不知道大家有沒有發現,這年頭從智能手機硬件配置上看,其實隻要同價位的手機幾乎都差不多,所以各家品牌把重點放在軟件與相機技術的研發上,希望從這兩方面與對手之間拉開差距。
先不提各家手機公司在多少顆鏡頭和多少像素的競争,從主鏡頭的防震機制,OIS、EIS、雲台、多軸防抖等專業術語聽起來好像很相似,但在成本、功能,以及對智能手機拍照的整體影響卻大不相同。
為什麼手機拍照需要OIS或EIS?無論是OIS(光學防抖)還是EIS(電子防抖)還是其他防抖系統,主要功能都是維持拍攝時影像的穩定性,如果不具備防抖功能,你所拍攝的照片很可能會模糊不清(尤其是光線較暗時),錄制的視頻看起來也會抖動。
當你的手機鏡頭打開快門捕捉光線時,輕微的震動都可能造成成像模糊,當你在暗處拍攝時會更加明顯,這是因為相機快門為了捕捉更多光線而延長快門打開的時間。當然,你可以使用三腳架來穩定手機,但這并不方便,因為你不可能随身都帶着它,于是穩定系統就發揮作用來彌補手部可能産生的晃動。
每種穩定系統都是不同防抖機制。OIS是一種從硬件出發的解決方案,而EIS則依靠軟件和處理器來提供穩定的效果;華為等OEM廠商則采用EIS結合AI來強化成像的AIS(AI防抖)。
OIS光學防抖以OIS作為解決方案的鏡頭依賴手機上的陀螺儀和微型電機來移動鏡頭或傳感器。主鏡頭的擺放方式是沿軸移動,可以是向左右也可以是上下移動的雙軸移動,高端手機的相機系統可能還具備有四軸OIS,可在四個方向上移動相機鏡頭。例如,如果你握住手機并向右移動,OIS系統會通過将相機鏡頭移動到另一側來對抖動進行補償。它使用陀螺儀檢測運動,并利用電磁鐵和傳感器移動鏡頭。
OIS是一種硬件解決方案,不需要任何軟件就可維持照片或視頻的穩定性,有别于EIS難免會在視頻中因為“果凍效應”出現不自然的穩定效果,OIS防抖的成像更加自然。大多數手機制造商都開發了一種OIS系統來移動或浮動鏡頭單元。
蘋果在iPhone 12 Pro Max和iPhone 13系列中使用了傳感器位移穩定功能,可以移動相機傳感器以改善效果。OIS可以每秒移動鏡頭多達1000次,而傳感器位移穩定功能每秒可在傳感器周圍移動多達5000次。從技術上講,傳感器位移穩定比傳統OIS效果更好,但不要指望取得突破性的改善。
EIS電子防抖EIS則是以軟件運算執行與OIS相同的操作。該過程使用手機的加速度計來檢測使用者的手部運動,并且将每一幀對齊在一起。由于相機鏡頭或傳感器不會随EIS一起移動,因此捕獲每一幀的速度要快得多。EIS拍攝影像并放大以使其大于傳感器,軟件掃描影像以尋找需要改進的地方,如果檢測到相機抖動,EIS會将圖像向相反方向移動,以消除拍攝中産生的模糊。由于EIS涉及重新定位、縮放或裁剪,因此成像的質量可能會降低。EIS系統依賴軟件調整,并且可以通過軟件的不斷更新進行改進。
EIS在拍攝視頻時也很有幫助,它可以預測你在拍攝視頻時移動的方向,并相應地調整好下一個狀态,這種機制可以使視頻更加流暢。EIS使用AI來檢測影片中的主題并鎖定焦點,不過有時候EIS會産生不自然的扭曲,通常被稱做“果凍效應”。
OIS與EIS各自的成本與運用EIS因為不需要額外的硬件,相機模塊相對輕巧且成本較低,該系統主要用于中段或低端的智能手機上,防抖效果的實現具體取決于軟件調校,最終結果可能因制造商不同而異。舉例來說,谷歌在第一代的Pixel上使用了EIS,但因為谷歌的軟件優勢,它的攝影效果不見得比人家差。
OIS則是高端智能手機的必需品,包含谷歌、三星等大多數中高端産品都會在主鏡頭上配置OIS,當然也會為相機增加更多重量,而且成本也較高,像旗艦級手機主要會在長焦鏡頭上加入OIS硬件以穩定地提供變焦效果。
Vivo手機則是異類,它使用比傳統OIS更複雜、笨重、成本更高但卻更有效的微雲台相機穩定系統,可做到萬向穩定的效果。LG在2020發售的Wing、華碩在近期發售的Zenfone 9也是采用雲台式的六軸防抖穩定系統來保持影像的穩定。
現在,大多數旗艦手機還會采用混合式防抖系統(HIS),結合了OIS與EIS,軟硬件雙管齊下,提供更全面的防抖解決方案。雖然各手機廠商對自家防抖技術的稱呼都各有不同,但基本上原理相差不大,都是在現有的OIS和EIS基礎上更精細化,使手機可以更細緻地處理防抖後的成像。下面簡明科學指南也把OIS與EIS各自的主要優缺點列表供大家參考一下:
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