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被手機廠商吹上天的“光學(xué)防抖”到底是啥?

發(fā)布人:傳感器技術(shù) 時間:2020-10-04 來源:工程師 發(fā)布文章
使用智能手機拍攝視頻時,防抖是很有必要的,晃來晃去的視頻,不僅嚴重影響觀感,看多了還會頭暈?,F(xiàn)在,某些高端智能手機已配備光學(xué)防抖,很多小伙伴都不太明白“光學(xué)防抖”和“電子防抖”的區(qū)別,這回我們聊聊這個話題。




光學(xué)防抖是通過硬件來實現(xiàn)防抖的技術(shù),它通過鏡頭的浮動來糾正“光軸偏移”。內(nèi)置的陀螺儀感受到手機晃動之后,會通知處理器,讓其根據(jù)鏡頭晃動的幅度來調(diào)整成像需要用到的那些組件。


也就是說,你往上防抖組件往下,你往左防抖組件往右,從而抵消抖動。由于智能手機的相機模組較小,因此常采用讓整個模組全都動起來的方式實現(xiàn)防抖。

光學(xué)防抖在數(shù)碼相機領(lǐng)域算是比較成熟的技術(shù),近幾年才下放到手機攝像頭里面。


前期國內(nèi)手機廠家還是非常謹慎的,直到 iPhone6 Plus 出現(xiàn)以后,大家看到蘋果做得這么好,供應(yīng)鏈成熟了,就開始跟進,這才慢慢地普及光學(xué)防抖技術(shù)。 
光學(xué)防抖是在手機點擊拍照的一瞬間,手機中的陀螺儀檢測手機抖動,然后經(jīng)過算法的分析和處理,命令浮動的鏡頭或者CMOS反向抖動,從而從硬件上抵消掉手機抖動對于成像的影響。 

從上面這張圖片我們可以看到,右側(cè)采用了光學(xué)防抖的相機在機身大幅抖動的情況下,取景線依然非常平穩(wěn)。如果大家還不理解的話,看看下面這只雞就明白了。


這只雞的雞頭就相當(dāng)于取景的畫面,雞身就是你點按快門的時候抖動的手機,而雞脖子就是浮動的鏡頭模組,鏡頭模組通過算法實時的抵消掉了雞身帶來的晃動,從而使取景畫面變得平穩(wěn)。


光學(xué)防抖因為需要硬件上的支持,所以成本也會增加不少,但是對成像效果的影響是十分明顯的,尤其是使用長焦鏡頭的時候,對相機影響巨大。光學(xué)防抖有優(yōu)點,自然也有缺點。


  • 從結(jié)構(gòu)上來說,光學(xué)防抖需要更大的手機內(nèi)部空間,預(yù)留空間給鏡頭組上下左右前后移動。
  • 從成像質(zhì)量上來說,光學(xué)防抖在鏡頭組浮動時會讓解析力有所下降,特別是邊緣解析力。因為光學(xué)鏡片像場中央和邊緣對光線匯聚能力不同,導(dǎo)致邊緣解析力下降。




電子防抖沒有光學(xué)防抖那樣的獨立元器件,僅僅是依靠算法實現(xiàn)類似于防抖的技術(shù),電子防抖使用數(shù)字電路進行畫面的處理產(chǎn)生防抖效果。當(dāng)防抖電路工作時,拍攝畫面只有是實際畫面的90%左右,然后數(shù)字電路對攝像頭抖動方向進行模糊判斷,進而用剩下的10%左右畫面進行抖動補償。


電子防抖是通過軟件算法進行對邊緣像素進行修補,這種技術(shù)有一個最大的不足,它會導(dǎo)致照片畫質(zhì)下降,使噪點量增加。純電子防抖會剪裁拉伸畫面,如果沒有做好視頻防抖,晃動幅度很難控制,較大的抖動會導(dǎo)致拉伸后畫面變形。


隨著智能手機拍攝水平的不斷提升,防抖技術(shù)將成為手機廠商們的一個競爭點,未來將會有更多的防抖技術(shù)誕生。


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