我們在談論或者操作電子設備,尤其是在討論或者操作相機和拍照手機的時候,都會考慮到它們的拍照功能,其中一項就是我們常聽到的防抖技術,尤其是光學防抖技術更是讓人們覺得具備防抖技術的相機才是*出色的相機,那么防抖技術對于我們的相機和拍照功能真的有用嗎?
一、什么是防抖技術?
在了解防抖技術會給相機和拍照帶來什么樣的改觀之前,我們首先來了解一下什么是防抖技術。眾所周知,我們在使用相機和手機進行拍照的時候,由于手會發(fā)生一定無頻率的抖動現(xiàn)象,這樣會造成相機的鏡頭抖動,進而影響相機的畫面的成像效果,沒有防抖技術的相機拍出來的照片一般就會出現(xiàn)較為嚴重的畫面模糊感,這就是手的抖動造成的。
為了解決這樣一個難題,尼康公司于1994年推出了*款具備防抖功能的相機,按照功能來進行劃分,防抖功能一共有三種:光學防抖、電子防抖和感光器防抖。
拍照設備上的防抖方式可以分成光學防抖與數(shù)字防抖兩大類。而在光學防抖中,又包括了依靠鏡組位移的鏡頭防抖與依靠感光元件位移的機身防抖。此外,我們還可以使用各類穩(wěn)定器、穩(wěn)定云臺來為整個拍照系統(tǒng)提供抖動補償;或利用一些編輯軟件,對存在抖動的視頻進行補償和校正。
各種防抖的優(yōu)缺點
鏡頭防抖
優(yōu)點:可以為單反相機的光學取景提供抖動補償,并且在俯仰、搖擺軸向上具有很好的防抖效果——簡單來說就是長焦鏡頭更需要鏡頭防抖。
不足:提高鏡頭的設計難度與成本。
機身防抖:
優(yōu)點:可以為所有鏡頭提供抖動補償,可以提供旋轉軸的抖動補償。
不足:在使用超廣角鏡頭拍攝視頻時,畫面可能有不自然的扭曲;因為改變了CMOS的固定結構,會對散熱、控噪帶來負面影響(這是關閉防抖功能也無法改善的)。
數(shù)字防抖:
優(yōu)點:不存在防抖死角,不影響便攜性和可靠性。補償范圍非常大,適合劇烈運動下的抖動補償。
不足:抖動補償?shù)男Ч胶茫嬅娌们芯驮酱?,畫質損失越大。無法保證地平線水平。
二、為什么需要OIS光學防抖?
首先我們先來了解下為什么手機影像系統(tǒng)需要OIS光學防抖。平常我們使用手機拍攝的瞬間,光線會通過鏡頭進入傳感器,傳感器采集后實現(xiàn)成像。一般我們手持手機拍攝,會產(chǎn)生難以避免的機身抖動,有可能會導致傳感器在同一位置接收到不同的光線疊加在一起,造成*終成像模糊。
在暗光拍攝場景就能很容易體驗到機身抖動帶來的問題。我們在夜間拍攝時,如果使用的是沒有OIS光學防抖的手機,你會發(fā)現(xiàn)拍攝的照片很容易模糊。這是因為暗光環(huán)境下,手機通常會降低快門速度以獲取更大進光量,相當于會放大抖動帶來的問題,這時候輕微的抖動就很容易導致照片模糊。
除了照片,拍攝視頻也會受到機身抖動影響。機身抖動會導致視頻畫面的連續(xù)穩(wěn)定性降低,特別是一些抖動比較厲害的拍攝場景,過大的畫面晃動幅度讓視頻質量直線下降,甚至無法看清視頻內(nèi)容。
OIS光學防抖的出現(xiàn)就是為了改善機身抖動帶來的成像問題。簡單來說,OIS光學防抖會通過監(jiān)測到的機身抖動位移信息,讓防抖模塊反向移動抵消這種抖動,從而有效抑制抖動對手機成像的影響。主流手機已經(jīng)發(fā)展出了不同防抖方案,包括鏡頭OIS光學防抖、傳感器位移防抖以及懸浮防抖等。
三、傳感器位移式光學防抖
在2020年發(fā)布的iPhone12ProMax上,首次用上比較少見的傳感器位移式光學防抖,這種防抖方式的實現(xiàn)方式和鏡頭光學防抖不同。
傳感器位移式光學防抖是通過移動手機傳感器抑制機身抖動,同樣也是讓抖動的光線路徑落到原本位置。因為要移動的是傳感器,所以不需要考慮鏡頭光線折射問題。相比笨重的鏡頭模組,移動傳感器相對要容易很多,能夠實現(xiàn)更加靈活敏捷的移動響應,提升防抖性能。
比如iPhone12ProMax所采用的傳感器位移式光學防抖能夠實現(xiàn)每秒5000次防抖調整,在高速抖動場景要有更好的防抖效果。
四、OPPO的懸浮防抖
OPPOFindX5Pro首次搭載了全新的懸浮防抖功能,看完上面兩種防抖方式的原理,再來看OPPO的懸浮防抖就很容易理解了。OPPO的懸浮防抖就是上面提到的鏡頭OIS光學防抖+傳感器位移防抖兩者的結合體,相當于有雙OIS加持,實際防抖效果自然會有大幅提升。
其中,OPPO懸浮防抖所采用的傳感器位移防抖還與iPhone使用的防抖稍有區(qū)別。OPPO的懸浮防抖加入了旋轉防抖功能,通過旋轉傳感器,更有效抑制機身旋轉抖動,提升不同抖動場景的防抖效果。
OPPOFindX5Pro所采用的懸浮防抖會把機身不同方向、不同幅度、不同頻率的抖動進行拆分,通過算法將抖動補償分配到鏡頭和傳感器兩個防抖組件上,協(xié)同合作,充分利用硬件優(yōu)勢,實現(xiàn)雙重光學防抖效果。
根據(jù)官方公布的數(shù)據(jù),OPPOFindX5Pro所采用的懸浮防抖*高支持±3度防抖以及0.7度旋轉防抖角度,實現(xiàn)x軸,y軸,pitch軸,yaw軸,roll軸五軸光學防抖,覆蓋更廣的抖動場景。
為了實現(xiàn)更加復雜的光學防抖,整體鏡頭模組體積會有明顯的增大。從上面的對比圖可以看到,相比上一代OPPOFindX3Pro的傳統(tǒng)鏡頭光學防抖,F(xiàn)indX5Pro的模組體積明顯增加了不少。鏡頭模組體積的增加,更加考驗機身內(nèi)部空間的堆疊,要實現(xiàn)這種復雜的防抖相當不容易。
更加復雜的懸浮防抖帶來了明顯的優(yōu)勢提升,OPPOFindX5Pro懸浮防抖的穩(wěn)定性是上一代的3倍,安全快門直接提升到了1/2秒,意味著可以拍攝到更加穩(wěn)定的視頻畫面,在保證成片率的前提下,獲得更加純凈清晰的夜景照片。
此外,手機所配備的ICE2.0動態(tài)抓拍引擎,能夠通過AI算法對場景識別,在多幀素材中選取*清晰的局部畫面再進行合成,并針對圖像中不同場景內(nèi)容進行*降噪,在運動場景更容易抓拍到清晰的畫面。
五、vivo的微云臺防抖
vivo也給我們帶來了新的光學防抖方案-微云臺,微云臺防抖方案早已在vivo手機產(chǎn)品中落地。
上面提到的幾種光學防抖方式都有一個共同點,鏡頭模組和傳感器不是作為一個整體進行防抖移動,而是分別移動。這種防抖方式有可能會降低畫面邊緣畫質,影響視頻質量。
而微云臺則把鏡頭模組和傳感器綁定在一起,為鏡頭模組和傳感器整體移動的防抖方式,改善畫面邊緣模糊的問題,整體畫面穩(wěn)定效果擁有更高的一致性。微云臺的移動限制相對也要更小一些,帶來更好的防抖效果,支持5軸VIS視頻防抖。當然,微云臺防抖方案同樣會占用比較大的機身內(nèi)部空間,并且對技術要求也*高。
六、EIS電子防抖
EIS電子防抖是通過軟件算法實現(xiàn)的防抖,結合機身陀螺儀等傳感器檢測到的機身姿態(tài)變化,對視頻畫面邊緣進行動態(tài)裁剪,部分還會在算法中加入AI算法預測,實現(xiàn)更好的穩(wěn)定效果,提升視頻整體穩(wěn)定感,實際畫面穩(wěn)定性效果會有明顯提升。
不過EIS電子防抖在拍照片場景是不起作用的,而且經(jīng)過EIS電子防抖裁剪后,雖然畫面更加穩(wěn)定,但畫面視野會有大幅縮減。部分手機在開啟EIS電子防抖后,會通過超廣角拍攝畫面,利用超廣角開闊的視野降低裁剪畫面帶來的視野縮小問題。
目前手機主流的OIS光學防抖仍舊是以鏡頭OIS光學防抖為主,近年來在手機上出現(xiàn)的懸浮防抖、傳感器位移防抖、微云臺防抖等同樣屬于OIS光學防抖,通過技術創(chuàng)新突破帶來更大的防抖角度、質量更高的防抖畫面,更加敏捷的防抖響應等,讓手機能夠應對更苛刻的抖動場景。
因此防抖功能對于相機來說用處還是非常大的,它不僅能夠增強相機的穩(wěn)定性,也能夠大大增強相機的成像效果和成像質量,防抖技術可以說是現(xiàn)代相機當中*重要的技術之一。