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为什么EIS实际上比视频的OIS更好

如果将摄像头放在首位,则在新手机上检查的首批规格之一就是图像稳定功能。您可能已经被告知光学图像稳定(OIS)占主导地位,但是如果您要拍摄很多视频,情况并非如此。相反,我们认为电子防抖(EIS)实际上对视频效果更好。

虽然OIS在静态照片方面表现出色,但对于视频却不能说相同。摄影师会从OIS中受益,的确如此,但EIS实际上在按顺序移动图像方面做得更好。两种稳定方法都有助于最大程度地减少相机机身的晃动,但是由于它们各自的工作方式,EIS是视频的更好选择。

OIS的工作原理

在电话中,OIS的工作原理是使用弹簧和电磁铁将镜头悬挂在摄像头模块上。手机会检测到任何震动的频率和幅度,然后使用电磁体进行匹配并调整镜头角度。镜头沿与震动相反的方向移动,从而使图像在图像传感器上重新居中。

所有这些都在图像撞击图像传感器之前发生,这意味着没有图像质量下降。OIS使用手机的陀螺仪传感器来帮助检测晃动。陀螺仪传感器测量运动并将该数据发送到“微中心”,然后微透镜移动镜头以抵消运动。

在三星Galaxy S7 Edge中运行的OIS。图片来自Inam Ghafoor / YouTube

简而言之,OIS会响应手机中检测到的任何震动而机械移动图像传感器。但是,这种身体运动需要时间,这在高帧速摄影中是很有价值的商品。关于视频,OIS的另一个缺点是镜头相对于图像传感器的运动会导致透视变形,这在视频中会成为“果冻效应”。

EIS如何运作

电子图像稳定功能有所不同。系统仍然使用其传感器检测到相机震动,但是当图像碰到图像传感器时会进行调整。

这是通过缩放图像直到其尺寸大于图像传感器并在图像内扫描是否有任何移动来实现的,然后通过沿相反方向移动图像来抵消该移动。但是,由于缩放,此方法会降低视频质量和分辨率。

另一种方法是使用超大尺寸的图像传感器,其中图像仅使用芯片面积的90%。然后,将额外的10%的空间用于更新图像,而不会发生任何“裁剪”。

是什么使EIS更好?

由于镜头不会随EIS一起移动,因此机械零件绝不会减慢捕获视频中每一帧的过程。EIS只需要调整图像,即可获得更加流畅的视频。

此外,EIS系统具有预测下一帧偏移的能力,从而在视频质量上产生巨大差异。在移动时,相机将确定您的移动方向,如果确定您正在向单个方向移动(例如,将相机平移到某个对象上),它可以相应地调整下一个移位。这样可以使视频更加流畅。

根据Google的说法,当Pixel的团队必须为第一台Pixel在OIS与EIS之间做出决定时,他们就EIS的视频性能达成了共识。根据Google的相机产品负责人Isaac Reynolds的说法:

“ EIS和OIS的目标非常不同,因此您无法将它们进行比较来询问哪个更好/更差。OIS主要是通过物理补偿每个帧中的手抖动来改善低照度摄影,而EIS通过保持一致来改善抖动的视频在多个视频帧之间进行取景。OIS主要用于照片,而EIS仅用于视频。”

—艾萨克·雷诺兹

 

虽然Google确实在Pixel 2中添加了OIS,但由于其算法的原因,仅在原始Pixel上仅使用EIS就能实现出色的稳定性。这带来了EIS的另一个优势,即随着软件更新,它可以随着时间的推移变得更好的能力。由于算法是决定系统如何补偿特定运动的因素,因此随着OEM捕获更多数据,他们可以改善功能。
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