценового диапазона.
Цифровая стабилизация лучше подходит для записи видео, поскольку в таком режиме разрешение изображения обычно ниже и всегда имеется запас неиспользуемых пикселей. А упрощенная конструкция не ведет к удорожанию мобильного устройства, что позволяет снабдить цифровой стабилизацией смартфоны любого ценового диапазона.
Что делать, если стабилизация в телефоне отсутствует
Существуют несколько аксессуаров, позволяющих добавить стабилизацию в устройства, где такой режим не предусмотрен:
Штатив позволяет зафиксировать мобильное устройство и вести съемку с неподвижной точки записи. Наличие ручки регулятора позволяет плавно менять положение смартфона, что актуально для фото и видеосъемки. Благодаря низкой стоимости штатив общедоступен каждому пользователю.
Стедикам представляет собой одноручный штатив со встроенной системой стабилизации. Аксессуар учитывает изменение положения смартфона и выполняет автоматическое выравнивание. При этом начальная цена такого устройства в среднем 60 USD.
Вывод
В статье подробно описана стабилизация изображения в смартфоне. Оптическая стабилизация лучше подходит для съемки фото, а цифровая для записи видео. При этом себестоимость оптической стабилизации не позволяет массово снабдить все смартфоны без исключений. А вот цифровой метод реализуем на смартфонах всех ценовых категорий без существенных затрат для производителя. Если же в смартфоне нет стабилизации, решить проблему помогут штативы или стедикамы.
А какая стабилизация в вашем смартфоне? Делитесь мнением в комментариях под статьей.
Два метода оптической стабилизации изображения
Стабилизация изображения (Image Stabilization, IS) — метод снижения размывания на фотографиях путем автоматического смещения линз камеры для компенсации смещения или вибрации самой камеры в процессе съемки. Оптическая стабилизация изображения (Optical Image Stabilization, OIS) — то, чего пользователи ожидают от флагманских смартфонов. Этот метод обеспечивает великолепные фотографии и видеоролики. Существуют два распространенных метода стабилизации изображений — программная электронная (Electronic Image Stabilization, EIS) и аппаратная оптическая. О том, что дает смартфонам оптическая стабилизация изображения можно понять на примере новых Samsung Galaxy S6.
Особенности двух основных методов стабилизации изображения были рассмотрены ресурсом Ubergizmo в заметке «What Is Image Stabilization?». Оптическая стабилизация изображения и то, как она работает, было проиллюстрировано видеороликом. Ведь пользователи порой обращают внимание только на «мегапиксельность» сенсора камеры смартфона, забывая о других не менее, а порой и более важных ее характеристиках, к которым в том числе относится и применяемая технология стабилизации изображения.
Оптическая стабилизация изображения устраняет весьма распространенную проблему — размытость изображения, вызванную смещением или дрожанием камеры в процессе съемки.
Впрочем, если устройство сильно трясется, то даже OIS поможет лишь в определенной степени. И важно понимать, что стабилизация изображения никак не препятствует дрожанию камеры как таковому, а лишь частично нейтрализует его последствия.
Электронная стабилизация изображения использует комплексный программный алгоритм улучшения качества изображения. Оптическая же является аппаратным решением. Необходимый результат достигается путем регулировки оптического пути сенсора изображений посредством перемещения или наклона объектива для компенсации или нейтрализации движения пользователя. Используются два метода. Ранее применялось изменение положения объектива. Более современный метод состоит в смещении всего модуля, благодаря чему и достигается стабилизация фотографии.
Причиной появляющегося на фотографиях размывания является смещение оптического пути между фокусирующими линзами и центром сенсора изображений. В методе со смещением линз только линзы в модуле камеры способны совершать небольшие смещения в противовес изменению оптического пути. Второй метод предполагает смещение всего модуля, в том числе и сенсора изображений и линз.
Для коррекции смещения оптическая стабилизация изображения использует различные сенсоры, определяющие смещение по осям координат X/Y. Сенсоры также определяют наклонное смещение и отклонение. Все собранные данные используются для того, чтобы вычислить, насколько велико изменение положения линз, необходимое для того, чтобы оптический путь точно соответствовал центру сенсора изображений.
Электронная стабилизация изображения достигает похожего результата, но, к сожалению, за счет качества изображения (например, обрезая фрагменты исходного изображения). Оптическая же снижает размывание, не влияя на качество исходного изображения. Возможно одновременное использование обеих стабилизирующих изображение технологий. Преимуществом электронной стабилизации является то, что для его функционирования требуется только программное обеспечение, а OIS нуждается в дополнительных аппаратных компонентах камеры. Поэтому оптическая стабилизация — более дорогое решение.
Интерес пользователей к камерам своих смартфонов постоянно растет. Это теперь один из важнейших элементов умного телефона, и производители постоянно оснащают ее все новыми и новыми возможностями. Не исключено, что вскоре пользователям Android-девайсов будет предоставлен простой способ обработки RAW-фотографий. Именно отсутствие оптической стабилизации изображения — одна из основных причин невысокой популярности в целом замечательного смартфона HTC One M9. Не исключено, что в случае ее появления в M10 пользователи вновь обратят свое внимание на флагманские телефоны HTC.
Какие характеристики камеры смартфона, помимо разрешения ее сенсора и наличия оптической стабилизации изображения, вы считаете наиболее важными?
Зачем стабилизация нужна в смартфонах и почему ее наличие важно для фотографии и видеозаписи
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.