Камера смартфона с ois, eis или his? кратко о стабилизации изображения

Что такое оптическая стабилизация в смартфонах

С того момента как в телефонах появились первые фотокамеры, между производителями мобильных устройств началась гонка фото-возможностей. Сперва она выражалась только в наращивании количества пикселей, но со временем производители начали улучшать камеру и другими способами. Одним из последних нововведений стало появление в смартфонах оптической стабилизации изображения, которая раньше встречалась только фотоаппаратах. В данной статье мы расскажем о том, что такое оптическая стабилизация, как она работает и для чего она нужна в смартфоне.

Для того чтобы разобраться с тем, что такое оптическая стабилизация в смартфоне необходимо объяснить значение нескольких смежных терминов. Начнем со стабилизации изображения.

Стабилизация изображения – это технология, которая пришла в смартфоны из фотоаппаратов и видеокамер. Она заключается в использовании различных способов для компенсации естественных движений камеры в руках оператора. Это позволяет получить более четкие кадры без использования штатива. Кроме этого, наличие стабилизации изображения позволяет использовать более длинную выдержку, что в свою очередь позволяет получать более яркую картинку в условиях плохой освещенности, например, при съемке ночью. Стабилизация изображения может работать на основе оптической или цифровой стабилизации.

Устройство камеры и 4-осевой оптической стабилизации в смартфоне Xiaomi Mi 5.

Оптическая стабилизация работает механически, она изменяет положение матрицы или отдельных элементов объектива таким образом, чтобы компенсировать движение камеры. Впервые оптическая стабилизация появилась в 1994 году, когда компания Cannon представила свою технологию OIS или Optical Image Stabilizer. Данная технология работала на основе специального стабилизирующего элемента объектива, позиция которого изменялась по двум осям согласно командам, которые приходили от сенсоров.

Оптическая стабилизация OIS быстро зарекомендовала себя как эффективное решение и другие производители фотоаппаратов начали создавать собственные варианты данной технологии. Так появились такие системы оптической стабилизации как:

• Vibration Reduction (VR) от Nikon;
• Optical Steady Shot (OSS) от Sony;
• Optical Stabilization (OS) от Sigma;
• Vibration Compensation (VC) от Tamron;
• Dual IS от Panasonic;

С приходом цифровых фотоаппаратов стало возможно стабилизировать изображение не только за счет работы отдельных элементов объектива, но и за счет движения матрицы. В результате начали появляться системы оптической стабилизации с подвижной матрицей. Первой такой системой стала Anti-Shake (AS) от Konica Minolta. Позже аналогичные системы стабилизации представили и другие производители фотоапаратов, например:

• Super Steady Shot (SSS) от Sony;
• Image Stabilizer (IS) от Olympus;
• Shake Reduction (SR) от Pentax;

Цифровая стабилизация или EIS (Electronic (Digital) Image Stabilizer) – это второй способ стабилизации изображения. Она не требует механического движения и может работать по разным принципам, например, сдвиг матрицы может симулироваться за счет резервных пикселей. Для этого под стабилизацию изображения отводится около половины всех пикселей на матрице. Эти пиксели обычно не участвуют в создании изображения, информация с них используется только тогда, когда нужно стабилизировать картинку. В этом случае цифровая стабилизация работает за счет того, что картинка плавает по поверхности матрицы и камера корректирует это движение с помощью резервных пикселей. Данная технология используется в основном в цифровых видеокамерах.

В смартфонах оптическая стабилизация впервые появилась в 2012 году. Первопроходцем стал смартфон Nokia Lumia 920, который впервые получил объектив с оптической стабилизацией изображения (OIS). С тех пор оптическая стабилизация начала регулярно появляться во флагманских смартфонах. Сейчас же оптическая стабилизация встречается даже в смартфонах среднего ценового диапазона, например, она есть в таких моделях как:

• Sony Xperia XA Ultra (14 тыс. руб.);
• Samsung Galaxy A5 (2016) SM-A510F (14 тыс. руб.);
• Sony Xperia XA2 Dual (16 тыс. руб.);
• Samsung Galaxy A7 (2016) SM-A710F (20 тыс. руб.);
• LG G6 32GB (24 тыс. руб.);

Виды и типы стабилизаторов для смартфона

На рынке представлены стабилизаторы двух типов: специализированные и универсальные. Первые предназначены только для использования смартфонов или камер, вторые способны работать одновременно и с телефонами и камерами. Конечно же, специализированные дешевле, чем универсальные, но они также имеют множество ограничений. Например, ниже функционал и возможности съемки, отсутствие творческих режимов и зачастую более низкие технические характеристики.

Стабилизаторы также делятся на виды. Механические, где эффект стабилизации достигается за счет противовесов, встроенных в корпус, и электрические с более сложными конструктивными особенностями. Здесь речь идет о датчиках гироскопических; стабилизация в них осуществляется с помощью встроенных двигателей. Изображения, снятые с помощью электрического стедикама, как правило, более качественные.

Виды стабилизации изображения

Цифровая (электронная) стабилизация

Самый простой вид стабилизации, не требующий никаких отдельных модулей и механических деталей, лишь программные алгоритмы. При включении цифровой стабилизации часть матрицы выделяется для её работы, а изображение снимается с кропом.

Во время съёмки картинка перемещается по матрице, гася тем самым колебания.

Чем «агрессивнее» работает такая стабилизация, тем сильнее обрезается и теряет в качестве итоговое изображение.

Электронная стабилизация в Canon EOS 77D:

В основном такой вид стабилизации используется при видеозаписи. Интересно, что цифровую стабилизацию могут производить и продвинутые редакторы видео, такие, как Adobe After Effects.

Этот тип стабилизации чаще можно встретить в бюджетной технике — смартфонах, некоторых экшн-камерах, любительских видеокамерах, компактных фотоаппаратах. В системных фотокамерах он присутствует, разве что, в качестве дополнительной возможности для видеосъёмки.

Гораздо большую эффективность демонстрируют технологии не цифровой, а оптической стабилизации.

Оптическая стабилизация в объективе

В фототехнике оптическая стабилизация чаще встречается не в самой камере, а в её объективе. Этот же тип стабилизации является самым старым — его начали использовать ещё в конце прошлого столетия. Первой такую технологию представила в 1995 году компания Canon, назвав её Image Stabilization (IS).

Сегодня каждый уважающий себя производитель фотообъективов имеет свою собственную технологию оптический стабилизации. Но поскольку название Image Stabilization осталось за Canon, остальные компании назвали свои разработки иначе.

Ниже мы приводим список названий технологии оптической стабилизации в объективах различных производителей.

• Canon — IS (Image Stabilization)
• Nikon — VR (Vibration Reduction)
• Sony — OSS (Optical SteadyShot)
• Panasonic — MEGA O.I.S.
• Fujifilm – OIS (Optical Image Stabilizer)
• Sigma — OS (Optical Stabilization)
• Tamron — VC (Vibration Compensation)
• Tokina – VCM (Vibration Compensation Module)

Модуль оптической стабилизации одного из объективов Tamron.

Схема работы оптического стабилизатора в объективе: подвижный оптический элемент компенсирует вибрации.

Как правило, если объектив оснащён системой оптической стабилизации, это отражено в его названии, где указана соответствующая аббревиатура. Например, CANON EF-S 18-55MM F/4-5.6 IS STM, AF-P DX NIKKOR 18–55mm f/3.5–5.6G VR.

Чаще всего объектив, оснащённый стабилизатором, имеет переключатель, активирующий его работу.

Как работает оптическая стабилизация в объективе? В его схеме есть особый модуль с подвижным оптическим элементом.

В процессе фотосъёмки модуль определяет колебания фотоаппарата и, чтобы их компенсировать, соответственно двигает оптический элемент. В итоге изображение остаётся резким.

Плюсы:

• Зеркальные и беззеркальные фотоаппараты имеют сменные объективы. И если у вас часто получаются смазанные кадры, можно с лёгкостью «прокачать» свой старый фотоаппарат, дополнив его объективом с оптической стабилизацией. Это увеличит количество чётких снимков.
• Системы оптической стабилизации в современных объективах, как правило, могут сэкономить 3–5 ступеней экспозиции.
• В зеркальных фотоаппаратах стабилизатор в объективе поможет сразу в видоискателе увидеть стабилизированную картинку — без дрожания изображения гораздо удобнее компоновать кадры.

Минусы:

• Объективы со стабилизацией стоят дороже, они тяжелее по весу и крупнее по габаритам, нежели аналоги, лишённые стабилизатора.
• Дополнительный оптический элемент в оптической схеме может негативно сказаться на качестве изображения, светопропускании, светосиле, боке объектива.
• Стабилизаторы в разных объективах демонстрируют разную эффективность, имеют свои тонкости работы. Приходится учитывать при съёмке, что один объектив имеет эффективный стабилизатор, другой не так хорош в стабилизации, а третий и вовсе её не имеет.
• Во многих объективах стабилизатор издаёт жужжащие звуки, что может быть критично при видеозаписи.

Вера в поставщика фильтра

Когда вы покупаете ND-фильтр с шестью стопами, вы ожидаете, что он имеет оптическую плотность, чтобы получить снижение на шесть ступеней. К сожалению, вы не правы. В своей жизни я никогда не находил фильтр с точной интенсивностью, заявленной производителем. Конечно, разница обычно минимальна, но помните, что даже ½ ступени разницы при длительной экспозиции означают минуты ошибки.

Чтобы избежать ошибок в полевых условиях, выполните заранее выполните следующие действия:

• Выберите комнату в вашем доме, включите свет и закройте окна (вам нужно место, где освещение будет идеально постоянным).
• Установите камеру на штатив и делайте снимок комнаты, пока не получите снимок с хорошей гистограммой. Запишите все параметры (ISO / диафрагма / выдержка) кадра.
• Установите фильтр ND и скомпенсируйте скорость затвора, полученную ранее, в соответствии с уменьшением диафрагмы, введенным фильтром.
• Сделайте снимок с помощью фильтра ND.
• Посмотрите на гистограмму фотографии, сделанной с помощью фильтра, и сравните ее с фотографией, сделанной без. Если они приблизительно наложены (точно так же), указанная производителем интенсивность фильтра является точной. Если новая гистограмма сместилась влево, ваш фильтр имеет интенсивность, превышающую объявленную; если он перемещается вправо, он имеет меньшую интенсивность.
• Если две гистограммы не наложены друг на друга, сделайте еще один снимок с изменением скорости затвора, чтобы получить гистограмму, приблизительно аналогичную гистограмме без фильтра.
• Когда вы найдете точную оптическую плотность, создайте свою собственную таблицу преобразования скорости затвора. Еще одна возможность — это приложение PhotoPills для вашего iPhone, единственное, которое позволяет преобразовать выдержку для нестандартного уменьшения диафрагмы.

Вот десять ошибок, которых следует избегать при съемке с большой выдержкой. Есть ли у вас какие-то другие, которые вы создали и которыми вы хотели бы поделиться? Пожалуйста, оставьте свой комментарий ниже.

Гид по мобильной фотографии.
Сними свой шедевр!
Читать в Литрес

Какие приемы съемки движущихся объектов есть

Главный параметр, на который следует обратить внимание при работе с движущимися объектами – выдержка. Она дает неограниченные возможности

Главное понять, какой результат необходимо получить. В зависимости от цели, можно использовать 5 основных приемов в фотографировании движущихся объектов.

Заморозка движения

Такой эффект достигается при установке выдержки 1/250 и короче. Данные настройки позволяют получить четкий снимок. Но из-за идеальной резкости движущегося объекта кадр может выглядеть слишком статичным. Он как будто замораживается. Чтобы придать фото большую динамичность, можно слегка наклонить камеру (завалить горизонт).

Выбор настроек зависит от того, насколько быстро движется человек, животное или предмет.

Приведем примеры:

• Чтобы передать движение волн, достаточно 1/250 секунды;
• Бегущих людей и велосипедистов лучше снимать при 1/500 секунды;
• Движение животных и авто заморозит 1/1000 секунды.

Также стоит учитывать, что разные части снимаемого предмета могут перемещаться с разной скоростью. Например, при движении вертолета его можно заморозить при настройках 1/250 секунды. А лопасти окажутся размытыми. Чтобы они были четкими придется устанавливать от 1/2000 и короче.

Снимая девушку, взмахнувшую волосами, понадобится настроить выдержку 1/1000 секунды или короче. Только так кончики волос окажутся четкими. При этом движение самой модели гораздо медленнее. Для его заморозки хватило бы и 1/250 секунды.

Как избежать смазанных кадров, при использовании этого правила фотосъемки движущихся объектов:

• Включать серийную съемку из 2-3 кадров. Больше не стоит, чтобы фотоаппарат не перестал снимать, записывая данные на флешку, в решающий момент;
• Высчитывать момент, когда объект перемещается на минимальной скорости. Например, когда мотоцикл находится в верхней точке перед полетом вниз;
• Не надо гнаться за количеством кадров, надеясь найти что-то хорошее из тысяч снятых за день фотографий. Лучше выждать подходящий момент и нажать на спусковую кнопку.

Съемка с проводкой

Так называют прием, когда можно проследить движение объекта. Для него необходимо устанавливать выдержку от 1/15 до 1/250 секунды.

Проще всего определить нужные параметры опытным путем. Если кадр оказался полностью размытым, выдержку следует сделать короче. Если движение заморожено – удлинить.

Также есть примерная схема фотосъемки движущихся объектов с проводкой:

• Быстро движущиеся птицы, авто, мотоциклы – 1/125 секунды;
• Горные велосипеды, проезжающие близко к фотоаппарату – 1/60 секунды;
• Животные, люди – 1/30 секунды.

Съемка с творческим размытием

Для этого способа фотосъемки движения объектов понадобится длинная выдержка – от 1/15 до 1 секунды. Это позволит специально смазать движущиеся предметы, превратив их в линии.

Такой прием используют, например, для съемки водопадов.

Для его воплощения фотоаппарат необходимо перевести в режим «Приоритет выдержки». В зависимости от производителя обозначается S или Tv.

Вот пример стандартной настройки, размывающей объекты:

• Волны, медленное течение воды, идущие шагом люди – 1/4 сек;
• Быстрый поток воды, например, водопад – 1/8 сек.

В яркий солнечный день бывает сложно сделать кадр непересвеченным даже при закрытой диафрагме и минимальном ISO. В такой ситуации можно установить на объектив специальный серый фильтр. Он затемнит кадр, сделав его правильно проэкспонированным.

Чтобы избежать размытия всего кадра, снимают со штативом или моноподом.

Фотосъемка на длинных выдержках

Этот прием используют только с тяжелым профессиональным штативом. Выдержку настраивают от 1 до 30 секунд. Он применим, например, для съемки облаков или морской глади.

Движение на таких снимках как будто замирает.

Стандартные настройки для разных видов такой фотосъемки:

• Волны, на которых должны остаться какие-то детали – 1 сек;
• Быстро движущиеся облака – 8 сек;
• Медленное движение моря – 15 сек;
• Ветер, шевелящий листву – 30 сек.

Съемка на максимальных выдержках

Прием подходит для ночной фотосъемки. Используется настройка от 30 секунд и больше. Ночью света очень мало, чтобы не завышать светочувствительность, необходимо максимально увеличить выдержку. Метод актуален при съемке звезд в ночном небе.

Этот прием не только позволяет получить качественные фото, но и дает необычный эффект.

Снимая звездное небо, необходимо настроить фотоаппарат:

• Для звездных треков – 10 минут;
• Для отдельных звезд или полнолунных пейзажей – 2 минуты.

Настройте ваши диоптрии

Вы спросите, мои что? Ваши диоптрии — или ваши окуляры. Вы никогда не узнаете, хорошо ли сфокусирована камера на объекте, если вы сами не можете увидеть, что находится в резкости через окуляр видоискателя. Сбоку окуляра (как показано ниже) есть маленькое колесико для настройки фокуса окуляра в соответствии с вашим зрением.

Вы можете настроить окуляр на достаточно большую поправку, но если вам нужна еще бóльшая коррекция, то для DSLR/SLR камер многих крупнейших производителей доступны сменные диоптрии в диапазоне от -5 до +4. Нет, это не поможет вашему автофокусу работать лучше, но зато поможет Вам понять, когда он промахивается и подправить ситуацию при помощи ручной фокусировки.

Oppo Reno 4 Lite

• Processed with VSCO with 6 preset
• Processed with VSCO with 6 preset
• Processed with VSCO with 6 preset
• Processed with VSCO with 6 preset
• Processed with VSCO with 6 preset

• Основная четверная AI-камера 48 МП (f/1.7, PDAF, Ultra Steady).
• Доп.сенсоры 8 МП (f/2.2, 119°) + 2 МП (f/2.4) + 2 МП (f/2.4).
• Интерполяция фото до 108 МП (режим ExtraHD), 10х цифровой зум.
• Запись видео – до 2160p/30fps, слоу-мо до 240fps.
• Двойная фронтальная AI-камера 16 МП (f/2.4) + 2 МП (f/2.4).
• Экран 6,43″, sAMOLED, 2400×1080, 409 ppi, 20:9, 60 Гц, AOD.
• Процессор MediaTek MT6779V Helio P95, 12-нм.
• ЦПУ – 8 ядер Cortex, A75 (2×2,2 ГГц) + A55 (6×2,0 ГГц).
• ГПУ – IMG 9XM-HP8 (PowerVR GM9446), 970 МГц.
• ОС Android 10 (Q), интерфейс ColorOS 7.2.
• ОЗУ 8 ГБ (LPDDR4x), ПЗУ 128 ГБ (UFS 2.1).
• Тройной слот, 2 nanoSIM + 1 microSD до 512 ГБ.
• Встроенная батарея 4000 мАч, быстрая зарядка 18 Вт.
• USB Type-C 2.0, миниджек 3,5 мм, USB OTG.
• Разговорный + 1 муз. динамики, 2 микрофона.
• Wi-Fi 802.11 a/b/g/n/ac, Bluetooth 5.1, 4G LTE, FM-радио.
• NFC (с поддержкой Google Pay).
• Дактилоскоп в экране + разблокировка по лицу.
• 2 расцветки, задняя панель и боковая рамка – пластик.
• Спереди – стекло Corning Gorilla Glass 3.
• В×Ш×Т – 160,14×73,77×7,48 мм; вес – 164 г.

Завершает топовую подборку выдающийся среднебюджетник Oppo Reno 4 Lite. Основная камера этого гаджета оснащена системой супер-стабилизации Ultra Steady, отлично справляющейся со своими обязанностями, что, с учетом ценника смартфона, даже удивляет. Работает стаб, само собой, только при съемке в разрешении Full HD. В набор сенсоров основной камеры входят главный широкоугольник разрешением 48 МП, ультраширик разрешением 8 МП, а также пара монохромных сенсоров по 2 МП каждый. Тыльная камера гаджета демонстрирует впечатляющие возможности (повторюсь – с учетом ценника). К ним относятся 10-кратный цифровой зум, режим ExtraHD для интерполяции фото до 108 МП, а также запись видео в разрешении до 4K и съемка слоу-мо с частотой до 240fps.

Смартфон примечателен качественным Super AMOLED-экраном диагональю 6,43 дюйма с разрешением FHD+, функцией AOD и встроенной двойной фронталкой разрешением 16 МП, дополненной 2-мегапиксельным датчиком глубины. Кроме того, гаджет получил хороший процессор Helio P95, чип NFC с поддержкой Google Pay, тройной слот, 8 ГБ оперативки и 128 ГБ флэш-памяти. За автономность отвечает батарея на 4000 мАч с поддержкой проводной быстрой зарядки мощностью 18 Вт.

Друзья, напоследок хочу спросить, является ли для вас наличие оптической стабилизации камеры обязательным условием для выбора той или иной модели смартфона? Жду ваших ответов в комментах!

Что лучше?

Несмотря на то, что Lightning и USB-C имеют некоторые общие черты, например, симметричный разъем, между двумя типами подключения все же есть различия. Соответственно, некоторые вещи лучше работают у Lightning, а другие — у USB-C.

• Lightning: за Lightning говорит то, что технология надежнее и прочнее, чем USB-C. Кроме того, сам штекер немного меньше, и, соответственно, компактнее.
• USB-C: на стороне USB-C — высокая совместимость. Очень многие устройства сейчас оснащены USB-C, а в будущем их будет еще больше. Если USB-C поддерживает стандарт USB 3.1, подключение окажется гораздо быстрее Lightning, скорость которого сопоставима с USB 2.0.

Вывод: USB-C стандарта USB 3.1 быстрее и эффективнее, чем Lightning. Кроме того, разъем более универсален благодаря высокой совместимости.

• Оптический и цифровой зум: чем они отличаются?
• Как появилась раскладка клавиатуры Qwerty и почему она не соответствует алфавиту?

ОПТИЧЕСКАЯ СТАБИЛИЗАЦИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Оптическая стабилизация – это технология, реализованная в объективе, а не фотоаппарате. Гранды фотостроения — Nikon и Canon практически синхронно начали исследования в области оптической стабилизации. И в 1994 году Nikon представил первую пленочную фотокамеру Nikon Zoom 700VR с, встроенной в объектив, оптической стабилизацией изображения, а в 1995 году Canon представили EF 75-300mm F4-5.6 IS USM, первый в мире объектив, оснащенный оптическим стабилизатором изображения.

Принцип работы заключался в том, что в конструкцию объектива добавляется дополнительный оптический стабилизирующий элемент, который отклоняется электрическим приводом системы стабилизации так, чтобы проекция изображения на плёнке (или матрице) полностью компенсировала колебания фотоаппарата во время съемки.

Мы помним, что фотография – это рисование светом, который проходит через объектив, преломляется линзами объектива и проецируется на светочувствительный элемент (матрица или пленка). Если правильные параметры съемки не соблюдены и выдержка длиннее чем нужно, а вы фотографируете с рук, то проекция изображения попадающего на матрицу сдвигается, вследствие колебания камеры, и изображение получается смазанным.

Так вот, благодаря стабилизирующему элементу, проекция всегда остаётся неподвижной относительно матрицы, что и обеспечивает картинке необходимую чёткость. Но, у этой технологии есть и недостаток — дополнительный оптический элемент немного снижает светосилу объектива. Второй очевидный недостаток, это то, что при прочих равных условиях, объективы со встроенной стабилизацией изображения — дороже.

Ниже приведены обозначения, применяемые производителями для идентификации встроенной в объективы стабилизации изображения:

• Nikon Vibration Reduction — VR
• Canon Image Stabilization — IS
• Panasonic Lumix Optical Image Stabilizer O.I.S. (Есть разновидности – POWER O.I.S. и MEGA O.I.S.)
• Olympus Image Stabilization — IS
• Sony Optical Steady Shot — OSS
• Tamron Vibration Compensation — VC
• Sigma Optical Stabilization — OS
• Samsung Optical Image Stabilizer — OIS
• Fujifilm Optical Image Stabilizer — OIS

Как вы обратили внимание, у некоторых производителей могут попадаться разные типы оптических стабилизаторов, как например POWER O.I.S. и MEGA O.I.S

у Panasonic. Итак, давайте разбираться:

Изначально, первые оптические стабилизаторы были двухосными – то есть, осуществляли сдвиг проекции изображения по двум осям плоскости — горизонтальной и вертикальной и могли компенсировать колебания при использовании выдержки, длиннее возможной на 1-2 ступени.

Рассмотрим пример: при использовании объектива с фокусным расстоянием 100 мм, минимальная выдержка, которую возможно использовать для получения достаточно резкого изображения, должна быть короче 1/100 секунды (это для полного сенсора, а если в камере установлен кроп-сенсор, то нужно учитывать — эквивалентное фокусное расстояние). Но, если в объективе используется стабилизирующий элемент, выдержку можно сделать короче без ущерба для качества изображения (1 ступень – это сокращение выдержки в 2 раза, 2 ступени – в 2*2=4 ! раза). То есть, можно поставить выдержку, вплоть до 1/25 секунды.

Но прогресс не стоит на месте, и сегодня производители предлагают в своих продуктах, уже гораздо более продвинутые стабилизирующие элементы, способные компенсировать выдержку в 3-4 и даже 5 ступеней (то есть сократить выдержку в 8-16-32 раз, соответственно).

Кроме того, появились технологии с 4-х осевыми стабилизационными элементами, позволяющие компенсировать не только дрожание рук и горизонтальные / вертикальные сдвиги, а и осевые перемещения объектива и сильную тряску при ходьбе. Это существенно промогает при макросъемке и съемке видео на цифровой фотоаппарат с рук.

Как пример — MEGA O.I.S. у Panasonic, это двухосевая стабилизация с компенсацией вибраций до 2-3 ступеней, а POWER O.I.S. – это уже четырехосевая система, которая помимо компенсации до 3-4 ступеней, еще и способна гасить вибрации съемки видео с рук при ходьбе. Подобные технологии есть и у других производителей – например Hybrid IS и Dinamic IS у Canon.

Что такое цифровая стабилизация и каков принцип её работы

Схематический пример использования цифровой стабилизации с обрезкой матрицы в камере современного смартфона — итоговое изображение окажется внутри одного из красных прямоугольников (источник оригинала фото: Unsplash)

Цифровую стабилизацию также часто называют электронной — ее используют лишь из-за простоты. Для нее не нужны какие-то дополнительные аппаратные компоненты, которые увеличивают как себестоимость, так и дальнейшую стоимость гаджета — используются только те, которые уже встроены в смартфон, и основой технологии становится программное обеспечение

Несмотря на это, даже цифровая стабилизация значительно повышает качество фотографий и видеозаписей, поэтому уже на нее нужно обратить повышенное внимание. Тем не менее, справедливости ради, сегодня она используется повсеместно

У цифровой стабилизации достаточно простой алгоритм работы. Представьте себе матрицу камеры смартфона, которая состоит из отдельных пикселей, — чтобы упростить, пусть это будет условный квадрат 10 на 10 точек. Когда стабилизация отключена, во время съемки используется вся площадь матрицы. После ее активации, происходит обрезка — вместо 10-ти начинает использоваться на пару точек меньше по каждой стороне. Основываясь на данных гироскопа и акселерометра, квадрат 8 на 8 перемещается по матрице камеры, чтобы компенсировать тряску гаджета. Вот и весь секрет.

На первом снимке показана имитация использования цифровой стабилизации — не все изображение попало в кадр, но оно более четкое; на втором снимке показана имитация тряски без использования цифровой стабилизации — все изображение попало в кадр, но оно менее четкое (источник оригинала фото: Unsplash)

Число точек, которые фактически обрезает каждое устройство, зависит от агрессивности работы цифровой стабилизации, используемой им. После обрезки числа пикселей качество изображения также падает — чем более агрессивно работает стабилизация, тем сильнее. Тем не менее, чаще всего это оправдано отсутствием смазанных участков. Ранее про цифровую стабилизацию было больше разговоров, но сегодня без помощи оптической ее оставляют только в недорогих смартфонах.

Итоги

Исходя из результатов теста, можно сделать следующие выводы:

1. Применение систем стабилизации, использующих перемещение группы линз или матрицы, в компактных цифровых камерах вовсе не является маркетинговым трюком, такие аппаратные средства вполне эффективны. В частности, они позволяют получать более четкие кадры в условиях недостаточной освещенности по сравнению с подобными камерами без систем стабилизации, а также дают возможность использовать как минимум на две ступени меньшие выдержки при прочих равных условиях.
2. Оптические системы стабилизации (сюда же следует отнести и Anti-Shake) позволяют более адекватно передавать поведение снимаемых объектов.
3. Оптическая стабилизация не является спасением от любых вибраций – она компенсирует только дрожание рук. Поэтому если вы, к примеру, снимаете пейзаж из окна движущегося автомобиля или поезда, то эффективно нейтрализовать прочие движения камеры вам не удастся. Кроме того, следует помнить, что даже с включенной системой оптической стабилизации изображения при достаточно длинных выдержках (1/15–1/30 с) все подвижные объекты в кадре будут запечатлены на снимках размытыми (или, как говорят, со смазом).
4. Улучшение четкости картинки путем повышения ISO также может быть вполне эффективным, если не забывать об упомянутом выше правиле «обратной пропорциональности» по отношению к значению диафрагмы.
5. При включенной электронной стабилизации, как правило, нельзя в полной мере использовать художественные приемы съемки для передачи движения в кадре.
6. При повышении ISO во многих камерах существенно возрастает уровень цифровых шумов, что значительно ухудшает картинку, поэтому данный способ улучшения четкости изображения желательно использовать, если снимок планируется печатать малым форматом либо же применять для рассылки по электронной почте или на Web-страницах.
7. В некоторых аппаратах при увеличении ISO шум практически незаметен, однако в этом случае наблюдается активная работа алгоритмов шумоподавления. В результате мелкие детали почти полностью пропадают уже при ISO 800, а изображение утрачивает свою естественность, становясь «пластмассовым».
8. Работа систем экспонометрии во многих устройствах оставляет желать лучшего – кадры зачастую существенно недоэкспонированы. Кроме того, параметры экспопары, отображаемые на экране во время съемки, в большинстве случаев не соответствуют таковым при просмотре EXIF-информации снимков.

Победители

Пришло время объявить победителей наших испытаний. В тесте камер с расширенным диапазоном ISO победитель определился без труда. Им стала модель Fujifilm FinePix F30 Zoom, демонстрирующая потрясающие результаты даже при значении светочувствительности сенсора, эквивалентном ISO 1600. Эта камера и была удостоена почетного знака «Выбор редакции». И хотя система шумоподавления существенно «замыливает» мелкие детали, в целом картинка выглядит гораздо лучше, чем при фотографировании другими аппаратами.

В классе компактных камер с оптической стабилизацией изображения сложилась несколько иная ситуация. Три модели – Canon Digital Ixus 800 IS, Panasonic DMC-TZ1 и Pentax Optio A10 – продемонстрировали почти одинаковые результаты по эффективности системы стабилизации (к сожалению, несколько хуже показала себя Nikon Coolpix P4)

И хотя мы в первую очередь обращали внимание именно на эти характеристики, победителя пришлось выявлять с учетом нашей обычной методики. Знак «Выбор редакции» в данной категории получает Canon Digital IXUS 800