Оптическая и цифровая стабилизация изображения. В чем разница?
Гайд в разделе IT Технологии Оптическая и цифровая стабилизация изображения. В чем разница? содержит информацию, советы и подсказки, которые помогут изучить самые важные моменты и тонкости вопроса….
Оптическая и цифровая стабилизация изображения, в чем же существенная разница? Если вы когда-либо пытались снимать видео на своем телефоне во время ходьбы, вы знаете, что удерживать хорошее изображение не легко.
Существуют технологии, предназначенные для уменьшения эффекта дрожания рук. Есть два разных подхода к его реализации.
Оптическая стабилизация изображения пришла из мира неподвижной фотографии. Для этого используются сложные аппаратные механизмы внутри объектива.
Благодаря им изображение сохраняется неподвижным и обеспечивает их резкость. Такой метод существует уже давно. Он был адаптирован и миниатюризирован к смартфонам для съемки видео не так недавно.
Цифровая стабилизация изображения — это скорее программный трюк, как «цифровой зум».
Давайте посмотрим, как они работают и как они применяются.
Оптическая стабилизация изображения: стабилизатор для вашего объектива
Оптическая и цифровая стабилизация изображения
Объектив камеры с оптической стабилизацией изображения имеет внутренний двигатель. Он физически перемещает один или несколько элементов стекла внутри объектива, когда камера фокусирует и записывает снимок.
Это приводит к стабилизирующему эффекту, противодействующему движению объектива и камеры. Позволяет записывать более резкое, менее размытое изображение. Это, в свою очередь, позволяет фотографировать в плохих условиях освещенности или при более низком значении F-stop.
Оптическая стабилизация изображения обычно ограничивалась высококачественными фотокамерами и видеокамерами. Сегодня, технология была достаточно упрощена и теперь доступна на потребительском уровне.
Это означает, что в некоторых смартфонах есть крошечный элемент движущегося стекла. Если на вашем телефоне есть объектив OIS, вы можете поднести его к уху и немного встряхнуть. Вы услышите, как стабилизирующий элемент издает звук в модуле камеры.
Обладая гораздо меньшими объективами и датчиками, функция OIS на телефонах менее эффективна, чем в Pro-оборудовании. Однако, она помогает вам делать более четкие фотографии и видео. Наиболее заметные телефоны с оптической стабилизацией изображения — это:
- iPhone 6+ и более поздние версии
- Samsung Galaxy S7 и более поздние версии
- LG G-series
- Pixel 2 от Google и т.д.
Цифровая стабилизация изображения: программное обеспечение для обрезки видео
Оптическая и цифровая стабилизация изображения
С помощью дополнительного программного обеспечения компьютеры могут автоматически применять технологию обрезки и перемещения видео.
Программное обеспечение для редактирования видео, как правило, достигает эффекта путем обрезки или масштабирования полноразмерного видео и динамической покадровой стабилизации.
Такое программное обеспечение — это:
- Adobe Premiere
- Final Cut Pro
- Sony Vegas т.д.
Чтобы стабилизировать дрожащее видео, нужно вырезать разделы видео на границах, которые «крутятся» вокруг каждого основного объекта и фона.
В результате — видео выглядит более стабильным. Это оптическая иллюзия: изображения настраивается, чтобы компенсировать дрожание. Результат — вы видите «гладкое» видео.
Подобно оптической стабилизации изображения, программное обеспечение для последующей обработки становится все дешевле и более распространено.
Можно даже использовать бесплатную встроенную стабилизацию. Например, встроенные в некоторые платформы, такие как YouTube и Instagram.
Существует ограничение, насколько эффект может быть применен. Ограничение связано с увеличением масштаба видео, чтобы компенсировать дрожание камеры. Чем больше вы увеличите масштаб изображения, тем ниже будет качество конечного видео.
Автоматическая стабилизация видео при его записи
Оптическая и цифровая стабилизация изображения
Имея продвинутое программное обеспечение, которое обнаруживает части изображения и их движение, вы можете автоматически стабилизировать видео уже при его записи.
Программное обеспечение записывает изображение на датчик камеры для каждого кадра.
Оно автоматически определяет, как камера дрожит по отношению к основному объекту и фону. После, обрезает видео до нужного размера.
Стабилизация цифрового изображения — это использование инструментов обрезки видео. Автоматически и сразу. Без необходимости дополнительного программного обеспечения после записи видео.
Такая технология не нуждается в каких-либо дополнительных движущихся частях и механизмов объектива. Это делает ее более дешевой в производстве. Она не так эффективна, как оптически стабилизированная линза.
Требует более совершенной компьютеризированной обработки для применения инструментов обрезки в реальном времени. Однако. при правильной комбинации аппаратного и программного обеспечения — эффекты могут быть замечательными.
Стабилизация электронного изображения
Оптическая и цифровая стабилизация изображения
GoPro 7, как и его предшественники, не имеет каких-либо движущихся частей стабилизации в самой камере.
Видео не было стабилизировано дополнительным программным обеспечением, таким как Premiere или Final Cut. Все это видео снимается непосредственно с камеры.
При этом автоматически применяется обрезка, чтобы компенсировать дрожание и вибрацию. Это не идеально — но достаточно, чтобы полностью удалить тряску с велосипеда, идущего вниз по лестнице.
Это впечатляющее улучшение по сравнению с нестабильной камерой без затрат или времени. GoPro имеет встроенную цифровую стабилизацию изображения. Она доступна и на других камерах.
Цифровая стабилизация изображения также может применяться и к видео на телефонах. Google использовал только программную систему. Она называется «EIS» или «стабилизация электронного изображения».
Сегодня большинство телефонов высокого класса имеют небольшой уровень цифровой стабилизации. Samsung отмечает, что в Galaxy Note 8, Galaxy S9 и Galaxy S9 + одновременно используются оптическая и цифровая стабилизация изображения. При этом, существует большой минус для цифровой стабилизации изображения.
В отличие от системы оптической стабилизации, она не может применяться к неподвижным изображениям. Поскольку цифровая стабилизация изображения основана на обрезке серии неподвижных кадров — она просто не работает ни на одном из них.
Оптическая и цифровая стабилизация изображения
Читать еще:
- Touch ID и Face ID не дают вам больше безопасности!
- Что такое 5G? Какой будет скорость интернета?
- Безопасность Chromebook. Как достигнуть максимума
Просмотров: 1 816
Что такое стабилизация в камерах GoPro
Наверняка, каждый из нас слышал о том, что существует такое понятие, как стабилизация камеры. Как и почти мифические, но так популярные ныне режимы 4К, Таймлапс, Protune, мало кто действительно понимает, что такое стабилизация, как она работает, и нужна ли стабилизация экшн-камере GoPro.
Давайте разберемся вместе.
Что такое стабилизация? Стабилизация изображения – это технология, применяемая в фото- и видеосъёмке, которая предотвращает смазывание изображения.
Так называемая «шевеленка» на фото и видео – враг всех фотографов и операторов. Когда камера находится в руках, неизбежно смазывание кадра из-за неустойчивого положения рук, или любого движения оператора – ходьбы, бега, езды на велосипеде и т.д.
Стабилизированное изображение – это четкая картинка или плавное видео, без смазанных и размытых элементов.
Какая бывает стабилизация?
В современных камерах стабилизация бывает двух типов – цифровая и оптическая.
Цифровая стабилизация – программная технология, работающая с процессором камеры. Не предполагает использование в корпусе каких-либо дополнительных устройств. В действительности это работает так: снимается изображение большее по размеру, чем видимая часть фото, при смещении камеры видимая область изображения смещается вместе с камерой. До границ фактически снятого изображения. На матрице это выглядит так:
То, что видим мы без цифровой стабилизации:
То, что мы видим при включении стабилизации:
Таким образом, цифровая стабилизация обрезает видимое изображение по периметру примерно на 10%, и вы получаете стабилизированное изображение без эффекта смазанного кадра.
Оптическая стабилизация – технология, при которой линзы в объективе камеры смещаются в сторону, противоположную движению камеры. То есть, стабилизация достигается за счет того, что оптика камеры устраняет причину смазывания изображения.
Оптическая стабилизация показывает более высокие результаты, чем цифровая. Технология не влияет на качество фотографии и хорошо работает при любом увеличении (зуме). Но из-за нее неизбежно увеличение размера камеры, энергопотребления и ее стоимости.
Какая стабилизация применяется в камерах GoPro?
В камерах GoPro пятой серии HERO5 Black и HERO5 Session используется цифровая система стабилизации. Благодаря этой системе вы получаете более четкую картинку, даже без использования штатива или специального устройства – оптического стабилизатора. В камере GoPro HERO6 Black установлена улучшенная версия цифровой стабилизации.
Обратите внимание, стабилизация не работает в режиме высокой четкости – 4К или, как его еще называют, Ultra HD.
Если вы планируете съемку на экшн-камеры GoPro на бегу, при езде на велосипеде или другой высокой активности, которая предполагает тряску камеры, рекомендуем вам воспользоваться специальным устройством – стабилизатором. О том, как работает стабилизатор, и для чего он нужен – читайте здесь.
Рекомендации по стабилизации изображения без использования специальных устройств вы найдете в нашей статье.
Оптическая стабилизация изображения — NANOMOTION
Новости отрасли и применение
Стабилизация изображения (IS) включает в себя множество методов, которые используются для уменьшения размытия, связанного с дрожанием камеры, видеокамеры или другого устройства для получения изображения. Цифровая стабилизация изображения, хорошо известная на рынке цифровых фотоаппаратов, использует метод смещения электронного изображения (пикселей) от кадра к кадру для противодействия движению. Хотя этот метод потенциально может уменьшить вибрации от ваших рук, улучшая качество неподвижного изображения, чрезмерное время экспозиции может привести к шуму, который влияет на качество изображения по краям.
Оптическая стабилизация изображения (OIS) использует электромеханическое решение для изменения оптического пути к датчику изображения. Это может быть реализовано в самом объективе или в датчике изображения. Хотя подвижный объектив имеет то преимущество, что «нет движущихся проводов», он представляет собой большую массу, чем датчик изображения. Перемещение датчика изображения представляет собой небольшую движущуюся массу, но необходимо управлять гибким печатным проводом, который прикреплен.
Оптическая стабилизация изображения, перемещающая либо объектив, либо датчик изображения, перекочевала во множество приложений, связанных с получением изображений. Военные камеры, тепловизоры, бинокли и множество оптических устройств требуют небольших двигателей и быстрого отклика, чтобы обеспечить эту функциональность.
2 Двигатели Edge, прикрепленные к изгибу, управляются гироскопом, который подает аналоговый сигнал на двухосевую ASIC Nanomotion. Любое движение, создаваемое рукой, стабилизируется датчиком изображения.
Product Focus
Семейство миниатюрных пьезокерамических моторов Nanomotion (или моторов в корпусе) можно интегрировать в камеру или другое устройство обработки изображений для обеспечения оптической стабилизации изображения.
Edge Motor и ASIC от Nanomotion хорошо подходят для приложений OIS. Двигатель Edge весит 0,55 грамма и обеспечивает усилие 0,3 Н при максимальной скорости 150 мм/сек. Двигатель Edge поддерживается двухосевой ASIC, которая может работать как двухосный «только привод» или как двухосевой привод/контроллер, замыкая контур положения с датчиком положения.
Двигатель обеспечивает:
- Высокая пропускная способность для быстрого перемещения и установки
- Компактный, но мощный
- Нулевой люфт
Отклик на синусоидальный вход
Амплитуда = 0,65 мм
Частота 15 Гц
Частота 1 Гц
.com или +1 (631) 585-3000 или посетите www.
nanomotion.com .
О
Используя запатентованную технологию, Nanomotion разрабатывает и производит полные решения для перемещения от начала до конца.
Узнайте больше о Nanomotion.
Видео
Motion Solutions By Industry
Defense Optronics
Biomedical
Semiconductor
Другие отрасли
.
Сфера деятельности: Эндоскопия
Эндоскопы, разработанные в 1806 году, первоначально предназначались для исследования и подтверждения (диагностики) с минимально инвазивной хирургической процедурой. Сегодня, с более чем 10 м эндоскопии
Оптическая микроскопия
Микроскопия: Область использования микроскопа для просмотра образцов или объектов.
В области микроскопии существует широкий спектр типов
Оптимизация спектрального сканирования
Спектроскопия — это изучение взаимодействия (поглощения и излучения) между веществом и светом в зависимости от длины волны или частоты
Что такое оптическая стабилизация изображения в камерах смартфонов?
При сравнении характеристик камер современных смартфонов часто встречается множество терминов, относящихся к фотографии. Один термин, который кажется очень распространенным в дебатах, — это оптическая стабилизация изображения. Так что же это такое?
Определение
Оптическая стабилизация изображения, также известная как OIS, представляет собой технологию для камер, которая физически перемещает объектив камеры для компенсации движения камеры. В прошлом единственной стабилизацией изображения, которая легко предлагалась на камерах смартфонов, была цифровая стабилизация, которая хорошо работала для минимизации этого раздражающего эффекта подпрыгивания в видеоматериалах.
Это, однако, не уменьшило дрожания или размытия движения, вызванного движением камеры.
Реклама — Продолжить чтение ниже
Именно здесь на помощь пришла оптическая стабилизация изображения, которая помогла получить изображения более высокого качества, реагируя на раздражители в режиме реального времени, гарантируя, что путь между объективом камеры и датчиком будет идеально выровнен до того, как объект будет захвачен. Это позволяет пользователю или конечному программному обеспечению легко сосредоточиться на изображении для получения изображений высокого качества.
Как работает оптическая стабилизация изображения
Производители смартфонов и камер используют высокочувствительные гироскопические датчики, которые предоставляют данные об угле и движении камеры, а некоторые даже существуют специально для обеспечения дополнительных функций, таких как улучшенная вертикальная стабильность при съемке панорамных фотографий. Эти датчики направления работают в сочетании с крошечными электромагнитами, которые влияют на угол либо объектива, либо датчика изображения в зависимости от типа используемого оптического стабилизатора изображения.
Первый тип, Оптическая стабилизация на основе объектива используется в камерах высокого класса и работает, воздействуя на ось объектива в ответ на движение. Это обеспечивает максимально прямое отслеживание изображения на сенсоре. Его главное преимущество заключается в том, что изображение, которое видит пользователь, является максимально стабильным и четким, но оно не работает в приложениях, где нельзя создать расстояние между объективом и сенсором. Цифровые зеркальные фотокамеры
используют OIS на основе объективаСтатья по теме: Пять функций камеры, на которые следует обратить внимание в смартфонах0005
Второй тип — это Датчик , который, напротив, влияет на угол датчика изображения в ответ на стимул и имеет дополнительное преимущество, заключающееся в возможности регулировки фокусного расстояния между датчиком и объективом. Этот тип стабилизации может быть достаточно компактным, чтобы поместиться в небольшие вещи, такие как смартфоны, а также гораздо более доступным и практичным, поскольку он не позволяет пользователю носить с собой тяжелые и дорогие объективы камеры.
OIS на основе датчиков также имеют свои недостатки. Поскольку изображение, проецируемое на матрицу, еще не стабилизировано, такие отрицательные качества, как снижение автофокусировки при слабом освещении, могут стать проблемой, особенно в тех случаях, когда наблюдается заметное отставание электронного видоискателя или изображения на экране. Эти типы стабилизаторов также сильно зависят от движения, скорости и размера объектива перед ними. Следовательно, чтобы в какой-то момент улучшить характеристики на дальних дистанциях и в движении, объектив должен стать больше, а это невозможно на смартфоне с фиксированным объективом.
Advertisement — Продолжить чтение ниже
Когда можно использовать оптическую стабилизацию изображения
Хотя оптическая стабилизация изображения отлично работает, когда вы не используете штатив, она не так хороша при использовании штатива, так как он специально разработан для время, когда присутствует дрожание камеры.