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電子防抖、OIS光學防抖、4軸防抖…手機相機防抖都有些什麼學問

手機相機的拍照技術不斷提升,由此也誕生瞭不少讓人懵逼的技術名詞,比如相位對焦技術、單像素點面積、6P鏡頭、f/2.0光圈、雙攝像頭、光學防抖等等,顯然如果要從參數上評判一臺

手機相機的拍照技術不斷提升,由此也誕生瞭不少讓人懵逼的技術名詞,比如相位對焦技術、單像素點面積、6P鏡頭、f/2.0光圈、雙攝像頭、光學防抖等等,顯然如果要從參數上評判一臺手機的綜合拍照能力,單看拍照像素是遠遠不夠的。

因此你需要一點“技術”旁身,這麼多技術中除瞭“雙攝像頭”值得我們關註外,“防抖技術”同樣需要瞭解一二,那些手機廠商們口中宣傳的:電子防抖、OIS光學防抖、4軸防抖到底是什麼鬼?今天我們就來展開聊聊。

防抖技術的作用:避免照片拍糊,提高成像畫質

總得來說防抖技術的作用就是避免拍照時因為手部抖動等因素造成畫面模糊,提高成像的清晰度;另外由於其能對手部抖動進行一定的補償,因此可以一定程度延長曝光時間來提高進光量,從而拍出更加明亮純凈度更高的照片,該效果在弱光環境下表現更加明顯。

副作用:容易造成邊角分界線模糊,增加體積和功耗

雖然防抖技術能大大提高拍照體驗,但任何事情都有兩面性,防抖技術同樣如此,特別是采用光學/物理防抖的技術,由於鏡頭的防抖結構設計及工作原理等原因,某些情況下拍出的照片容易造成樣張邊緣解析力下降的問題;同時因為其還額外需要其他諸如陀螺儀等工作,因此也使攝像頭模塊體積增加以及功耗的增加。

防抖技術都有哪些?

防抖技術一開始主要應用於專業的單反相機,後來這些防抖技術的原理逐漸應用於手機上,目前的防抖技術大致可分為兩種,一種為物理防抖,其通過可移動式的部件,對機身震動進行光路補償,另一種則是電子防抖,其無需任何部件輔助,主要依賴程序對畫面抖動進行“補償”。其中物理防抖又分為鏡頭防抖和CCD(傳感器)防抖,因此防抖技術大致可以歸納為以下三大類:

1.電子防抖

電子防抖技術是市面上的手機中使用得最多的一種,其一般無需任何元器件輔助,主要通過程序對傳感器上的圖像進行分析和采集,當照片被拍糊時,利用邊緣圖像對模糊部分進行補償,從而實現“防抖”,其實現原理更像是對照片進行“後期處理”。

谷歌Pixel:陀螺儀電子防抖

值得一提的是,谷歌Pixel手機的電子防抖技術比較特別,其配合陀螺儀工作,當拍照時利用陀螺儀檢測機身的震動,進而調節快門速度和ISO感光度和等來減輕抖動對拍攝的影響,同時由於其在目前所有的智能手機中合焦速度最快,因此電子抖動補償能力更佳,所以即使沒有光學防抖技術,依然可以奪得目前手機拍照排名第一。

(谷歌Pixel,圖片來源於:CNET)

2.鏡頭防抖(OIS光學防抖)

鏡頭防抖又稱為OIS光學防抖,這種防抖技術的原理是通過在鏡片組中增加一個使用磁力懸浮的鏡片,配合陀螺儀工作,當機身發生震動時,能檢測到輕微的抖動從而控制鏡片浮動對抖動進行一定的位移補償,從而避免瞭光路發生抖動,實現光學防抖。

這種防抖技術對比電子防抖效果明顯,在相同配置下的兩臺手機,OIS光學防抖的抖動補償要比電子防抖優秀很多,畫面的亮度和純凈度也更高,目前不少旗艦級也搭載該技術,比如:iPhone 7、三星S7、樂視Max、HTC 10、華為Mate8、努比亞Z11等。

比較不足的是,由於其結構原理等原因,OIS光學防抖大部分僅支持橫向和縱向的抖動補償(兩軸防抖),因此防抖能力有一定的局限性。

3.CCD(傳感器)防抖(四/五軸防抖)

CCD防抖技術原理和鏡頭防抖差不多,其主要將傳感器安裝在一個可自由浮動的支架上,同樣配合需要陀螺儀感應相機的抖動方向和幅度,進而控制傳感器進行對應的位移補償。

(圖片來源於:http://pconline.com

CCD防抖技術由於不用考慮光學的折射因素,因此靈活性比鏡頭防抖高很多(但實現難度更大),目前其最多可以讓設備實現5個自由度的抖動補償(5軸防抖),像索尼、奧林巴斯的某些型號的相機便搭載該技術。

小米5:鏡頭模組防抖(4軸防抖)

值得註意的是,目前這種技術僅應用在專業相機上,手機上由於技術實現難度非常大因此並未支持,不過小米5的4軸防抖技術則與這種CCD防抖技術原理相似。

(小米5鏡頭模組)

小米5並沒有利用鏡頭防抖也不是CCD防抖,而是直接將整個鏡頭模組“懸浮”起來,再配合陀螺儀檢測機身震動,從而控制鏡頭模組進行位移補償,其可實現4個自由度的抖動補償,分別為橫向、縱向、前傾、側傾,因此防抖適應能力更強,目前能實現4軸防抖的手機也僅有小米5,其稱得上是一項黑科技。

如果你的手機沒有防抖功能怎麼辦?

防抖能力的支持可以讓用戶更輕易的拍出清晰的照片,同時也能有效提高成像畫質,另外拍視頻時,也可以一定程度提高畫面的流暢度,那麼如果你的手機沒有防抖功能,又或者防抖能力還不夠怎麼辦?

雲臺防抖技術

沒關系,一種叫做“穩定雲臺”的東西可以幫到你,如果說除瞭OIS光學防抖、CCD(傳感器)防抖、電子防抖技術外還有什麼,那就是雲臺防抖技術瞭。

雲臺的“防抖”功能同樣利用瞭陀螺儀工作,雲臺上安裝有能滿足載體三個自由度活動的搖臂,搖臂關節帶有電機,當雲臺發生抖動時,會被陀螺儀檢測到,隨後利用程序控制相應的電機加強反方向的動力,從而對抖動進行插補,防止載體跟著雲臺傾斜,避免抖動。

穩定雲臺一開始主要用於無人機上,後來衍生出手持雲臺,這種設備的主要作用是為瞭防止使用手機或運動相機拍攝時的發生抖動現象,其主要有兩種形態,一種是以大疆手持雲臺相機:靈眸OSMO 為代表,這款手持雲臺相機本身內置攝像頭,通過安裝手機在手柄上作為拍攝畫面的顯示。

另一種則是非內置相機的手持雲臺,比如飛宇科技G4系列的手持雲臺,其需要將運動相機或手機安裝到雲臺上作為攝像頭及取景器使用。雲臺的防抖能力對比上述手機內置的防抖能力都要強很多,如果你想加強手機的防抖能力,可以通過手持雲臺升級。

看到這裡,相信你已經對這些技術有瞭大致的瞭解,防抖技術的支持確實可以一定程度提高手機的拍照質量,雖然這些技術優缺共存,但整體來看都是利大於弊,可預見的是,隨著手機拍照水平的不斷提升,防抖技術也將成為廠商們的一個競爭點,未來將會有更多的防抖技術誕生。

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