紅米K30Pro的OIS加EIS到底是什麼,它有何用處呢?

2021-01-15 天天笑談科技

K30Pro的預熱信息中專門提到了雙OIS和OIS+EIS,雙OIS比較好理解,就是兩顆攝像頭都帶了光學防抖功能。那到底什麼是OIS+EIS,它又有什麼用處呢?在這裡我給廣大吃瓜群眾科普一下。

OIS,字面上翻譯是光學圖像防抖,它通過把相機鏡頭放在一個懸浮機構中,結合陀螺儀的數據來獲取當前設備的抖動幅度,進行反向的補償,從而獲得防抖效果。 字面上的意思是電子圖像防抖,這是一類通過後期算法運算來獲得圖像防抖效果。

EIS字面上的意思是電子圖像防抖,早期EIS是通過提取圖像特徵點,計算每個特徵點之間的相對位置差,來算出圖像之間的整體位移,從而對每幀圖像做不同區域的裁切,達到運動補償的效果。

而在手機影像處理中最新也最流行的EIS則是通過高幀率陀螺儀數據(通常是200hz甚至是400hz),來計算出幀於幀之間的相對位移,從而通過裁切進行運動補償,達到防抖的效果。

很明顯,EIS由於是純後期算法處理,因此在成本和空間上要比OIS有巨大的優勢。除此之外,受限於結構空間,OIS的補償範圍是有限的,越大的鏡頭,補償範圍就越小(通常1-2度),而EIS補償的範圍則是在視角損失可接受的範圍內能做到最大化(通常有3-5度,甚至更大)。

同時,一般的4軸OIS只能補償有限的幾個維度的抖動,6軸會多兩個維度,但同時也帶來結構的更高複雜度和更高的成本。既然這樣,那為什麼很多旗艦還要加OIS呢?

原因有如下幾點:首先,EIS由於是通過幀之間的平滑,讓連續幀看起來不抖動,因此通常只能作用於視頻拍攝上,對於照片拍攝過程中由於曝光過程中手抖動引起的運動模糊,EIS是沒有效果的。(這種情況通常採用的方法是降低曝光時間,通過多幀選幀和融合的方式來緩解,但會引入噪聲和一些合成錯誤,某廠商將該技術包裝了一個AIS的概念,這是另一個課題,在此不做過多的解釋評論。)

其次,EIS會對圖像進行一些裁切,因此會損失一定的解析度和視角(為了達到比較好的防抖效果,通常是20%左右的視角損失)。

早些時候,EIS和OIS是獨立運作的,開啟EIS後,通常都會把OIS鎖定,否則兩者會互相影響,造成防抖效果的混亂。谷歌在2年前的一篇科技博客中率先提出了OIS+EIS的概念並在當年的Pixel2手機中付諸實現,也一舉拿下了當年DxO視頻防抖單項的最高分。

簡單的說,其原理就是在開啟EIS錄製視頻的同時把OIS打開,通過從OIS驅動中讀取當前補償偏移,加入到EIS針對每幀的相對位移計算當中,從而實現EIS和OIS的融合效果。

這樣做的好處,一方面擴展了OIS本身有限的防抖角度和維度,另一方面,也有效地解決了前面提到的EIS的視角損失和運動模糊的問題,即,同樣的裁切角度,更好的防抖效果,以及更好的針對運動模糊的處理。

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