Hva er forskjellen mellom optisk og digital bilstabilisering?
Hvis du noen gang har prøvd å ta video på telefonen mens du går, vet du at bildet er fortsatt vanskelig. Det er litt ryddig teknologi designet for å redusere den rystende cam-effekten, og det er to forskjellige tilnærminger til å implementere det.
Optisk bildestabilisering kommer fra verden med stillfotografi, ved hjelp av komplekse maskinvaremekanismer inne i en linse for å holde bildet stille og aktivere en skarp fange. Det har eksistert lenge, men har blitt tilpasset for video og nylig miniatyrisert for smarttelefoner. Digital bildestabilisering er mer av et programvaretrick, som en "digital zoom", men i omvendt modus, aktivt å velge riktig del av et bilde på en sensor for å gjøre det virke som motivet, og kameraet beveger seg mindre. La oss ta en titt på hvordan de begge arbeider, og hvordan de blir brukt i de nyeste fotograferingsgrensesnittene.
Optisk bildestabilisering: En stabilisator for objektivet
How-To Geek har allerede en artikkel som forklarer hvordan optisk bildestabilisering fungerer. Men for fullstendighetens skyld oppsummerer vi: Optisk bildestabilisering, referert til som OIS for kort og også kalt "IS" eller "vibrationsreduksjon" (VR, ingen relasjon til virtuell virkelighet) avhengig av kameraets merke, er alt om maskinvaren.
En kameraobjektiv med optisk bildestabilisering har en intern motor som fysisk beveger en eller flere av glasselementene inne i objektivet når kameraet fokuserer og registrerer bildet. Dette resulterer i en stabiliserende effekt som motvirker bevegelsen av objektivet og kameraet (fra risting av operatørens hender, for eksempel) og tillater et skarpere, mindre uskarpt bilde som skal tas opp. Dette tillater i sin tur at fotografier tas i lavere belysning eller med lavere F-stop-verdi mens de fremdeles er veldefinerte.
Teknikken som går inn i disse tingene er fantastisk. Det er en super-liten versjon av ekstern maskinvare som multiakse-gimbalene som brukes på systemer som Steadicam-de store skuldermonterte kamerabrakettene du kanskje har sett på sportsbegivenheter eller filmsett. Resultatene fra et objektiv eller stabiliseringssystem i kameraet er ikke så dramatiske som de du får fra ytre gyroskopiske stabilisatorer, men de er fortsatt ganske imponerende. Et kamera med et objektiv med optisk bildestabilisering kan fange klarere stillbilder ved lavere lysnivå enn en uten, og den samme teknologien kan brukes til å oppnå en liten forbedring i den uskarpe, skakete effekten av innspilling av video på et håndholdt kamera. Den store ulempen er at optisk bildestabilisering krever mange ekstra komponenter i et objektiv, og OIS-utstyrte kameraer og linser er mye dyrere enn mindre komplekse design.
Optisk bildestabilisering pleide å være begrenset til high-end still- og videokameraer. Men teknologien har blitt iterated nok til at du kan få det på DSLR og speilreflekskameraer på forbrukernivå nå. Det er til og med blitt krympet ned, slik at et OIS-objektiv kan passe inn i en smarttelefonmodul. Ja, det betyr at det er et lite, bevegelige glasselement i noen smarttelefoner som er under en halv tomme tykk. Hvis telefonen har et OIS-objektiv, kan du holde toppen ende opp til øret, riste det litt, og til og med høre det stabiliserende elementet rattle rundt i den bakre kameramodulen. (Um, ikke gjør dette for hardt skjønt.)
Her er et eksempel på det lille OIS-elementet i en telefonkameramodul. Legg merke til hvordan den øvre delen av objektivmonteringen kan bevege seg uavhengig av bildesensoren under.
Med mye mindre linser og sensorer er OIS-funksjonen på telefoner ikke så kapabel som den er på større kameraer. Men det hjelper deg fortsatt med å ta klarere bilder og mindre skakket video. Noen bemerkelsesverdige telefondesign med optisk bildestabilisering inkluderer iPhone 6+ og nyere, Samsung Galaxy S7 og senere, LG G-serien og Googles Pixel 2.
Manuell bildestabilisering: Beskjæring av video for å stabilisere den
Digital bildestabilisering er gjort i programvare. Hvis du er kjent med forskjellen mellom optisk zoom og digital zoom (dvs. blåser opp pikslene på et bilde uten å forbedre dem), er det likt. Men digital stabilisering har en mye mer umiddelbar, målbar effekt på video.
For å stabilisere en skakkelig forhåndsinnspilt video, kan du beskjære delene på kantene som beveger seg rundt på hver ramme, noe som resulterer i en video som ser mer stabil ut. Det er en optisk illusjon: mens videoen rister rundt, blir beskjæringen av hver ramme av bildet justert for å kompensere for risting, og du ser et jevnt spor av video. Dette krever enten å zoome inn på bildrammen (og ofre billedkvalitet) eller zoome ut selve rammen (noe som resulterer i et mindre bilde med svarte grenser som beveger seg rundt).
Pasientvideoredaktører kan gjøre dette manuelt med et ferdig opptak, ramme for ramme. Her er et dramatisk eksempel på et kort skudd fra Star Wars Episode VII.
Dette er et overdrevet eksempel på beskjæring for en stabiliserende effekt, men det viser hvordan bildet beveges rundt videobildet i forhold til enten motivet (skipet) eller bakgrunnen kan føre til jevnere video. Her er en samling av mer typiske eksempler med virkelige fag.
Digital bildestabilisering: Programvare beskjærer video for deg
Med tillegg av avansert programvare kan datamaskiner automatisk bruke denne beskjærings-teknikken til video. Videoredigeringsprogramvare som Adobe Premiere, Final Cut Pro og Sony Vegas kan gjøre dette, og generelt oppnå effekten ved å beskjære eller zoome på en fullstørrelsesvideo en liten mengde og stabilisere rammen for ramme dynamisk. Her er et eksempel på en automatisk stabiliseringseffekt på en video, utført i Final Cut Pro (hopp til 3:34 hvis den ikke er angitt allerede).
På samme måte som optisk bildestabilisering blir denne etterbehandlingsprogramvaren billigere og mer distribuert. Det er også mulig å bruke grunnleggende zoom-og-crop stabilisering innebygd i noen gratis videotjenester, som YouTube og Instagram. Det er en grense for hvor mye denne effekten kan brukes, siden den må zoome inn for å kompensere for risting av kameraet uten å vise svarte områder på kanten av videorammen. Jo mer du zoomer inn, jo lavere blir kvaliteten på den endelige videoen. Merk at følgende video rammen av stabilisert opptak (topp) er mindre enn den fulle rammen til den opprinnelige ikke-stabiliserte videoen (bunnen) på grunn av beskjæringen som er nødvendig for stabiliseringseffekten.
Så det er hvordan bildestabilisering kan brukes på en eksisterende video. Nå kombinerer du stabiliseringsteknikken med flytte og beskjære, et lite ekstra rom på en stillbildesensors pikselrutenett når du tar video og super avansert programvare som oppdager deler av bildet og bevegelsen, og du kan gjøre stabiliseringen automatisk, akkurat som videoen blir tatt opp! Den programvaren registrerer hele bildet på kameraets sensor for hver ramme, automatisk registrerer hvordan kameraet rister i forhold til primærfaget og bakgrunnen og beskjærer videoen ned til 4K eller 1080p, mens du flytter bildet rundt for å kompensere for bevegelsen av selve kameraet.
Det betyr "digital bildestabilisering": å bruke beskjæringsverktøy til video, automatisk og umiddelbart i kameraet, uten behov for ekstra programvare etter at videoen er tatt opp.
Denne teknologien trenger ikke noen ekstra bevegelige deler i linsemekanismen, noe som gjør det billigere å produsere. Det er ikke så teknisk effektiv som en optisk stabilisert linse, fordi du trenger mer avansert datastyrt behandling for å bruke beskjæringsverktøyene i sanntid. Men med den rette kombinasjonen av maskinvare og programvare, kan effektene være dramatiske. Her er en video av de nyeste digitale bildestabiliseringsteknikkene i den nye GoPro 7-serien.
Vær oppmerksom på at GoPro 7, som sine forgjengere, ikke har noen bevegelige deler i selve kameraet, og videoen ovenfor er ikke stabilisert med ekstra programvare som Premiere eller Final Cut. All videoen hentes direkte fra kameraet, med beskjæring brukes automatisk for å kompensere for risting og vibrasjon. Det er ikke perfekt - det er ikke godt nok til å helt fjerne risten fra en sykkel som går ned et trapp, for eksempel, og det gir en 10% avling på videorammen. Men det er en imponerende forbedring over et ikke-stabilisert kamera uten kostnad eller tid som trengs for OIS eller bare stabilisering av programvare. GoPro har hatt digital bildestabilisering i kameraet siden Hero 5-serien, og den er også tilgjengelig på andre handlekameraer.
Digital bildestabilisering kan også brukes til video på telefoner. Google brukte bare et programvaresystem på den opprinnelige Pixel (referert til som "EIS" for "elektronisk bildestabilisering"), og nå har de fleste avanserte telefoner i hvert fall et eller annet nivå av digital stabilisering påført. Samsung bemerker at på Galaxy Note 8, Galaxy S9 og Galaxy S9 +, både optisk og digital bildestabilisering brukes samtidig. Men det er en stor ulempe for digital bildestabilisering: i motsetning til et optisk stabiliseringssystem, kan det ikke brukes på stillbilder. Siden digital bildestabilisering er avhengig av å beskjære en serie stillbilder, virker det bare ikke på en enkelt av gangen.
Billedkreditt: Canon, GoPro
