Koja je razlika između optičke i digitalne stabilizacije slike?
Ako ste ikada pokušali snimiti videozapis na telefonu dok hodate, znate da je zadržavanje slike još uvijek teško. Postoji neka čista tehnologija dizajnirana da smanji taj efekat podrhtavanja i postoje dva različita pristupa u njegovoj implementaciji.
Optička stabilizacija slike dolazi iz svijeta nepokretne fotografije, koristeći složene hardverske mehanizme unutar objektiva kako bi slika ostala mirna i omogućila oštro snimanje. Već duže vrijeme postoji, ali je prilagođen videozapisu i nedavno minijaturiziran za pametne telefone. Digitalna stabilizacija slike je više softverski trik, poput "digitalnog zumiranja", ali obrnuto, aktivno birajući ispravan dio slike na senzoru kako bi izgledao kao da je subjekt i kamera se kreće manje. Pogledajmo kako funkcioniraju i kako se primjenjuju u najnovijim fotografskim gadgetima.
Optička stabilizacija slike: stabilizator za vaš objektiv
Kako da Geek već ima članak koji objašnjava kako radi optička stabilizacija slike. Ali radi cjelovitosti, sumirat ćemo: optička stabilizacija slike, nazvana OIS za kratku i nazvanu "IS" ili "smanjenje vibracija" (VR, bez veze s virtualnom stvarnošću), ovisno o vrsti kamere, je sve o hardveru.
Objektiv fotoaparata s optičkom stabilizacijom slike ima unutarnji motor koji fizički pomiče jedan ili više staklenih elemenata unutar objektiva dok fotoaparat fokusira i snima snimku. To rezultira stabilizirajućim učinkom, suprotstavljajući se kretanju objektiva i fotoaparata (primjerice, potresu ruku rukovaoca) i omogućuje snimanje oštrije i manje mutne slike. To, zauzvrat, omogućuje snimanje fotografija pri slabijem osvjetljenju ili s nižom vrijednosti F-stop dok su još uvijek dobro definirane.
Inženjering koji ide u ove stvari je nevjerojatan. To je super-malena verzija vanjskog hardvera kao višesatni kardani koji se koriste na sustavima kao što su Steadicam-ovi veliki rameni nosači kamere koje ste možda vidjeli na sportskim događajima ili filmskim setovima. Rezultati iz stabilizacijskog sustava u objektivu ili fotoaparatu nisu toliko dramatični kao oni dobiveni iz vanjskih žiroskopskih stabilizatora, ali su još uvijek prilično impresivni. Kamera s objektivom s optičkom stabilizacijom slike može snimiti jasnije fotografije pri nižim razinama osvjetljenja od jedne bez, a ista se tehnologija može koristiti za stvaranje blagog poboljšanja mutnog, klimavog učinka snimanja videozapisa na ručni fotoaparat. Velika mana je to što optička stabilizacija slike zahtijeva mnogo dodatnih komponenti u objektivu, a kamere i objektivi opremljeni OIS-om mnogo su skuplji od manje složenih dizajna.
Nekada je optička stabilizacija slike bila ograničena na vrhunske videokamere. No tehnologija je dovoljno ponavljana da je sada možete dobiti u DSLR-u na razini potrošača i fotoaparatima bez ogledala. Čak je i smanjena, tako da se OIS objektiv može smjestiti u modul kamere za pametni telefon. Da, to znači da je u nekim pametnim telefonima debljine manje od pola inča prisutan mali pokretni stakleni element. Ako vaš telefon ima OIS objektiv, možete držati gornji kraj do uha, protresti ga, pa čak i čuti element za stabiliziranje koji se vrti u modulu stražnje kamere. (Um, nemojte to previše raditi.)
Evo primjera malog OIS elementa modula kamere. Zabilježite kako se gornji dio sklopa leće može kretati neovisno o senzoru slike ispod.
S mnogo manjim objektivima i senzorima, značajka OIS na telefonima nije tako sposobna kao na većim fotoaparatima. Ali još uvijek vam pomaže da snimate jasnije fotografije i manje klimave videozapise. Neki značajni dizajni telefona s optičkom stabilizacijom slike uključuju iPhone 6+ i kasnije, Samsung Galaxy S7 i kasnije, LG G-serije i Google Pixel 2.
Ručna stabilizacija slike: Izrezivanje videozapisa kako bi se stabilizirala
Digitalna stabilizacija slike se obavlja u softveru. Ako ste upoznati s razlikama između optičkog zuma i digitalnog zumiranja (tj. Povećavanja piksela na slici bez poboljšanja), to je slično. No digitalna stabilizacija ima mnogo neposredniji, mjerljivi učinak na videozapis.
Da biste stabilizirali klimav unaprijed snimljeni videozapis, možete izrezati odjeljke na rubovima koji se "pomiču" oko svakog okvira, što rezultira videom koji izgleda stabilnije. To je optička iluzija: dok se videozapis trese, obrezivanje svakog okvira slike se prilagođava kako bi kompenziralo trešnju, a vi "vidite" glatki trag videa. To zahtijeva ili zumiranje okvira slike (i žrtvovanje kvalitete slike) ili smanjenje samog okvira (što rezultira manjom slikom s crnim obrubom koja se kreće).
Urednici videozapisa mogu to učiniti ručno s gotovim snimanjem, po kadar. Evo jednog dramatičnog primjera na kratkom snimku iz Star Wars Episode VII.
Ovo je pretjerani primjer izrezivanja za stabilizirajući učinak, ali pokazuje kako pomicanje slike oko okvira videozapisa u odnosu na subjekt (brod) ili pozadinu može rezultirati glatkijim videozapisom. Evo zbirke tipičnijih primjera s stvarnim stvarima.
Digitalna stabilizacija slike: Softver Cropping Video za vas
Uz dodatak naprednog softvera, računala mogu automatski primijeniti ovu tehniku obrezivanja i premještanja na videozapise. Softver za uređivanje videozapisa kao što je Adobe Premiere, Final Cut Pro i Sony Vegas mogu to učiniti, općenito postižući efekt tako što će izrezivanje ili zumiranje videozapisa u punoj veličini donijeti malu količinu i dinamički ga stabilizirati. Evo primjera učinka automatske stabilizacije na videozapis, izvedenog u Final Cut Prou (preskočite na 3:34 ako već nije postavljen).
Poput optičke stabilizacije slike, ovaj post-procesni softver postaje sve jeftiniji i distribuiraniji. Moguće je čak koristiti osnovnu stabilizaciju zumiranja i obrezivanja ugrađenu u neke besplatne video usluge, kao što su YouTube i Instagram. Postoji ograničenje u tome koliko se ovaj učinak može primijeniti jer treba povećati kako bi kompenzirao trešnju fotoaparata bez prikazivanja crnih područja na rubu okvira videa. Što više povećavate, niža je kvaliteta konačnog videozapisa. Imajte na umu da je sljedeći videozapis okvir stabiliziranog snimka (vrh) manji od cijelog okvira izvornog nestabiliziranog videozapisa (dno) zbog usjeva potrebnih za učinak stabilizacije.
Tako se stabilizacija slike može primijeniti na postojeći videozapis. Sada kombinirajte tu tehniku stabilizacije pomicanja i rezanja, malo više prostora na pikselnoj mreži senzora fotoaparata prilikom snimanja videozapisa, i super-napredni softver koji detektira dijelove slike i njihovo kretanje, a možete stabilizirati automatski, u trenutku snimanja videozapisa! Taj softver bilježi cijelu sliku na senzoru fotoaparata za svaki kadar, automatski prepoznaje kako se fotoaparat trese u odnosu na primarni subjekt i pozadinu i obrezuje videozapis na 4K ili 1080p veličinu dok pomiče sliku kako bi kompenzirao kretanje sama kamera.
To znači da „digitalna stabilizacija slike“ znači: primjena alata za obrezivanje na videozapis, automatski i odmah u fotoaparatu, bez potrebe za dodatnim softverom nakon snimanja videozapisa.
Ova tehnologija ne zahtijeva nikakve dodatne pokretne dijelove u mehanizmu objektiva, što ga čini jeftinijim za proizvodnju. Nije tehnički učinkovita kao optički stabilizirana leća, jer vam je potrebna naprednija kompjutorizirana obrada da biste alate za obrezivanje primijenili u realnom vremenu. Ali s pravom kombinacijom hardvera i softvera, učinci mogu biti dramatični. Evo video najnovije tehnike digitalne stabilizacije slike u novoj GoPro 7 seriji.
Imajte na umu da GoPro 7, kao i njegovi prethodnici, nema nikakve pokretne dijelove stabilizacije u samom fotoaparatu, a gornji videozapis nije stabiliziran dodatnim softverom poput Premiere ili Final Cut. Cijeli taj videozapis snimljen je izravno s fotoaparata, a obrezivanje se automatski primjenjuje kako bi se kompenziralo trešenje i vibracije. To nije savršeno - nije dovoljno dobro da potpuno ukloni trešnju s bicikla koji ide niz stepenice, i stavlja oko 10% usjeva na okvir videa. Ali to je impresivno poboljšanje u odnosu na nestabiliziranu kameru, bez troškova ili vremena potrebnog za stabilizaciju OIS-a ili softvera. GoPro je imao digitalnu stabilizaciju slike od serije Hero 5, a dostupan je i na drugim akcijskim kamerama.
Digitalna stabilizacija slike može se primijeniti i na video na telefonima. Google je koristio samo softverski sustav na izvornom Pixelu (u daljnjem tekstu "EIS" za "elektroničku stabilizaciju slike"), a sada većina vrhunskih telefona ima barem neku razinu digitalne stabilizacije koja se primjenjuje izričito ili ne. Samsung primjećuje da su na Galaxy Note 8, Galaxy S9 i Galaxy S9 + obje optičke i istovremeno se koristi digitalna stabilizacija slike. No, postoji jedna velika negativna strana digitalne stabilizacije slike: za razliku od sustava optičke stabilizacije, ne može se primijeniti na fotografije. Budući da se digitalna stabilizacija slike oslanja na izrezivanje niza okvira za videozapise, jednostavno ne radi samo na jednom.
Kredit za slike: Canon, GoPro
