Која је разлика између оптичке и дигиталне стабилизације слике?

Ако сте икада покушали да снимите видео на телефон док ходате, знате да је задржавање слике још увек тешко. Постоји нека чиста технологија дизајнирана да смањи тај ефекат подрхтавања, а постоје два различита приступа за његову имплементацију.

Оптичка стабилизација слике долази из света фотографисања, користећи сложене хардверске механизме унутар објектива како би се слика задржала и омогућила оштро снимање. Већ дуже вријеме постоји, али је прилагођен за видео и недавно је умањен за паметне телефоне. Дигитална стабилизација слике је више софтверски трик, попут „дигиталног зума“, али обрнуто, активно бирајући исправан део слике на сензору како би изгледао као да се субјекат и камера померају мање. Погледајмо како функционишу и како се примјењују у најновијим фотографским гаџетима.

Оптичка стабилизација слике: стабилизатор за ваш објектив

Хов-То Геек већ има чланак који објашњава како ради оптичка стабилизација слике. Али, ради комплетности, сумират ћемо: оптичка стабилизација слике, названа ОИС за кратку и названу "ИС" или "смањење вибрација" (ВР, без везе са виртуелном стварношћу) у зависности од марке камере, је све о хардверу.

Објектив камере са оптичком стабилизацијом слике има унутрашњи мотор који физички помера један или више стаклених елемената унутар објектива док камера фокусира и снима снимак. Ово резултира стабилизирајућим ефектом, супротстављајући се кретању објектива и фотоапарата (на примјер, руковању руку оператера) и омогућавајући снимање оштрије и мање мутне слике. Ово, заузврат, омогућава да се фотографије снимају на слабијем осветљењу или са нижом вредности Ф-стоп док су још увек добро дефинисане.

Инжењеринг који улази у ову ствар је невероватан. То је супер-мала верзија спољашњег хардвера као што су вишесмерни кардани који се користе на системима као што су Стеадицам-ови велики носачи камере које сте можда видели на спортским догађајима или филмским сетовима. Резултати из стабилизационог система у објективу или фотоапарату нису толико драматични као они добијени из спољашњих жироскопских стабилизатора, али су још увек прилично импресивни. Камера са сочивом са оптичком стабилизацијом слике може да снима јасније фотографије при нижим нивоима осветљења од једног без, а иста технологија може се користити за стварање благог побољшања мутног ефекта снимања видео записа на ручни фотоапарат. Велика мана је да оптичка стабилизација слике захтева много додатних компоненти у објективу, а камере и објективи опремљени ОИС-ом много су скупљи од мање сложених дизајна..

Некада је оптичка стабилизација слике била ограничена на врхунске видео камере. Међутим, технологија је довољно понављана да је сада можете добити у ДСЛР фотоапаратима и фотоапаратима без огледала. Чак је и смањен, тако да се ОИС објектив може уклопити у модул камере за паметни телефон. Да, то значи да постоји мали, покретни стаклени елемент у неким паметним телефонима који су дебели испод пола инча. Ако ваш телефон има ОИС објектив, можете држати горњи крај до уха, мало га протрести, па чак и чути елемент за стабилизацију који се заокружује у модулу стражње камере. (Ум, немој то да радиш превише тешко.)

Ево примјера малог ОИС елемента модула камере. Запазите како се горњи део склопа објектива може кретати независно од сензора слике испод.

Са много мањим објективима и сензорима, ОИС функција на телефонима није тако способна као на већим камерама. Али још увек вам помаже да направите јасније фотографије и мање климави видео. Неки значајни дизајни телефона са оптичком стабилизацијом слике укључују иПхоне 6+ и касније, Самсунг Галаки С7 и касније, ЛГ Г-серију и Гоогле Пикел 2.

Ручна стабилизација слике: Изрезивање видео записа да би се стабилизовала

Дигитална стабилизација слике се обавља у софтверу. Ако сте упознати са разликом између оптичког зума и дигиталног зума (тј. Повећавајући број пиксела на слици без побољшања), то је слично. Али дигитална стабилизација има много непосреднији, мерљиви ефекат на видео.

Да бисте стабилизовали климав унапријед снимљени видео, можете да исецете делове на ивицама који се „померају“ по сваком кадру, што резултира видеом који је стабилнији. То је оптичка илузија: док се видео тресе около, обрезивање сваког кадра слике се прилагођава да компензује трешњу, а ви “видите” глатку слику видео записа. Ово захтева или зумирање оквира слике (и жртвовање квалитета слике) или зумирање самог оквира (што доводи до мање слике са црним ивицама које се крећу).

Видео уредници пацијента могу то да ураде ручно са завршеним снимањем, фрејм по кадар. Ево једног драматичног примера кратког снимка из Стар Варс Еписоде ВИИ.

Ово је преувеличани пример исецања за стабилизујући ефекат, али показује како померање слике око видео оквира у односу на субјект (брод) или позадину може резултирати глаткијим видеом. Ево збирке типичних примера са стварним стварима.

Дигитална стабилизација слике: Софтвер Цроппинг Видео Фор Иоу

Уз додатак напредног софтвера, рачунари могу да примене ову технику обрезивања и премештања на видео аутоматски. Софтвер за уређивање видеа као што су Адобе Премиере, Финал Цут Про и Сони Вегас могу то учинити, углавном постижући ефекат тако што ће изрезивање или зумирање видеа у пуној величини донијети малу количину и динамички га стабилизирати у кадар по кадар. Ево примера ефекта аутоматске стабилизације на видео снимку, изведеног у Финал Цут Про (прескочите на 3:34 ако већ није постављен).

Попут оптичке стабилизације слике, овај пост-процесни софтвер постаје јефтинији и дистрибуиранији. Могуће је чак користити основну стабилизацију зумирања и обрезивања уграђену у неке бесплатне видео сервисе, као што су ИоуТубе и Инстаграм. Постоји ограничење у погледу тога колико се овај ефекат може применити јер треба да зумира да би компензовао трешњу фотоапарата без приказивања црних подручја на ивици видео оквира. Што више повећавате, нижи ће бити квалитет коначног видеа. Имајте на уму да је следећи видео оквир стабилизованог снимка (врх) мањи од пуног оквира оригиналног не-стабилизованог видеозаписа (доњи) због усјева потребних за стабилизујући ефекат.

Тако се стабилизација слике може применити на постојећи видео. Сада комбинирајте ту технику стабилизације померања и резања, мало више простора на мрежи пиксела сензора фотоапарата када снимате видео, и супер-напредни софтвер који детектује делове слике и њихово кретање, а ви можете да стабилизујете аутоматски, у тренутку снимања видео записа! Тај софтвер снима читаву слику на сензору фотоапарата за сваки кадар, аутоматски препознаје како се фотоапарат тресе у односу на примарни субјект и позадину и снима видео до 4К или 1080п величине док помера слику да би компензовао кретање сама камера.

То значи да „дигитална стабилизација слике“ значи: наношење алата за обрезивање на видео, аутоматски и одмах у фотоапарату, без потребе за додатним софтвером након снимања видео записа..

Ова технологија не захтева додатне покретне делове у механизму сочива, што га чини јефтинијим за производњу. Није технички ефикасан као оптички стабилизовани објектив, јер вам је потребна напреднија компјутеризована обрада да бисте алате за обрезивање применили у реалном времену. Али са правом комбинацијом хардвера и софтвера, ефекти могу бити драматични. Ево видео најновије технике стабилизације дигиталне слике у новој ГоПро 7 серији.

Имајте на уму да ГоПро 7, као и његови претходници, немају покретне стабилизационе дијелове у самој камери, а горњи видео није стабилизиран додатним софтвером попут Премиере или Финал Цут. Сав тај видео се снима директно из фотоапарата, а обрезивање се аутоматски наноси како би се компензовало трешење и вибрације. То није савршено - није довољно добро да потпуно уклони трешњу са бицикла који се спушта низ степенице, и ставља око 10% усева на видео кадар. Али то је импресивно побољшање у односу на нестабилизовану камеру, без трошкова или времена потребног за стабилизацију ОИС-а или софтвера. ГоПро је имао дигиталну стабилизацију слике од серије Херо 5, а доступан је и на другим акцијским камерама.

Дигитална стабилизација слике може се применити и на видео на телефонима. Гоогле је користио само софтверски систем на оригиналном Пикел-у (који се назива „ЕИС“ за „електронску стабилизацију слике“), а сада већина хигх-енд телефона има барем неки ниво дигиталне стабилизације, експлицитно или не. Самсунг напомиње да су на Галаки Ноте 8, Галаки С9 и Галаки С9 +, оба оптичка и истовремено се користи дигитална стабилизација слике. Међутим, постоји једна велика негативна страна стабилизације дигиталне слике: за разлику од система за оптичку стабилизацију, не може се применити на фотографије. Будући да се дигитална стабилизација слике ослања на исецање низа оквира за видеозаписе, једноставно не ради само на једном.

Кредит за слике: Цанон, ГоПро