手機防抖中的OIS(光學防抖)與EIS(電子防抖)有何不同

2021-01-15 蒼雲一述

馬上就要發布的Redmi K30 Pro搭載雙OIS防抖,還有一些手機提到EIS防抖技術,那提到的OIS,EIS,雙OIS,OIS+EIS都是啥呢?

OIS是Optical Image Stabilization的縮寫,也稱為光學防抖。光學防抖作為攝像技術最先應用的還是在相機上,最先應用的防抖技術其實只能解決相機拍攝近景時上下平移和左右平移帶來的抖動,也就是「兩軸」。而現在常應用的光學防抖是在「兩軸」的基礎上消除由拍攝遠景時帶來的水平傾斜和垂直傾斜方向的抖動,也就是「四軸」。「四軸」能夠解決日常使用帶來的抖動,但在慢速快門(比如說拍夜景)時,由於「旋轉」帶來的抖動無法解決。在近幾年開始出現的「五軸」防抖中新加入的一軸就是「旋轉」方向。而最近提到的「六軸」防抖是在五軸的基礎上增加了前後方向的防抖。

手機上的防抖技術是如何實現的呢?其實是通過把相機鏡頭放在一個可以活動的結構中,結合陀螺儀的數據來判斷手機的抖動幅度,預估抖動的方向,從而進行反方向的運動補償,從而穩定圖像實現防抖。可以把它理解成物理防抖,是通過攝像頭硬體完成的防抖,所以鑑於有限的空間,光學防抖的防抖角度有局限。

在軟體處理圖像能力大大提高的今天,與光學防抖相對應的EIS(電子防抖)應運而生。顧名思義電子防抖就是通過軟體技術實現圖像防抖。其原理就是提取圖像上的特徵點,然後計算特徵點之間的相對位移差,從而計算出圖像整體的位移,對圖像做不同區域的裁剪,達到運動補償的效果。這種防抖我們直觀的感受就是開啟防抖後圖像四周被裁掉了一部分。最新的EIS則是通過高幀率陀螺儀數據來計算幀與幀之間的相對位移,最後通過裁剪達到防抖。由於電子防抖是通過幀與幀對的偏差進行防抖,所以更適合拍攝視頻,而拍照時則可能出現「運動模糊」。

單純的OIS存在著防抖角度小的局限,而電子防抖無法避免「運動模糊」。將兩者結合OIS+EIS便出現了,起初兩者是分開使用的,使用其中一個就屏蔽另一個,因為同時使用會造成幹擾。真正融合使用是由谷歌開啟的,在使用EIS時,同時將OIS的偏移數據加入計算,這樣能夠增大OIS的防抖角度,同時最大限度避免EIS的「運動模糊」與剪裁角度。

防抖的未來應該還是會偏向於兩者融合,能夠結合兩者的優勢。但低端產品可能會偏向於電子防抖,因為電子防抖不需要相較於光學防抖那麼精密的硬體支持,有著天然的成本優勢。

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