手機(jī)上很常見(jiàn)的OIS光學(xué)防抖，都有什么區(qū)別？
手機(jī)支持OIS光學(xué)防抖已經(jīng)不是什么新鮮事，雖然光學(xué)防抖很常見(jiàn)，但也有不同的防抖方案，帶來(lái)不一樣的防抖效果。除了久經(jīng)沙場(chǎng)的鏡頭OIS光學(xué)防抖，還有最新推出的OPPO懸浮防抖、蘋(píng)果的傳感器位移防抖以及vivo的微云臺(tái)防抖等，這些防抖都有何區(qū)別？帶來(lái)怎樣的體驗(yàn)變化？
為什么需要OIS光學(xué)防抖？
首先我們先來(lái)了解下為什么手機(jī)影像系統(tǒng)需要OIS光學(xué)防抖。平常我們使用手機(jī)拍攝的瞬間，光線會(huì)通過(guò)鏡頭進(jìn)入傳感器，傳感器采集后實(shí)現(xiàn)成像。一般我們手持手機(jī)拍攝，會(huì)產(chǎn)生難以避免的機(jī)身抖動(dòng)，有可能會(huì)導(dǎo)致傳感器在同一位置接收到不同的光線疊加在一起，造成最終成像模糊。
在暗光拍攝場(chǎng)景就能很容易體驗(yàn)到機(jī)身抖動(dòng)帶來(lái)的問(wèn)題。我們?cè)谝归g拍攝時(shí)，如果使用的是沒(méi)有OIS光學(xué)防抖的手機(jī)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)拍攝的照片很容易模糊。這是因?yàn)榘倒猸h(huán)境下，手機(jī)通常會(huì)降低快門(mén)速度以獲取更大進(jìn)光量，相當(dāng)于會(huì)放大抖動(dòng)帶來(lái)的問(wèn)題，這時(shí)候輕微的抖動(dòng)就很容易導(dǎo)致照片模糊。
除了照片，拍攝視頻也會(huì)受到機(jī)身抖動(dòng)影響。機(jī)身抖動(dòng)會(huì)導(dǎo)致視頻畫(huà)面的連續(xù)穩(wěn)定性降低，特別是一些抖動(dòng)比較厲害的拍攝場(chǎng)景，過(guò)大的畫(huà)面晃動(dòng)幅度讓視頻質(zhì)量直線下降，甚至無(wú)法看清視頻內(nèi)容。
OIS光學(xué)防抖的出現(xiàn)就是為了改善機(jī)身抖動(dòng)帶來(lái)的成像問(wèn)題。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，OIS光學(xué)防抖會(huì)通過(guò)監(jiān)測(cè)到的機(jī)身抖動(dòng)位移信息，讓防抖模塊反向移動(dòng)抵消這種抖動(dòng)，從而有效抑制抖動(dòng)對(duì)手機(jī)成像的影響。主流手機(jī)已經(jīng)發(fā)展出了不同防抖方案，包括鏡頭OIS光學(xué)防抖、傳感器位移防抖以及懸浮防抖等。
鏡頭OIS光學(xué)防抖如何實(shí)現(xiàn)？
目前大部分手機(jī)所支持的OIS光學(xué)防抖功能都屬于鏡頭OIS光學(xué)防抖。手機(jī)內(nèi)部的鏡頭模組為可移動(dòng)設(shè)計(jì)，能夠通過(guò)馬達(dá)或者記憶金屬機(jī)械結(jié)構(gòu)推動(dòng)鏡頭模組移動(dòng)，這是OIS光學(xué)防抖的硬件基礎(chǔ)。
可移動(dòng)的鏡頭模組配合陀螺儀獲取到的手機(jī)抖動(dòng)數(shù)據(jù)，反方向移動(dòng)鏡頭模組補(bǔ)償機(jī)身抖動(dòng)所影響的光線路徑，使得抖動(dòng)后的光線仍舊能落在原本的位置，這樣就能帶來(lái)更加穩(wěn)定清晰的成像效果。
雖然鏡頭模組的移動(dòng)相對(duì)傳感器是平行移動(dòng)，但一般會(huì)用于應(yīng)對(duì)手機(jī)前傾（Pitch軸）和側(cè)傾（YAW軸）抖動(dòng)，也就是我們常說(shuō)的兩軸光學(xué)防抖。而四軸光學(xué)防抖一般是增加了手機(jī)平移的X軸和Y軸防抖，通常在兩軸防抖硬件基礎(chǔ)上，通過(guò)算法優(yōu)化實(shí)現(xiàn)四軸防抖。
素材來(lái)源：gadgethacks
值得一提的是，雖然鏡頭OIS光學(xué)防抖原理基本一致，但也有不同的實(shí)現(xiàn)方式。比如有滾珠式防抖、懸絲式防抖、SMA記憶合金防抖，這些都是通過(guò)不同方式物理推動(dòng)鏡頭模組，實(shí)現(xiàn)防抖效果。
鏡頭OIS光學(xué)防抖在目前的手機(jī)上很常見(jiàn)，大部分手機(jī)基本都采用這種防抖方案。在鏡頭OIS光學(xué)防抖加持下，手機(jī)拍照安全快門(mén)時(shí)間可以變得更長(zhǎng)，提升暗光場(chǎng)景下成像質(zhì)量的同時(shí)，也能保證成片率。防抖同樣也適用于拍攝視頻場(chǎng)景，在手持抖動(dòng)場(chǎng)景，提升視頻畫(huà)面的穩(wěn)定性，獲得更好的畫(huà)面品質(zhì)。
傳感器位移式光學(xué)防抖是怎樣的？
在2020年發(fā)布的iPhone 12 Pro Max上，首次用上比較少見(jiàn)的傳感器位移式光學(xué)防抖，這種防抖方式的實(shí)現(xiàn)方式和鏡頭光學(xué)防抖不同。
傳感器位移式光學(xué)防抖△
傳感器位移式光學(xué)防抖是通過(guò)移動(dòng)手機(jī)傳感器抑制機(jī)身抖動(dòng)，同樣也是讓抖動(dòng)的光線路徑落到原本位置。因?yàn)橐苿?dòng)的是傳感器，所以不需要考慮鏡頭光線折射問(wèn)題。相比笨重的鏡頭模組，移動(dòng)傳感器相對(duì)要容易很多，能夠?qū)崿F(xiàn)更加靈活敏捷的移動(dòng)響應(yīng)，提升防抖性能。
比如iPhone 12 Pro Max所采用的傳感器位移式光學(xué)防抖能夠?qū)崿F(xiàn)每秒5000次防抖調(diào)整，在高速抖動(dòng)場(chǎng)景要有更好的防抖效果。
OPPO的懸浮防抖
OPPO Find X5 Pro首次搭載了全新的懸浮防抖功能，看完上面兩種防抖方式的原理，再來(lái)看OPPO的懸浮防抖就很容易理解了。OPPO的懸浮防抖就是上面提到的鏡頭OIS光學(xué)防抖+傳感器位移防抖兩者的結(jié)合體，相當(dāng)于有雙OIS加持，實(shí)際防抖效果自然會(huì)有大幅提升。
OPPO Find X5 Pro懸浮防抖△
其中，OPPO懸浮防抖所采用的傳感器位移防抖還與iPhone使用的防抖稍有區(qū)別。OPPO的懸浮防抖加入了旋轉(zhuǎn)防抖功能，通過(guò)旋轉(zhuǎn)傳感器，更有效抑制機(jī)身旋轉(zhuǎn)抖動(dòng)，提升不同抖動(dòng)場(chǎng)景的防抖效果。
OPPO Find X5 Pro所采用的懸浮防抖會(huì)把機(jī)身不同方向、不同幅度、不同頻率的抖動(dòng)進(jìn)行拆分，通過(guò)算法將抖動(dòng)補(bǔ)償分配到鏡頭和傳感器兩個(gè)防抖組件上，協(xié)同合作，充分利用硬件優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)雙重光學(xué)防抖效果。
根據(jù)官方公布的數(shù)據(jù)，OPPO Find X5 Pro所采用的懸浮防抖最高支持±3度防抖以及0.7度旋轉(zhuǎn)防抖角度，實(shí)現(xiàn)x軸，y軸，pitch軸，yaw軸，roll軸五軸光學(xué)防抖，覆蓋更廣的抖動(dòng)場(chǎng)景。
為了實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的光學(xué)防抖，整體鏡頭模組體積會(huì)有明顯的增大。從上面的對(duì)比圖可以看到，相比上一代OPPO Find X3 Pro的傳統(tǒng)鏡頭光學(xué)防抖，F(xiàn)ind X5 Pro的模組體積明顯增加了不少。鏡頭模組體積的增加，更加考驗(yàn)機(jī)身內(nèi)部空間的堆疊，要實(shí)現(xiàn)這種復(fù)雜的防抖相當(dāng)不容易。
更加復(fù)雜的懸浮防抖帶來(lái)了明顯的優(yōu)勢(shì)提升，OPPO Find X5 Pro懸浮防抖的穩(wěn)定性是上一代的3倍，安全快門(mén)直接提升到了1/2秒，意味著可以拍攝到更加穩(wěn)定的視頻畫(huà)面，在保證成片率的前提下，獲得更加純凈清晰的夜景照片。
此外，手機(jī)所配備的ICE2.0動(dòng)態(tài)抓拍引擎，能夠通過(guò)AI算法對(duì)場(chǎng)景識(shí)別，在多幀素材中選取最清晰的局部畫(huà)面再進(jìn)行合成，并針對(duì)圖像中不同場(chǎng)景內(nèi)容進(jìn)行精確降噪，在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景更容易抓拍到清晰的畫(huà)面。
vivo的微云臺(tái)防抖
vivo也給我們帶來(lái)了新的光學(xué)防抖方案-微云臺(tái)，微云臺(tái)防抖方案早已在vivo手機(jī)產(chǎn)品中落地。
上面提到的幾種光學(xué)防抖方式都有一個(gè)共同點(diǎn)，鏡頭模組和傳感器不是作為一個(gè)整體進(jìn)行防抖移動(dòng)，而是分別移動(dòng)。這種防抖方式有可能會(huì)降低畫(huà)面邊緣畫(huà)質(zhì)，影響視頻質(zhì)量。
而微云臺(tái)則把鏡頭模組和傳感器綁定在一起，為鏡頭模組和傳感器整體移動(dòng)的防抖方式，改善畫(huà)面邊緣模糊的問(wèn)題，整體畫(huà)面穩(wěn)定效果擁有更高的一致性。微云臺(tái)的移動(dòng)限制相對(duì)也要更小一些，帶來(lái)更好的防抖效果，支持5軸VIS視頻防抖。當(dāng)然， 微云臺(tái)防抖方案同樣會(huì)占用比較大的機(jī)身內(nèi)部空間，并且對(duì)技術(shù)要求也極高。
沒(méi)有OIS光學(xué)防抖的手機(jī)怎么辦？
支持OIS光學(xué)防抖意味著更高的成本和更加復(fù)雜的內(nèi)部設(shè)計(jì)，不是所有手機(jī)都支持OIS光學(xué)防抖功能。如果沒(méi)有硬件級(jí)的OIS光學(xué)防抖，還有其它辦法穩(wěn)定畫(huà)面嗎？答案是有的。
EIS電子防抖是通過(guò)軟件算法實(shí)現(xiàn)的防抖，結(jié)合機(jī)身陀螺儀等傳感器檢測(cè)到的機(jī)身姿態(tài)變化，對(duì)視頻畫(huà)面邊緣進(jìn)行動(dòng)態(tài)裁剪，部分還會(huì)在算法中加入AI算法預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)更好的穩(wěn)定效果，提升視頻整體穩(wěn)定感，實(shí)際畫(huà)面穩(wěn)定性效果會(huì)有明顯提升。
不過(guò)EIS電子防抖在拍照片場(chǎng)景是不起作用的，而且經(jīng)過(guò)EIS電子防抖裁剪后，雖然畫(huà)面更加穩(wěn)定，但畫(huà)面視野會(huì)有大幅縮減。部分手機(jī)在開(kāi)啟EIS電子防抖后，會(huì)通過(guò)超廣角拍攝畫(huà)面，利用超廣角開(kāi)闊的視野降低裁剪畫(huà)面帶來(lái)的視野縮小問(wèn)題。
如果手機(jī)支持OIS光學(xué)防抖，同時(shí)搭配EIS電子防抖，就能實(shí)現(xiàn)更優(yōu)秀的防抖效果。不少手機(jī)都支持同時(shí)開(kāi)啟OIS光學(xué)防抖+EIS電子防抖，帶來(lái)更加穩(wěn)定的視頻畫(huà)面。
總結(jié)
手持拍攝場(chǎng)景基本都會(huì)存在不可避免的抖動(dòng)，因此要想提升影像系統(tǒng)成像效果，對(duì)防抖的升級(jí)還是非常有必要的，我們也能看到手機(jī)OIS防抖技術(shù)正在持續(xù)突破。更好的OIS光學(xué)防抖不僅能帶來(lái)暗光下照片成像質(zhì)量的提升，還能帶來(lái)更穩(wěn)定的視頻畫(huà)面等，進(jìn)一步提升影像系統(tǒng)綜合表現(xiàn)。
目前手機(jī)主流的OIS光學(xué)防抖仍舊是以鏡頭OIS光學(xué)防抖為主，近年來(lái)在手機(jī)上出現(xiàn)的懸浮防抖、傳感器位移防抖、微云臺(tái)防抖等同樣屬于OIS光學(xué)防抖，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新突破帶來(lái)更大的防抖角度、質(zhì)量更高的防抖畫(huà)面，更加敏捷的防抖響應(yīng)等，讓手機(jī)能夠應(yīng)對(duì)更苛刻的抖動(dòng)場(chǎng)景。
OIS光學(xué)防抖是手機(jī)影像系統(tǒng)升級(jí)的重要一環(huán)，我們?cè)谶x購(gòu)手機(jī)時(shí)，也可以多關(guān)注一下手機(jī)支持的防抖類(lèi)型以及防抖效果，特別是喜歡用手機(jī)拍攝視頻的用戶(hù)。
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