Какие виды стабилизации используются в камерах смартфонов?

Pixel-Story.ru

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.

Что такое оптическая стабилизация изображения? OIS, EIS и HIS — объясняем

Камеры смартфонов состоят из множества частей, от датчиков и линз до систем лазерной фокусировки. Стабилизация изображения все чаще становится одним из основных строительных блоков хорошей камеры смартфона . Итак, что такое оптическая стабилизация изображения? OIS, EIS и HIS — объясняем.

Стабилизация изображения важна для стабилизации ваших изображений. Без него ваши снимки и селфи получаются размытыми, а видео выглядят так, как будто они были сняты для B-фильма 80-х годов. Видите ли, затвор камеры должен быть открыт, чтобы улавливать свет. Пока это происходит, малейшее движение может испачкать ваше изображение. Это особенно актуально, когда затвор открыт долгое время, например, при съемке в темноте .

Роскошь стабилизации изображения стала необходимостью

Поскольку в ваших смартфонах все чаще используются HDR и ночные режимы, роскошь стабилизации изображения стала необходимостью. Практически все смартфоны обеспечивают стабилизацию изображения хотя бы на одной камере. Однако существует несколько различных типов стабилизации изображения. Вот все, что вам нужно о них знать.

Вам будет интересно! Лучшие смартфоны с оптической стабилизацией изображения

Оптическая стабилизация изображения (OIS)

OIS — это аппаратное решение, которое использует гироскоп с микроэлектромеханической системой (MEMS) для обнаружения движения и соответствующей настройки системы камеры. Например, если вы держите смартфон, и ваша рука слегка движется влево, система OIS улавливает это и немного сдвигает камеру вправо.

Это аппаратное решение, которое не требует обрезки изображения, что означает, что телефон использует полное считывание сенсора для захвата фотографии. Побочным продуктом этого является видео с нулевым искажением, поскольку вы не получаете эффекта желе, который возникает при цифровой стабилизации. OIS также обеспечивает гораздо более естественное видео, поскольку вы не применяете эффект к видео.

Создание хорошего оборудования OIS не из дешевых, что увеличивает стоимость материалов и, в конечном итоге, означает, что вы будете платить больше за свой смартфон с OIS. Он также превращает типично статический элемент, модуль камеры, в другую движущуюся часть. Это очень редко, но иногда движущиеся части системы OIS могут работать неправильно.

OIS — полезный инструмент, когда вы снимаете видео или фотографии. Он особенно эффективен в условиях низкой освещенности , когда затвор камеры может быть открыт дольше. Без OIS это может привести к размытым фотографиям из-за легкого движения руки. При включенной оптической стабилизации изображения устраняются легкие дрожания, что делает фотографии более четкими. То же самое и с телеобъективами , где малейшие толчки усиливаются из-за гораздо более узкого поля зрения.

Электронная стабилизация изображения (EIS)

EIS — это попытка сделать то, что делает OIS, но без физического оборудования. Это работает за счет использования акселерометра вашего смартфона для обнаружения небольших движений. Программное обеспечение камеры интерпретирует эти движения и выравнивает каждый кадр вместе. Для изображений это имеет решающее значение в процессах HDR и ночного режима, когда камера делает несколько снимков за короткий промежуток времени.

Вам будет интересно! Лучшие смартфоны с оптической стабилизацией изображения

Для видео программа найдет точку с высокой контрастностью и попытается сохранить ее в той же части кадра. Более современные примеры EIS используют машинное обучение для обнаружения объекта и, соответственно, блокировки стабилизации. Обычный компромисс с использованием EIS заключается в том, что он может создавать неестественно выглядящие искажения при незначительных изменениях перспективы. Это так называемый эффект желе, как пример смещения перспективы.

Возможно, самый большой недостаток этого метода стабилизации — это все, что необходимо для процесса. При включенной EIS вы больше не видите на выходе весь датчик. Края изображения сенсора используются как буферная зона. Стабилизированное изображение можно перемещать в пределах этого поля, сохраняя неподвижность объекта в кадре. Без буферной зоны вы бы обрезали края изображения по мере перемещения стабилизации.

Гибридная стабилизация изображения (HIS)

HIS, как следует из названия, представляет собой комбинацию OIS и EIS. Хорошее универсальное решение. OIS обеспечивает базовую аппаратную стабилизацию, а затем EIS используется для дальнейшего сглаживания видеозаписи. Благодаря преимуществам OIS, кроп-фактор EIS не должен быть таким экстремальным. Буфер по краям изображения может быть меньше, что приведет к более тонкому кадрированию и меньшему влиянию на окончательный кадр.

Что касается изображений, гибридная система не дает никаких преимуществ. Часть OIS обеспечит съемку без дрожания во всех желаемых сценариях. Хотя EIS можно было включить для дополнительной стабильности с HDR и ночными снимками с мультиэкспозицией.

Если вам интересно, как выглядят результаты, вот пример из Google Pixel 2 , который был первым телефоном Android-гиганта, использующим гибридную систему OIS и EIS:

Что, если гибридного недостаточно?

Если вы все еще недовольны плавностью видеозаписи на вашем смартфоне, последний трюк — использовать стабилизатор . По сути, это большие гироскопы, которые при правильной балансировке удерживают ваш телефон в одной ориентации. Двигатели используются для противодействия движению ваших рук, перемещая камеру в противоположном направлении. Однако результаты не всегда лучше, чем у стабилизации изображения вашего смартфона.

Стабилизаторы подвеса смартфона лучше, чем OIS?

Подвесы дают дополнительное преимущество, позволяя вам управлять двигателями для создания плавных движений панорамирования и наклона. Обычно в рукоятку встроен джойстик, позволяющий пользователю управлять движениями стабилизатора. Эти подвесы стоят от 6000 до 10000 рублей в зависимости от марки, модели и комплекта аксессуаров. Это довольно большие деньги за то, что точно не поместится в вашем кармане.

Что нужно знать о стабилизации изображения

Если вы хотите получить лучшее из обоих миров, гибридный метод — не проблема. Вы получаете естественную стабильность видео благодаря элементу OIS, а EIS позаботится обо всем остальном. К счастью, все основные камеры смартфонов имеют некоторую форму EIS, причем у большинства также есть OIS. В наши дни, если вы тратите разумные деньги, вам не нужно беспокоиться о качестве стабилизации. Такие вещи, как динамический диапазон , параметры поля обзора и обработка цвета, будут иметь гораздо большее влияние на ваш окончательный видеоматериал.

Если вам нужно выбрать между OIS и EIS, выберите первое

Если вам нужно выбрать между OIS и EIS, выберите телефон с камерой, который предлагает аппаратное решение. Он менее искусственен для видео и гораздо более эффективен для неподвижных изображений. Если вам нужен зум-объектив хорошего качества на следующем смартфоне, убедитесь, что он имеет оптическую стабилизацию изображения.

Сверхширокоугольные объективы не требуют OIS в видеорежимах из-за большего поля зрения в сочетании с EIS. Это означает, что пока есть кадрирование, оно далеко не так сильно, как если бы оно было применено к большему фокусному расстоянию.

Вам будет интересно! Лучшие смартфоны с оптической стабилизацией изображения

Если вы не хотите снимать короткометражные фильмы на своем мобильном телефоне, потребность в подвесе становится все меньше и меньше благодаря улучшениям, внесенным в технологию Hybrid IS. Даже современные телефоны среднего класса предлагают отличные возможности стабилизации изображения.

Камера смартфона с OIS, EIS или HIS? Кратко о стабилизации изображения

В 2021 году стабилизация является обязательным элементом камер всех флагманов и многих смартфонов бюджетного сегмента, что несказанно радует пользователей. Уникальные функции, достойные специальной фото- и видео- техники, стали доступнее, а наши бытовые снимки превратились в почти профессиональные.

Без стабилизации отснятый материал (фото, видео) будет размытым и подойдет разве что для экранизации стиля 80-х годов. Но и стабилизации изображения существует несколько типов! О технологиях и их особенностях мы постоянно рассказываем в нашем Telegram-канале.

Записывать профессиональные видео на бюджетный смартфон — можно

Приобрести мобильный телефон с камерой 12 Мп, 20 Мп, 64 Мп или, наконец, 108 Мп — это безусловно круто. Однако количество мегапикселей слабо повлияют на качество, когда, например, вы находитесь в сложных погодных условиях или в движении. Всему проблемой является дрожь в кадре. Избавиться от нее вовсе или хотя бы сгладить углы позволит только хороший стабилизатор.

Современные стедикамы сглаживают наши движения во время записи видео на мобильный телефон. Большинство стабилизаторов, представленных на рынке, оснащены 3-осевым подвесом, который использует три мотора для стабилизации изображения. Даже если двигаться очень быстро, стедикам может значительно улучшить качество вашей записи.

Виды стабилизации изображения

Цифровая (электронная) стабилизация

Самый простой вид стабилизации, не требующий никаких отдельных модулей и механических деталей, лишь программные алгоритмы. При включении цифровой стабилизации часть матрицы выделяется для её работы, а изображение снимается с кропом.

Во время съёмки картинка перемещается по матрице, гася тем самым колебания.

Чем «агрессивнее» работает такая стабилизация, тем сильнее обрезается и теряет в качестве итоговое изображение.

Электронная стабилизация в Canon EOS 77D:

В основном такой вид стабилизации используется при видеозаписи. Интересно, что цифровую стабилизацию могут производить и продвинутые редакторы видео, такие, как Adobe After Effects.

Этот тип стабилизации чаще можно встретить в бюджетной технике — смартфонах, некоторых экшн-камерах, любительских видеокамерах, компактных фотоаппаратах. В системных фотокамерах он присутствует, разве что, в качестве дополнительной возможности для видеосъёмки.

Гораздо большую эффективность демонстрируют технологии не цифровой, а оптической стабилизации.

Оптическая стабилизация в объективе

В фототехнике оптическая стабилизация чаще встречается не в самой камере, а в её объективе. Этот же тип стабилизации является самым старым — его начали использовать ещё в конце прошлого столетия. Первой такую технологию представила в 1995 году компания Canon, назвав её Image Stabilization (IS).

Сегодня каждый уважающий себя производитель фотообъективов имеет свою собственную технологию оптический стабилизации. Но поскольку название Image Stabilization осталось за Canon, остальные компании назвали свои разработки иначе.

Ниже мы приводим список названий технологии оптической стабилизации в объективах различных производителей.

• Canon — IS (Image Stabilization)
• Nikon — VR (Vibration Reduction)
• Sony — OSS (Optical SteadyShot)
• Panasonic — MEGA O.I.S.
• Fujifilm – OIS (Optical Image Stabilizer)
• Sigma — OS (Optical Stabilization)
• Tamron — VC (Vibration Compensation)
• Tokina – VCM (Vibration Compensation Module)

Модуль оптической стабилизации одного из объективов Tamron.

Схема работы оптического стабилизатора в объективе: подвижный оптический элемент компенсирует вибрации.

Как правило, если объектив оснащён системой оптической стабилизации, это отражено в его названии, где указана соответствующая аббревиатура. Например, CANON EF-S 18-55MM F/4-5.6 IS STM, AF-P DX NIKKOR 18–55mm f/3.5–5.6G VR.

Чаще всего объектив, оснащённый стабилизатором, имеет переключатель, активирующий его работу.

Как работает оптическая стабилизация в объективе? В его схеме есть особый модуль с подвижным оптическим элементом.

В процессе фотосъёмки модуль определяет колебания фотоаппарата и, чтобы их компенсировать, соответственно двигает оптический элемент. В итоге изображение остаётся резким.

Плюсы:

• Зеркальные и беззеркальные фотоаппараты имеют сменные объективы. И если у вас часто получаются смазанные кадры, можно с лёгкостью «прокачать» свой старый фотоаппарат, дополнив его объективом с оптической стабилизацией. Это увеличит количество чётких снимков.
• Системы оптической стабилизации в современных объективах, как правило, могут сэкономить 3–5 ступеней экспозиции.
• В зеркальных фотоаппаратах стабилизатор в объективе поможет сразу в видоискателе увидеть стабилизированную картинку — без дрожания изображения гораздо удобнее компоновать кадры.

Минусы:

• Объективы со стабилизацией стоят дороже, они тяжелее по весу и крупнее по габаритам, нежели аналоги, лишённые стабилизатора.
• Дополнительный оптический элемент в оптической схеме может негативно сказаться на качестве изображения, светопропускании, светосиле, боке объектива.
• Стабилизаторы в разных объективах демонстрируют разную эффективность, имеют свои тонкости работы. Приходится учитывать при съёмке, что один объектив имеет эффективный стабилизатор, другой не так хорош в стабилизации, а третий и вовсе её не имеет.
• Во многих объективах стабилизатор издаёт жужжащие звуки, что может быть критично при видеозаписи.

Виды и типы стабилизаторов для смартфона

На рынке представлены стабилизаторы двух типов: специализированные и универсальные. Первые предназначены только для использования смартфонов или камер, вторые способны работать одновременно и с телефонами и камерами. Конечно же, специализированные дешевле, чем универсальные, но они также имеют множество ограничений. Например, ниже функционал и возможности съемки, отсутствие творческих режимов и зачастую более низкие технические характеристики.

Стабилизаторы также делятся на виды. Механические, где эффект стабилизации достигается за счет противовесов, встроенных в корпус, и электрические с более сложными конструктивными особенностями. Здесь речь идет о датчиках гироскопических; стабилизация в них осуществляется с помощью встроенных двигателей. Изображения, снятые с помощью электрического стедикама, как правило, более качественные.

Оптическая стабилизация или OIS

OIS предполагает использование микроэлектромеханических систем (MEMS) с целью обнаруживать движения и регулировать работу камеры в соответствии с этими движениями. К примеру, вы решили сфотографировать предмет, но рука резко сместилась влево. На это система OIS мгновенно среагирует смещением камеры в другую сторону – вправо.

Для захвата картинки смартфон использует показания датчика, как результат – видео без искажений и «желейного» эффекта, что возникает при цифровой стабилизации. Видео с OIS выглядит естественнее.

Единственная «побочка» столь полезного инструмента, как оптическая стабилизация, – повышенная стоимость, за такой смартфон придется заплатить больше. Еще один негативный нюанс – движущиеся части OIS могут давать сбои, правда, это редкое явление.

Помимо всевозможных дрожаний, оптическая стабилизация отлично справляется со слабым освещением (ведь в таких условиях и без того сложно фокусироваться, а при треморе рук становится всё совсем плохо), поэтому, если возникает вопрос «да» или «нет», однозначно «да»!

Практичный стабилизатор для смартфона DJI Osmo Mobile 3

Трехосевая стабилизация, богатый функционал и интеллектуальные режимы, управление жестами, а также расширенная комплектация. Osmo Mobile 3 предлагает пользователям оригинальный и современный аппарат для качественной съемки. Синхронизация с телефоном осуществляется с помощью Bluetooth, а смартфон можно установить в любом положении: вертикально или горизонтально. Многофункциональная кнопка М позволяет управлять устройством, выбирать режимы съемки, а также переключаться между передней и задней камерой или блокировать подвес в выбранном положение.

Аккумулятор обеспечивает непрерывную работу до 15 часов, имеется функция быстрой зарядки. Из режимов съемки есть ActiveTrack 3.0 для отслеживания объектов, панорамная съемка, Timelapse для интервальной съемки, Hyperlapse для замедленной съемки и режим историй с возможностью умной обработки изображений и видео, множественными шаблонами и последующей публикации в социальные сети.

Мегапиксели не играют ключевой роли

Производители заставили думать потребителей, что количество мегапикселей напрямую влияет на качество снимков, но все это лишь маркетинговое заигрывание. Правда в том, что большое количество мегапикселей не всегда приводит к хорошему качеству изображения, а иногда даже портит его.

Так на что же именно влияют мегапиксели в вашем смартфоне? А влияют они всего на одну вещь — детализацию. Чем больше мегапикселей мы имеем, тем детализированней получится изображение. Такое изображения идеально подойдет для обрезки и масштабирования. Также, если вы распечатываете огромные фотографии и вешаете их на стены, то для вас это тоже играет большую роль.

Большинство флагманов оснащаются камерой с разрешением 13 мегапикселей, но нужны ли они, если вы просто публикуете фотографии в своих любимых социальных сетях? Вопрос весьма спорный.

Лучший стедикам от DJI — интеллектуальная новинка OM4

Абсолютная новинка от компании-производителя DJI, представленная в 2021 году, — складной портативный стедикам OM4. Впервые — магнитное крепление для мобильного телефона надежно закрепляет устройство на стедикаме. Впервые — можно вести съемку в прямом эфире и прерваться в любой момент, например, чтобы ответить на телефонный звонок. Съемка автоматически продолжится после завершения разговора. Творческие режимы ActiveTrack 3.0, три вида панорамной съемки, замедленная съемка и режим вращения кадра.

Ответы на часто задаваемые вопросы о DJI OM4 смотрите здесь.

Расширенное управление позволяет использовать OM4 в режиме фонарика для съемки под более низким углом, переключаться между портретным и альбомным видами съемки, а также в режиме ожидания для паузы в съемке. Удобный и интуитивно понятный дизайн позволяет с легкостью использовать OM4 одной рукой.

Более подробный обзор на DJI OM4 смотрите здесь и прямо сейчас:

Размеры матрицы и диафрагмы

Из-за тотальной моды на уменьшение толщины смартфонов, пришлось в срочном порядке уменьшать и размеры матриц. Если взглянуть на DSLR, то вы заметите, что матрица довольно массивная. Однако в смартфон с толщиной менее 10 мм подобную матрицу установить невозможно, поэтому производители используют матрицы по-меньше.

От размера матрицы напрямую зависит количество пропускаемого света, что в свою очередь влияет на качество картинки. Чем больше света может пропустить через себя матрица, тем лучше будет снимок. Как правило, размер матрицы первым идет под нож, если производитель хочет уменьшить толщину девайса. Тем не менее, компания HTC не так давно начала с этим бороться, представив смартфон One, оснащенный камерой с ультрапикселями (подробнее об этом поговорим чуть позже).

Еще одним важным фактором является диафрагма — отверстие, через которое должен пройти свет, чтобы достичь матрицы. Если на вашем смартфоне стоит режим съемки «авто», то программное обеспечение само должно выбрать оптимальный размер диафрагмы (она может расширяться и сужаться).

На иллюстрации после буквы «f» стоит цифра, обозначающая размер диафрагмы. В Samsung Galaxy S 4, например, размер диафрагмы составляет f/2.2. Помните, что чем меньше число, тем больше сама диафрагма. Одно из самых больших преимуществ большой диафрагмы является возможность фокусироваться на определенных предметах и размывать фон.

Стабилизация камеры смартфона: какая бывает и как работает

Сегодня камера — основной инструмент, который используется для продвижения современных смартфонов. Да, особенно — флагманов. Чтобы заставить пользователя купить очередную дорогую новинку, в ней должен быть не один, а сразу несколько модулей с максимальным разрешением, а, с недавнего времени, и зумом — маркетологи делают ставку именно на них. Если не учитывать датчик глубины, у того же Samsung Galaxy S20 Ultra три камеры с максимальным разрешением 108 Мп и гибридным зумом вплоть до 100x. Согласитесь, это звучит куда солиднее, чем три камеры с разрешением 12 Мп и оптическим зумом 2x из iPhone 11 Pro.

Тем не менее, о чем я уже несколько раз писал, маркетинговые цифры не определяют качество съемки. При сравнении фотографий на основные камеры двух смартфонов, которые упомянул выше, это становится особенно понятно — они снимают на одном и том же уровне за счет подобного размера диафрагмы и аналогичных алгоритмов работы нейросетей. Здесь же хочу остановиться на еще одной важной характеристике камеры — стабилизации изображения. Она может быть цифровой, оптической и гибридной, а ее использование влияет как на фотографии, так и на видеозаписи. Про все это расскажу подробнее.

В тему:

Для чего нужна стабилизация камеры

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.

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

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.

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.

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

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.

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.

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.

Что такое гибридная стабилизация и каков принцип её работы

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.

Какая стабилизация лучше

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.

Какие перспективы у стабилизации камер мобильных устройств

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.

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.