Mi a különbség az optikai és a digitális képstabilizáció között?

Ha valaha is próbáltam videofelvételt készíteni a telefonon sétálás közben, tudod, hogy a kép megtartása még mindig trükkös. Van néhány apró technológia, melynek célja, hogy csökkentsék a rázkódtató hatást, és két különböző megközelítés létezik annak megvalósítására.

Az optikai képstabilizáció a fotózás világából származik, a lencse belsejében bonyolult hardvermechanizmusokat használva, hogy megtartsa a képet és lehetővé tegye az éles rögzítést. Régóta körülvették, de a videóhoz készült, és nemrégiben miniatürizált okostelefonokra. A digitális képstabilizálás inkább egy szoftver trükk, mint egy „digitális zoom”, de hátrafelé, aktívan kiválasztva a kép megfelelő részét az érzékelőn, hogy ez úgy tűnik, mintha a tárgy és a kamera kevésbé mozog. Vessünk egy pillantást arra, hogy mindkettő hogyan működik, és hogyan alkalmazzák őket a legújabb fotós modulokban.

Optikai képstabilizálás: a lencse stabilizátor

A How-To Geek már tartalmaz egy cikket, amely elmagyarázza, hogyan működik az optikai képstabilizáció. De a teljesség kedvéért összefoglaljuk: az optikai képstabilizációt, amelyet rövid ideig OIS-nek hívnak, és „IS” vagy „rezgéscsökkentés” (VR, nem a virtuális valósághoz viszonyítva), a fényképezőgép márkájától függően mindent a hardverről.

Az optikai képstabilizálással ellátott kameraobjektívnek van egy belső motorja, amely fizikailag egy vagy több üvegelemet mozgat a lencse belsejében, amikor a fényképezőgép fókuszál és rögzíti a felvételt. Ez stabilizáló hatást eredményez, ellensúlyozva a lencse és a kamera mozgását (például a kezelő kezeinek rázkódásától), és élesebb, kevésbé homályos képet rögzíthet. Ez viszont lehetővé teszi, hogy a fényképeket alacsonyabb fényben vagy alacsonyabb F-stop értékkel készítsék el, miközben még mindig jól definiálták.

A mérnöki munka, ami ebbe a dolgba megy, elképesztő. A külső hardver szuper-apró változata, mint például a Steadicam-on használt többtengelyes gimbók, mint például a sporteseményeken vagy filmkészleteken tapasztalt nagy vállra szerelhető fényképezőgép-nadrágtartók. A lencse vagy a kamerán belüli stabilizációs rendszer eredményei nem olyan drámaiak, mint a külső giroszkópiás stabilizátorokból származóak, de még mindig meglehetősen lenyűgözőek. Az optikai képstabilizálással ellátott objektívvel rendelkező kamera tisztább állóképeket készíthet alacsonyabb fényerővel, mint egy nélkül, és ugyanazt a technológiát használhatja, hogy enyhén javuljon a homályos, rázkódó effektusban, amikor a videofelvételt egy kézi kamerán rögzíti. A nagy hátránya az, hogy az optikai képstabilizálás sok objektumot igényel egy objektívben, és az OIS-vel felszerelt kamerák és lencsék sokkal drágábbak, mint a kevésbé összetett tervek.

Az optikai képstabilizálás csak a high-end állóképek és videokamerák esetében korlátozott. De a technológia eléggé elterjedt ahhoz, hogy a fogyasztói szintű DSLR és a tükör nélküli kamerákban is megtalálható legyen. Ez még le is zsugorodott, hogy az OIS lencséje beépüljön egy okostelefon kamera modulba. Igen, ez azt jelenti, hogy egy apró, mozgó üvegelem van néhány okostelefonban, amelyek a fél hüvelyk vastagságúak. Ha a telefon rendelkezik OIS objektívvel, akkor a felső végét a füléhez tarthatja, kicsit megrázhatja, sőt a hátsó kameramodulban is hallhatja a stabilizáló elemet. (Um, ne csináld ezt túl keményen.)

Íme egy példa a telefonkamera modul apró OIS elemére. Figyeljük meg, hogy a lencseegység felső része mozoghat az alatta lévő képérzékelőtől függetlenül.

A sokkal kisebb lencsékkel és érzékelőkkel a telefonok OIS funkciója nem olyan nagy, mint a nagyobb kamerákon. De még mindig segít abban, hogy világosabb fotókat és kevésbé remegő videót készítsen. Néhány figyelemre méltó telefonmodell optikai képstabilizálással rendelkezik az iPhone 6+ és újabb, a Samsung Galaxy S7 és későbbi, az LG G-sorozat és a Google Pixel 2.

Kézi képstabilizálás: Videó vágása a stabilizáláshoz

A digitális képstabilizálás szoftverben történik. Ha ismeri a különbséget az optikai zoom és a digitális zoom között (vagyis a képpontok felrobbantása egy kép javítása nélkül), ez hasonló. A digitális stabilizációnak azonban sokkal gyorsabb, mérhetőbb hatása van a videóra.

A rázkódott előre rögzített videó stabilizálásához kivághatja azokat a szegélyeket, amelyek minden kereten „mozognak”, ami egy olyan videót eredményez, amely stabilabb. Ez egy optikai csalódás: miközben a videó körül mozog, a kép minden képkocka termése úgy van beállítva, hogy kompenzálja a remegést, és „látja” a videó sima pályáját. Ehhez nagyításra van szükség a képkereten (és a képminőség feláldozása), vagy magának a keretnek a nagyítása (ami kisebb képet eredményez, ahol fekete szegélyek mozognak).

A páciens videószerkesztők ezt kézzel készíthetik el kész felvételkészítéssel, keretenként. Íme egy drámai példa a Csillagok háborúja VII.

Ez egy túlzott példa a stabilizáló hatás kivágására, de azt mutatja, hogy a kép mozgatása a videó keret körül a tárgyhoz (a hajóhoz) vagy a háttérhöz simább videót eredményezhet. Íme egy tipikus példák gyűjteménye a valós témákkal.

Digitális képstabilizálás: a szoftver szoftverkivágása az Ön számára

A fejlett szoftverek hozzáadásával a számítógép automatikusan alkalmazhatja ezt a vágási és mozgatási technikát. Videószerkesztő szoftverek, mint például az Adobe Premiere, a Final Cut Pro és a Sony Vegas, ezt megtehetik, általában a teljes méretű videofelvételek kicsinyítésével vagy nagyításával kis mennyiségben, és dinamikusan stabilizálják a képkockát. Íme egy példa a Final Cut Pro programban végrehajtott videó automatikus stabilizációs hatására (ugorjon a 3:34-re, ha már nincs beállítva).

Az optikai képstabilizációhoz hasonlóan ez a utófeldolgozó szoftver olcsóbbá és elosztottabbá válik. Az is lehetséges, hogy néhány ingyenes video szolgáltatásba beépített zoom-és-terménystabilizálást használjunk, mint például a YouTube és az Instagram. Van egy korlát, hogy mennyire lehet ezt a hatást alkalmazni, mivel nagyítani kell a fényképezőgép rázkódásának kompenzálásához, anélkül, hogy fekete területet mutatna a videó keret szélén. Minél jobban nagyít, annál alacsonyabb lesz az utolsó videó minősége. Ne feledje, hogy a következő videó a stabilizált felvétel (felső) képkocka kisebb, mint az eredeti nem stabilizált videó (alsó) teljes képkocka a stabilizáló hatáshoz szükséges termés miatt.

Így lehet a képstabilizációt alkalmazni egy meglévő videóra. Most kombinálja azt a mozgó és vágó stabilizációs technikát, egy kis extra helyet a fényképezőgép érzékelő pixeles rácsán, amikor videót vesz fel, és szuper-fejlett szoftvert, amely észleli a kép egyes részeit és mozgását, és automatikusan elvégezheti a stabilizálást. jobbra, amikor a videót rögzíti! Ez a szoftver minden képkockához rögzíti a fényképezőgép érzékelőjének teljes képét, automatikusan érzékeli, hogy a kamera hogyan rázza az elsődleges tárgyat és a hátteret, és a videót 4K-ra vagy 1080p-ra méretezi, miközben a képet mozgatja, hogy kompenzálja a mozgást. maga a fényképezőgép.

Ez azt jelenti, hogy a „digitális képstabilizálás” azt jelenti, hogy a videofelvétel eszközei automatikusan és azonnal felveszik a videót, anélkül, hogy szükség lenne további szoftverre a videó rögzítése után.

Ez a technológia nem igényel extra mozgó alkatrészt a lencse mechanizmusában, így olcsóbb a gyártás. Ez nem olyan technikailag hatékony, mint egy optikailag stabilizált lencse, mert fejlettebb számítógépes feldolgozásra van szükség ahhoz, hogy valós időben alkalmazza a vágási eszközöket. A hardver és a szoftver megfelelő kombinációjával azonban a hatások drámaiak lehetnek. Itt van egy videó a legújabb digitális képstabilizációs technikákról az új GoPro 7 sorozatban.

Ne feledje, hogy a GoPro 7, mint elődei, önmagában nem rendelkezik mozgó stabilizáló részekkel, és a fenti videó nem stabilizálódott olyan extra szoftverrel, mint a Premiere vagy a Final Cut. Az összes videó közvetlenül a fényképezőgépről történik, a vágás automatikusan történik a rázás és a rezgés kompenzálásához. Nem tökéletes - például nem elég jó, ha teljesen eltávolítod a lépcsőn lefelé haladó kerékpár rázkódását, és 10% -os termést hoz fel a videó keretre. De ez egy lenyűgöző javulás a nem stabilizált kamerával szemben, anélkül, hogy az OIS vagy a szoftveres stabilizáláshoz szükséges ráfordítás vagy idő lenne. A GoPro a Hero 5-ös sorozat óta digitálisan stabilizálta a kamerát, és más akció kamerákon is elérhető.

A digitális képstabilizálás a telefonokon is használható. A Google csak az eredeti Pixel-en (az „elektronikus képstabilizálás” nevű „EIS”) használt szoftveres rendszert, és a legtöbb csúcskategóriás telefonnak legalább valamilyen szintű digitális stabilizációja van kifejezetten vagy nem. A Samsung megjegyzi, hogy a Galaxy 8-as, a Galaxy S9 és a Galaxy S9 + optikai és A digitális képstabilizálás egyidejűleg történik. De van egy nagy hátránya a digitális képstabilizációnak: ellentétben az optikai stabilizációs rendszerrel, nem alkalmazható az állóképekre. Mivel a digitális képstabilizálás a még mindig képkockák sorozatának vágásán alapul, csak egyszerre nem működik.

Képhitel: Canon, GoPro