手机的光学防抖意义很大,没有光学防抖的话拍出来的照片都是模糊的。
一般来说,在摄影领域有一个通用的安全快门时间的说法,一般是等效焦距的倒数。比如对于85mm焦距镜头来说,一般来说,手持下曝光时间不能高于1/85s,否则手持拍摄会糊掉。
而光学防抖的目的就是把这个安全快门速度降下来,把安全曝光时间提上去,同样的场景下,无防抖的安全快门时间是1/80s,有防抖的是1/20s,那么我们就可以说光学防抖的能力是2档。
简介
最初的手机光学防抖都是镜头防抖,防抖能力较弱,有光学防抖和无光学防抖的体验差距不会很大,尤其是随着各家超级夜景算法的不断优化和电子防抖能力的快速提升,传统的防抖带来的拍摄体验提升越来越小了。
为了提升光学防抖的竞争力,行业内开始引入新的方案:一个是OIS+EIS的混合防抖技术,OPPO在2019年4月正式发布的Reno系列影像新旗舰——Reno 10倍变焦版除了采用了潜望式长焦结构,还首次实现了EIS+OIS相融合,大幅提升了防抖效果。
它们之间的主要区别如下:
1、工作原理:悬浮棱镜防抖通过使用内部的机械构造和陀螺仪来稳定图像。它包含一个悬浮的棱镜系统,可以根据相机的晃动方向进行微调,从而抵消抖动效应。光学防抖则利用镜头内部的光学元件进行图像稳定,通过快速调整镜头元件的位置来补偿相机晃动。
2、稳定效果:悬浮棱镜防抖通常提供更强大的稳定效果。由于其内部机械结构的特性,它可以提供更多的稳定性,有效减少摄影中的抖动。光学防抖对于一般的手持抖动也能够提供一定的稳定效果,但在极端情况下(如长焦拍摄)可能效果相对较差。
手机相机的拍摄能力不断提高,也诞生了不少新的技术名词,除了摄像头的数量值得关心外,「防抖」技术同样需要了解一二,手机厂商宣传的电子防抖、OIS 光学防抖到底是什么?
镜头防抖技术
总体来说,镜头防抖最主要的作用就是为了避免拍照时因手部抖动等因素造成的画面模糊的情况,提高图像的清晰度。另外,由于防抖技术补偿一定的手部抖动,因此可以一定程度上延长曝光时间提高进光量,从而拍摄更加明亮、纯净度更高的照片,防抖效果在弱光环境下表现更加明显。
虽然防抖技术可以显著提高拍照体验,但任何技术都具有两面性,防抖技术亦然,特别是光学防抖技术,由于镜头防抖结构设计及工作原理等原因,某些情况拍摄的照片容易造成解析力下降的问题,易导致边角分界线模糊。同时由于需要借助陀螺仪等其他传感器工作,因此防抖技术也使镜头模组体积、功耗增加。
电子防抖和光学防抖哪种效果更好?iPhone 主要采用防抖技术是什么?
现阶段主要的防抖技术
防抖技术主要应用于专业的单反相机,后来随着智能手机的发展,防抖技术原理逐渐应用到移动设备上。目前主流防抖技术大致可以分为两类,一种为物理防抖,其通过可移动组件振动机身进行光路补偿;另一种则是电子防抖,无需任何物理部件辅助,主要依赖软件算法对画面抖动进行补偿。防抖技术主要可以归纳划分为:
● 电子防抖
电子防抖技术是市面上手机使用最广泛的一种,无需任何元器件辅助,主要通过软件蒜贩对传感器上的图像进行分析和采集,当照片模糊时,利用边缘图像对模糊部分进行补偿,实现防抖。实际上更像是对图像进行「后期处理」。iPhone 6 及之前的机型主要采用这种技术。
● 光学防抖
全称是 OIS 光学防抖,这种防抖技术的原理是通过在镜头模组中增加一个使用磁力悬浮的镜片,配合陀螺仪工作,当机身发生振动时,可以检测到轻微的抖动从而控制镜头浮动对抖动进行一定的位移补偿,从而避免光路发生抖动,实现光学防抖。
现在的手机拍照功能越来越强大,这几年甚至用上光学防抖技术,那么光学防抖是什么意思手机光学防抖有什么作用在这里为大家科普下。
光学防抖是什么意思
光学防抖是一个专业词语,英文全称为Optical Image Stabilization(简称OIS),从英文翻译过来的字面意思可以理解为“稳定的光学图象”。
专业来说,光学防抖是通过相机镜头的浮动透镜来纠正“光轴偏移”,其原理是通过镜头内的陀螺仪侦测到微小的移动,然后将信号传至微处理器。之后处理器立即计算需要补偿的位移量,然后通过补偿镜片组,根据镜头的抖动方向及位移量加以补偿,从而有效的克服因相机的振动产生的影像模糊。
光学防抖技术对镜头设计制造要求比较高,而且成本也相对高一些,因此目前只有部分优秀旗舰手机相机才支持光学防抖。
目前,光学防抖大概分成两种:镜头防抖和感光元件防抖,原理都差不多。
1、镜头防抖的原理是当你按下快门的一瞬间,陀螺仪检测镜头瞬间的抖动程度,然后反馈给CPU,CPU快速运算出镜片需要回调的程度,从而保证在快门时间内整个取景画面是静止的。
2、CCD防抖原理是一样的,只不过运动补偿不是镜头,变成了CCD而已。
通俗来说,从上面这张照片来看,你可以把这个鸡身想象成手机机身,而鸡脖子就是浮动的镜组,那个稳定的鸡头就是取景画面,这样就好理解了。事实上光学防抖的灵感真的是来自于鸡头。
手机光学防抖有什么作用
光学防抖主要有两个好处,一个是提高成片率,第二个是拍夜景更清晰。
智能手机有了光学防抖的加入之后,镜头就会通过抖动来抵消手的抖动,照片也就更不容易拍糊了,成片率大大提高。
电子防抖与光学防抖对比
而没有光学防抖的手机拍摄夜景的时候一般不会提高快门的时间,因为提高快门时间之后很容易拍糊,不提高快门时间拍出来的照片很暗。而加入光学防抖之后手机会增加快门的时间,这样镜头进光量增加,夜景夜景更亮、更纯净了。
总的来说,光学防有利益提升拍摄稳定性、提升暗光拍摄品质、增强画面亮度,提升暗部细节等三大作用,尤其是在低广(夜间)环境下,对提升样张品质效果显而易见。
原理
镜片移动式光学防抖
世界上首款用于民用相机的光学防抖系统是由佳能开发的,首次用于佳能EF 75-300mm F4-56 ISUSM镜头上,这是光学防抖系统在民用相机上的首次应用,在推出的当时的确震惊整个业界,也同时使佳能EF自动对焦镜头的知名度逐渐提高,这套系统被称为佳能的IS(Imagine Stabilizer)光学防抖系统。它主要是通过镜片的运动来补偿相机的晃动。在佳能的防抖镜头中,都装有陀螺传感器,它可以准确的检测到手的振动,并把它转化为电信号,经过镜头内置的计算机处理之后,控制一组修正光学部件作与胶片或CCD平面平行的移动,抵消由于手震引起的成像光线偏移。这个系统能够有效地改善手持拍摄的效果。[4]
佳能IS镜头能够通过一对内置陀螺仪传感器探测相机的抖动,并将镜头组件向抖动的方向调整,以抵消这种抖动,防止画面模糊。如果在启用图像稳定功能的情况下半按快门,镜头会在05秒后启动相机抖动补偿。带IS的镜头在理论上可以降低二至三级快门速度。由于镜头的潜在光学性能得到了优化,您可以捕捉到美丽的图像。
在过去,IS镜头允许您使用比理论上低2级的快门速度,而随着这种技术不断的发展,已经可以使用比理论快门低3级的快门速度。在最新发布的佳能EF 70-200mm F/4L USM上,装备了佳能的最新一代IS光学防抖系统,理论上可以降低4档的快门速度,是防抖镜头之王者。
感光元件移动式光学防抖
由于镜片移动式光学防抖在生产技术和成本方面较高,所以部分在光学技术积累方面并不充足的厂商,开发出了感光元件移动式光学防抖(CCD防抖)系统。这种技术是随着数码相机的出现而出现的,因为其原理决定胶片机不可能以这种方式做到防抖。这也是为什么最早的防抖大家佳能尼康都选择镜头防抖的原因。
CCD防抖的原理比镜头防抖要简单的多,实现起来也容易得多。就是将数码相机的感光元件(CCD/CMOS)固定在一个可以通过电磁效应平行滑动的平台上,拍摄的时候,平台会利用电磁的迟滞性造成CCD短时间内固定不动,于是一定程度上达到防抖的目的。
CCD防抖技术首先是柯尼卡美能达所开发的,称为AS(Anti Shake)防抖系统,并首先应用在其高端消费数码相机A1上,收到了极佳的市场效果。其后,柯尼卡美能达更将这项技术移植到数码单反α7 Digital和α5 Digital上,收到市场的热烈欢迎。在柯尼卡美能达影像事业被索尼并购后,这项技术也由索尼掌握在手中。这种技术由于发展时间晚,技术并不如镜头防抖成熟,但是随着各品牌新机型的不断推出,其防抖性能也稳步提升,大有赶超镜头防抖的势头。如宾得新发布的单反数码相机K10D就号称可以达到3级防抖,比其前一代单反K100D的2级防抖整整高出一个级别。
防抖类型
光学防抖功能的效果是相当明显的,一般情况下,开启该功能可以提高2-3档快门速度,使手持拍摄不会产生模糊不清的现象,对于初学者来说效果非常明显,另外在长焦型数码相机中,效果也是立竿见影的。
光学防抖是最被公众所认可的一种防抖技术,它通过可移动式的部件,对发生手震的光路进行补偿,从而实现减轻照片模糊的效果。光学防抖技术分为两大派别,分别是以广大镜头厂商为代表的镜片移动式光学防抖,和新兴电子厂商为代表的CCD移动式光学防抖。但由于光学防抖需要运用额外的部件实现,从而也导致光学防抖系统成本高居不下,搭载光学防抖系统的机型市场售价依然还是较贵。
镜头防抖
通过镜头组实现防抖主要是以佳能和尼康为代表,它们依靠磁力包裹悬浮镜头,从而有效克服因相机振动产生的图像模糊,这对于大变焦镜头的数码相机所能起到的效果更加明显。通常,镜头内的陀螺仪侦测到微小的移动,并且会将信号传至微处理器立即计算需要补偿的位移量,然后通过补偿镜片组,根据镜头的抖动方向及位移量加以补偿,补偿镜组相应调整位置和角度,使光路保持稳定,从而有效的克服因相机的振动产生的影像模糊。
实现防抖
通过CCD实现防抖,只有柯尼卡美能达及宾得能够做到,它的原理与佳能、松下的光学防抖动技术相反,是依靠CCD的浮动达到防抖的目的。原理是将CCD先固定在一个能上下左右移动的支架上,通过陀螺仪感应相机抖动的方向及幅度,然后传感器将这些数据传送至处理器进行筛选、放大,计算出可以抵消抖动的CCD移动量。[2]
电子防抖
所谓电子防抖,就是说防抖的全过程都没有任何元部件的辅助和参与,依靠数字处理的技术去实现的防抖,当前电子防抖主要有通过提高相机感光度(ISO)而实现的“自然防抖”和通过像素补偿或其他运算方式而实现的“数码防抖”两大种类。[1]
双重防抖
所谓“双重防抖”,就是由“光学防抖”和“高感光度”两种技术共同组成的数码相机防抖系统。其中,“光学防抖”是一种比较复杂的技术,它依靠相机内置的精密陀螺仪和一组可移动镜片,来计算并修正手抖造成的光线偏移,避免模糊;而高感光度防抖的原理比较简单,就是通过增加感光度ISO值来提高快门速度,同样能达到防抖效果。
悬浮防抖好。
1、含义。悬浮防抖是通过软件算法实现防抖的,而光学防抖是依靠特殊的镜头或者CCD感光元件的结构在最大程度的降低操作者在使用过程中由于抖动造成影像不稳定。
2、效果。悬浮防抖的稳定效果好,所拍摄的照片好看,而光学防抖的稳定效果一般,所拍摄的照片模拟。两者按含义和效果对比,悬浮防抖好。
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