8月份手機圈算是徹底熱鬧了一把,小米、榮耀、iQOO各自旗艦新品接連發布,其中人氣較高的當屬iQOO 8 Pro,這款手機不僅在性能方面繼續發揚家族優勢,還在屏幕、影像、續航等方面均做出了很大程度的突破。比如在性能旗艦一向不重視的影像部分,iQOO 8 Pro搭載了獨家的微雲台影像系統,大幅提升了手機影像防抖性能。

在短視頻盛行的當下,視頻拍攝已經成為人們日常生活當中的一種普遍性娛樂功能,而視頻防抖對於視頻畫面的質感起着決定性作用。那麼,你們知道手機上的防抖技術都有哪些呢?

手機防抖技術哪家強?
從技術分類上來看,目前手機防抖技術可以分為兩大類,一類是通過可移動式部件,對機身震動進行光路補償的物理防抖;另外一種則是無需藉助任何部件,主要依靠程序算法對畫面抖動進行補償的電子防抖。其中物理防抖又可以分為OIS光學防抖(鏡頭防抖)和CCD(傳感器)防抖兩大類。
1、OIS光學防抖(鏡頭防抖)
OIS光學防抖(鏡頭防抖)的工作原理主要通過在鏡片組中增加一個使用磁力懸浮的鏡片,配合陀螺儀工作。當機身發生震動時,相機系統能檢測到輕微的抖動從而控制鏡片浮動對抖動進行逆向位移補償,避免光路發生抖動,減少抖動造成的畫面模糊問題。

簡單來說,就是通過鏡頭反向位移,來彌補鏡頭抖動造成的畫面模糊,本質是藉助額外的磁懸浮鏡片和陀螺儀組合實現的防抖,在抖動環境不是十分劇烈的情況下,可以有一定的位移補償,但因為鏡頭不能和感光元件同時運動,遇到劇烈抖動的場景,畫面邊緣成像效果就會變差,僅有中央區域保持清晰。
而且由於需要藉助鏡頭模組中的傳感器設備做支撐,所以鏡頭設計的製造成本要求比較高,OIS光學防抖一般應用在中高端手機上面。
目前OIS防抖基本有兩種技術方式,一種是SHIFT(平移式)方式,另一種是TITLE(移軸式)方式,而將這兩種技術方式結合在一起,就是所謂的雙OIS光學防抖,不過該技術並不是簡單“1+1=2”式疊加,而是將兩種技術融合在一起,防抖效果顯著。

(移軸式光學防抖,圖片來自 APP 公司)
不過由於傳統攝像頭模組的抗磁干擾能力較弱,且雙攝像頭模組中的硬件堆疊需要保持一定的距離才能達到良好的防磁效果,所以雙OIS光學防抖對於鏡頭模組的整體設計比較嚴苛。
也曾有手機廠商們在此基礎上進行過升級,比如榮耀20 Pro就支持雙OIS四軸光學防抖技術,在相機內部新增了旋轉防抖和傾斜防抖,通過手機內陀螺儀與加速度傳感器,高速檢測8個方向的抖動,將信號傳至微處理器之後立即計算需要補償的位移量,然後將數據實時傳輸給微型驅動馬達,快速調整相機模組的姿態,從而有效克服因手機的動產生的影像模糊。

(雙OIS四軸光學防抖技術)
2、CCD(傳感器)防抖
CCD(傳感器)防抖技術原理和OIS光學防抖差不多,主要是將傳感器安裝在一個可以自由浮動的支架上,通過感光元件(傳感器)的移動,來抵消手抖或者機器帶來的震動,從而獲得更好的防抖成像表現。
由於主要依靠傳感器移動來抵消畫面抖動,不用考慮光學的折射因素,因此CCD(傳感器)防抖的靈活性要比OIS光學防抖高很多,但同時實現難度往往也更大,目前最多可以讓設備實現五個自由度方向的抖動補償,也就是大家常說的五軸防抖。
OPPO最新帶來的五軸運動防抖技術就是通過鏡頭防抖和CMOS防抖協同聯動,運用算法將防抖補償指令分配到鏡頭和傳感器兩個可移動組件上,其最高防抖角度可達±3°,相比常見的鏡頭OIS防抖能力提升65%,防抖精度提升至3.5倍。在提升視頻拍攝穩定性的同時,有效保證視頻畫質。

(OPPO五軸運動防抖技術)
此前小米5搭載的防抖技術為四軸防抖,大概原理是將整個鏡頭模組“懸浮”起來,配合陀螺儀檢測機身震動,從而控制鏡頭模組進行位移補償,實現4個自由度的抖動補償。

(小米5鏡頭模組)
不過由於技術和設計方面的原因,四/五軸防抖技術實現難度頗大,目前CCD(傳感器)防抖技術主要以兩軸防抖為主。像iPhone 12系列所搭載的“傳感器位移防抖”就屬於其中一類,採用兩軸防抖技術,傳感器尺寸相對更小一些。

3、微雲台防抖
微雲台防抖算是近些年來最新的一項防抖技術了,由vivo X50系列機型首發,其主要原理是將鏡頭和傳感器固定在一起,通過雙滾珠懸架結構,實現X軸、Y軸雙軸轉動,再配合上“X軸平移+Y軸平移+Z軸旋轉”的電子防抖,進而實現畫面穩定。

該技術最大優勢在於集結了傳統OIS光學防抖和電子防抖兩大技術理念,既保證了光軸不發生偏移,也大幅減少了畫面裁剪的程度。與傳統OIS光學防抖相比,微雲台防抖角度達到了正負3°以上,是傳統OIS光學防抖的300%,可防抖範圍面積是OIS光學防抖的3.2倍,無論是防抖角度還是防抖面積都顯著提升。

這裡介紹一下電子防抖技術,其主要原理是通過程序對傳感器上的圖像進行分析和採集,利用一系列算法數據,裁剪併合成一系列穩定的畫面,從而實現“防抖效果”,有點類似“後期處理”的意思。

原理比較簡單,同時對於傳感器硬件要求不高,成本相對較低,但電子防抖最大的劣勢就是犧牲了最多40%的畫面,來換取一張不是特別清晰且畫面縮小的穩定畫面。相比OIS光學防抖技術,電子防抖技術成像質量並不出色。
4、五軸VIS視頻防抖
微雲台的到來,讓手機防抖性能顯著提升,而在iQOO 8 Pro中,微雲台又得到了全新升級,首先在結構上選擇了精巧的“雙滾珠十字架”結構。通過兩對滾珠配合十字架結構,分別讓雲台在X軸、Y軸完成靈活的“雙軸轉動”以及“Z軸平移”的“立體防抖”,拍照的時候可以覆蓋更多的抖動場景,其覆蓋範圍比一般的OIS多11.5%。

其次,iQOO 8 Pro還通過疊加EIS電子防抖技術,實現了額外疊加Z軸旋轉防抖的“VIS五軸視頻防抖”效果,讓用戶在運動場景下輕鬆獲得更加穩定、清晰、順暢的視頻拍攝體驗。
短視頻藍海到來手機防抖成“標配”
現在手機防抖技術的演變速度快,但是萬變不離其宗,現在基本還是分為物理防抖和電子防抖兩大類、因為各有優缺點,廠家針對化適配的機型也就有所差異。其中OPPO所帶來的五軸運動防抖技術和iQOO 8 Pro搭載的微雲台,算是目前最新的兩種手機防抖方案,對於畫面抖動的改善力度最大。
(iQOO 8 Pro)
在短視頻進入藍海期之後,用戶需求激增,手機防抖對於視頻拍攝時的增益作用,直接影響到了用戶的拍攝體驗。對於各大手機廠商而言,手機防抖技術儼然是一門必修課,並且還要研磨技術本領,力求在這門學科中取得高分,從而取悅用戶心理,實現產品在市場的銷量預期。
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