Для чего нужна стабилизация камеры
На первом снимке используется стабилизация, поэтому он максимально четкий; на втором снимке стабилизация не используется, поэтому он размазан (источник фото: ProPhotos)
Стабилизация в камере смартфона нужна для того, чтобы компенсировать его движение, избежать смазанных фотографий, а также раздражающей тряски на видео. Стабилизация практически не имеет значения только в том случае, если съемка ведется со штатива, и спуск затвора производится с помощью пульта дистанционного управления. К примеру, удаленно контролировать приложение «Камера» на iPhone можно с помощью кнопок громкости на проводных и беспроводных наушниках, а также через одноименную программу на умных часах Apple Watch. Иначе без стабилизации не обойтись — картинка будет страдать.
Кстати, актуальные смартфоны Apple как раз отлично подходят для разговора про стабилизацию. К примеру, у самого популярного iPhone 11 две камеры: широкоугольная и ультраширокоугольная. Первая — венец инженерной мысли производителя. Она делает действительно качественные снимки не только за счет относительно большой диафрагмы f/1,8, сравнительно большого размера точек на 12-Мп матрице, а также продвинутых алгоритмов ИИ — за их четкость также отвечает оптическая стабилизация. А вот вторая здесь скорее для галочки — у нее и светосила посредственная, и стабилизация только цифровая.
Использование стабилизации дает возможность значительно повысить качество съемки в вечернее время суток даже без штатива, несмотря на достаточно длинную выдержку (источник фото: ProPhotos)
Стабилизация может быть цифровой, оптической, а также гибридной — в последнем случае речь идет про одновременное использование двух предыдущих. Многие называют стабилизацию невидимым штативом, который избавляет фото и видео от последствий дрожащих рук. Но ее нельзя считать панацеей — да, она компенсирует тряску с относительно небольшой амплитудой. Тем не менее, если во время съемки вы будете достаточно активно двигаться (к примеру, пританцовывать), не спасет никакая из доступных на рынке стабилизаций. В данном случае можно будет сильно уменьшить выдержку, но сегодня точно не про нее.
Что такое цифровая стабилизация и каков принцип её работы
Схематический пример использования цифровой стабилизации с обрезкой матрицы в камере современного смартфона — итоговое изображение окажется внутри одного из красных прямоугольников (источник оригинала фото: Unsplash)
Цифровую стабилизацию также часто называют электронной — ее используют лишь из-за простоты. Для нее не нужны какие-то дополнительные аппаратные компоненты, которые увеличивают как себестоимость, так и дальнейшую стоимость гаджета — используются только те, которые уже встроены в смартфон, и основой технологии становится программное обеспечение. Несмотря на это, даже цифровая стабилизация значительно повышает качество фотографий и видеозаписей, поэтому уже на нее нужно обратить повышенное внимание. Тем не менее, справедливости ради, сегодня она используется повсеместно.
Цифровая стабилизация работает аналогично коррекции перспективы из Adobe Photoshop (источник: Dallas Thomas/Gadget Hacks) — анимация доступна по нажатию
У цифровой стабилизации достаточно простой алгоритм работы. Представьте себе матрицу камеры смартфона, которая состоит из отдельных пикселей, — чтобы упростить, пусть это будет условный квадрат 10 на 10 точек. Когда стабилизация отключена, во время съемки используется вся площадь матрицы. После ее активации, происходит обрезка — вместо 10-ти начинает использоваться на пару точек меньше по каждой стороне. Основываясь на данных гироскопа и акселерометра, квадрат 8 на 8 перемещается по матрице камеры, чтобы компенсировать тряску гаджета. Вот и весь секрет.
На первом снимке показана имитация использования цифровой стабилизации — не все изображение попало в кадр, но оно более четкое; на втором снимке показана имитация тряски без использования цифровой стабилизации — все изображение попало в кадр, но оно менее четкое (источник оригинала фото: Unsplash)
Число точек, которые фактически обрезает каждое устройство, зависит от агрессивности работы цифровой стабилизации, используемой им. После обрезки числа пикселей качество изображения также падает — чем более агрессивно работает стабилизация, тем сильнее. Тем не менее, чаще всего это оправдано отсутствием смазанных участков. Ранее про цифровую стабилизацию было больше разговоров, но сегодня без помощи оптической ее оставляют только в недорогих смартфонах.
Что такое оптическая стабилизация и каков принцип её работы
Схематическое изображение работы оптической стабилизации, в рамках которой тряска компенсируется движением самой камеры с помощью специального аппаратного механизма (источник оригинала фото: The Verge)
Несмотря на то, что далеко не во всех камерах современных смартфонов используется оптическая стабилизация, это технология далеко не нова — если точнее, ей не меньше четверти века. Еще в 1995 году ее в своих камерах и объективах начала использовать компания Canon. В ее варианте она называется Image Stabilization (IS), поэтому другим компаниям пришлось придумываться собственные названия: Vibration Reduction (VR) у Nikon, Optical SteadyShot (OSS) у Sony, Optical Image Stabilizer (OIS) у Fujifilm. Первым смартфоном с системой оптической стабилизации принято считать Nokia Lumia 920 из 2012-го.
Принцип работы оптической стабилизации наглядно (источник: Inam Ghafoor/YouTube) — анимация доступна по нажатию
Для использования возможностей оптической стабилизации, в камере смартфона используется специальный подвижный механизм, который перемещает не изображение по матрице, а всю матрицу целиком. В итоге картинка остается резкой, несмотря на тряску. Тем не менее, полагаться на оптическую стабилизацию на 100% также нельзя. Следует отменить, что у каждого производителя камеры свои представления по поводу работы оптической стабилизации, поэтому и качество результата в виде фотографии может достаточно сильно отличаться. Более того, движение камеры также ограничено, поэтому стабилизация компенсирует лишь небольшую тряску.
DJI Osmo Mobile 3 — стедикам для мобильных устройств, который значительно прокачает стабилизацию картинки (источник фото: DJI)
Оптическая стабилизация
Это аппаратный метод решения проблем с качеством изображения. Чтобы использовать ее возможности в камере смартфона установлен специальный подвижный механизм, который перемещает не изображение по матрице, а матрицу целиком. Для коррекции изображения используются сенсоры, которые определяют наклонное смещение и отклонение. Полученная информация применяется для необходимого сдвига всего модуля, а также сенсора изображений и линз.
Такая функция имеет высокое качество в условиях длительной выдержки и плохой освещенности. Однако она оказывает влияние на светосилу, компенсирует лишь небольшую тряску и стоит дороже.
Что лучше: оптическая или цифровая стабилизация
В сравнении с цифровой, оптическая стабилизация явно выигрывает. Начнем с того, что она не обрезает использование матрицы, поэтому изображение получается более ярким, четким, с меньшим количеством шумов и так далее. Более того, чаще всего оптическая стабилизация отыгрывает процесс компенсации тряски куда более правильно, ведь она не считывает данные с гироскопа или акселерометра, а использует собственные аппаратные механизмы. Оптическая стабилизация используется даже не в самых новых смартфонах — к примеру, она есть в Xiaomi Mi5, которому уже несколько лет отроду.
Интересный факт: некоторые
считают
, что цифровая стабилизация лучше оптической справляется со съемкой видео. К примеру, в первом поколении смартфонов Pixel используется именно она, и представители Google объясняют это тем, что она способна предугадывать движение, поэтому заметно быстрее отыгрывает его компенсацию — это критично во время съемки роликов. Тем не менее, во втором поколении Pixel инженеры уже использую гибридную стабилизацию, про которую дальше.
Оптический или цифровой стабилизатор – какой лучше?
Здесь не может быть двух разных вариантов. Определенно, лучше всегда оптический стабилизатор изображения. По тестам (каким именно мы не знаем, просто так говорим) он показывает лучшие результаты. И вообще, убедиться в этом легко самостоятельно. Вам просто потребуется 2 фотоаппарата с разными системами стабилизации. Сделайте снимки на каждый из них, но при этом немного тряся в руках сам фотоаппарат. Результат будет очевидным.
Фотоаппараты с оптической системой стабилизации стоят дороже, и разница в цене полностью оправдана. Если есть возможность выбора между камерой с цифровой или оптической стабилизацией, всегда лучше выбирать последний вариант.
Пожалуйста, оцените статью:
Присоединиться в Telegram
Что такое гибридная стабилизация и каков принцип её работы
Google использует гибридную стабилизацию в Pixel 4 — причем, сразу в двух камерах смартфона (источник фото: Genk)
Яркий пример смартфона, в котором используется гибридная стабилизация изображения — Google Pixel 4. Она предполагает объединение возможностей цифрового и оптического механизма, что позволяет сделать картинку максимально четкой и избежать смазываний даже в самых активных условиях съемки. По задумке, подобный гаджет должен использовать оптическую стабилизацию всегда, а цифровую подключать либо с помощью дополнительной функции, либо самостоятельно интеллектуальным образом. Теоретически подобный механизм должен значительно повысить эффективность стабилизации.
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.
Post Views: 383
Какая стабилизация лучше
Типичный сценарий мобильного снимка (источник фото: Android Central)
Чтобы раскрыть данный вопрос, нужно ответить вот на что: в каких условиях обычно делается фотография или записывается видео на мобильное устройство? И еще: насколько сильно его владелец заморачивается, чтобы добиться качественной картинки? Ответ простой — пользователь хочет получать снимки и ролики максимального качества, не вкладывая в это никаких усилий. Отсюда и достаточно простой вывод — у гаджета должна быть максимально хорошая камера, которая будет использовать гибридную стабилизацию. Кстати, вот наглядный пример съемки на «бородатый» Google Pixel 2 с ней и без нее:
Результат налицо, без стабилизации ролик выглядит просто отвратительно, а вот с ней вполне пригодным для дальнейшего использования. Стоит отметить, что в данном случае условия как раз максимально экстремальные. С одной стороны, камере сложно из-за тряски. С другой стороны, она должна охватывать широкий динамический диапазон из-за достаточно сложной с точки зрения света композиции кадра. Конечно, сложно сказать, что Google Pixel 2 в этом плане справился идеально, но речь о глобальном качестве картинки, а именно о разнице при использовании гибридной стабилизации.
Как подавлять вибрацию в фотоаппарате?
Мало сказать, что фотоаппарат со стабилизатором должен быть в приоритете. Без раздумий берите такой! В конце концов, эту функцию можно отключать, и даже рекомендуют так поступать, например, когда используется штатив. Но вряд ли вам захочется с ней расставаться.
Смысл стабилизации начинаешь понимать сразу же, когда сравниваешь снимки с ней и без. Конечно, если он отсутствует, это не приговор, и многие фотоаппараты не имеют его. Но это не значит, что фотоаппарат не стоит из-за этого покупать.
Стабилизатор – это устройство внутри камеры, работа которого направлена на борьбу с колебаниями в процессе съемки, устранению возможных помех на фотографии в силу движения камеры
Смазанность кадра не всегда можно заметить в процессе фотографирования, тем более, когда она небольшая, а вот если просматривать на компьютере каждую деталь, то скорей всего что-нибудь да будет нечетким или словно в тумане. Это последствия дестабилизации.
Естественно, устойчивость фотографа не всегда идеальна. Могут немного задрожать руки, пойти вибрация от земли или автомагистрали, на улице может быть ветрено и т.д.
Штатив, а также манипуляции со светочувствительностью и выдержкой удобны только в некоторых случаях, но они не лишены недостатков.
Уменьшение шумов, добавление резкости кадра и многое другое может дать вам обработка в редакторах, но вам не жаль тратить на эти мелочи свое время? Лучше всего иметь именно встроенную в аппарат систему стабилизации.
Управление стабилизацией может быть вынесено на боковую часть объектива или находиться в меню, если стабилизатор цифровой.
Рассмотрим подробнее варианты стабилизаторов в фотоаппарате и их особенности.
Какие перспективы у стабилизации камер мобильных устройств
Концептофон VIVO APEX 2021, который использует камеру с сильно прокачанным механизмом оптической стабилизации (источник фото: Matrix Life)
У стабилизации изображения в камерах смартфонах есть три равнозначных пути развития. Во-первых, ее оптические механизмы становятся все более доступными, поэтому увеличивают ширину своего распространения не только по смартфонам, но и по камерам в них — так, глядишь, и все модули будущих iPhone будут с этим работать. Во-вторых, будут появляться более совершенные механизмы оптической стабилизации, которые уже появляются в концептофонах — том же VIVO APEX 2020 (в нем используется карданный механизм стабилизации, который увеличивает амплитуду движения камеры для компенсации даже самой агрессивной тряски). В-третьих, нельзя отбрасывать в сторону интеллектуальные программные механизмы, которые продолжают развиваться.
Как работает стабилизация изображения?
Стабилизация изображения в объективах осуществляется за счет использования плавающего элемента объектива. Ваша камера чувствует, как этот плавающий элемент движется внутри объектива. Затем элемент смещается электроникой объектива в направлении, противоположном сотрясению камеры.
Стабилизация в камере работает, фактически слегка смещая датчик, чтобы учесть дрожание камеры.
Нет точного ответа на вопрос, что лучше, стабилизация на основе объектива или стабилизация изображения в камере. У каждого есть свои плюсы и минусы (это отдельная тема).
Преимущество стабилизации изображения состоит в том, что она позволяет снимать более четкие изображения неподвижных объектов с выдержкой медленнее, чем без нее. Производители объективов оценивают стабилизацию изображения по тому, при какой выдержки вы можете снимать с помощью стабилизации изображения.
Давайте разберем более детально на примере объектива Nikon 24-120 мм f / 4
Nikon оценивает возможности подавления вибрации на 4 ступенях. Без стабилизации изображения вам пришлось бы снимать статичные объекты со скоростью затвора не менее 1/125, чтобы избежать размытия в изображениях от дрожания камеры. С включенным VR на объективе, вы можете держать объектив и снимать со скоростью 1/15 секунды.
Это мощная штука, если вы снимаете неподвижные объекты в условиях низкой освещенности. Ниже представлены две фотографии, первая была снята при помощи стабилизации изображения IS а вторая была без него. Хорошо видно, что стабилизация изображения помогла качеству изображения.
