ois что это такое
Как работает оптическая стабилизация (OIS) и нужна ли она в смартфонах?
Из года в год на пользовательском рынке продаются все более продвинутые смартфоны, в начинке которых часто применяются различные инновации. Тенденция к совершенствованию также относится к камерам смартфонов, которые за последние годы получили множество новых функций и возможностей. Одной из таких инноваций стала оптическая стабилизация изображения (OIS), о которой мы сегодня и поговорим. В данном случае мы говорим о методе, с помощью которого снижается размытие на фотографиях, что достигается с помощью автоматического смещения линз камеры и позволяет компенсировать смещение или вибрацию самой камеры в ходе съемочного процесса. Применение оптической стабилизации изображения позволяет снимать великолепные фотографии и видео благодаря четкости и плавности. В этой статье мы коротко обсудим, что из себя представляет оптическая стабилизация изображения и с чем ее едят. Возможно, при покупке следующего смартфона вы выберете модель с учетом этой функции, ведь не секрет, что многие пользователи берут в расчет только мегапиксели камеры, забывая о прочих не менее важных характеристиках.
Появление функции оптической стабилизации изображения пришлось на 90-е годы. Именно тогда эта функция впервые была интегрирована в коммерческие устройства. Уже тогда некоторые фотокамеры и зеркальные объективы были оснащены оптической стабилизацией изображения, которая позволяла добиться высокого качества фотографий без применения штативов. Как уже отмечалось, принцип работы OIS заключается в смещении оптических элементов, таких как линзы. Именно за счет этого дрожание камеры не портит фотографии и видео.
На сегодняшний день этой функцией оснащены многие флагманские смартфоны. Тем не менее, ее принцип работы в мобильных аппаратах несколько отличается от традиционных объективов, что обусловлено меньшими размерами сенсоров. Кроме того, в камерах смартфонов необходимо получить достаточно света, в то время как условия для съемки могут быть неблагоприятными.
Камера, в оснащение которой входит функция OIS, умеет определять перемещение смартфона в пространстве благодаря специальным датчикам – мы говорим о гироскопе и вычислителе. После этого начинается смещение линз в разные стороны для того, чтобы оказать противодействие дрожанию. Метод, о котором мы упомянули называется аппаратной оптической стабилизацией изображения, в то время как существует еще программная электронная. Действие цифровой оптической стабилизации обеспечивается за счет программного обеспечения, которое позволяет снизить негативное влияние движения на фотографии.
Тем не менее, несмотря на ряд преимуществ, в некоторых случаях применение функции OIS бесполезно. В частности, речь идет о быстро движущемся объекте, который просто невозможно зафиксировать. Кроме того, если само устройство очень сильно трясется, то оптическая стабилизация изображения помогает лишь в некоторой степени. Это обусловлено тем, что функция не служит непосредственным препятствием дрожания камеры, она предназначена для нейтрализаций последствий этого дрожания. Изображение будет улучшено только если дёргается рука, которая держит мобильное устройство. Из этого следует, что оптическая стабилизация изображения более оправданна для видеосъемки по сравнению с фотографиями.
Следует отметить, что для применения функции OIS необходим модуль камеры большего размера, чем обычный. К примеру, такие увеличенные модули реализованы в таких девайсах, как Nokia 8, Samsung Galaxy S8, Galaxy Note 8, Pixel 2 и LG G6, а также в «яблочных» iPhone 7 и Plus 6 Plus / 6s Plus. Интересно, что в компактных моделях iPhone функция OIS попросту отсутствует. Что касается смартфона-первопроходца, в котором была применена оптическая стабилизация изображения, то им стала модель смартфона Nokia Lumia 920, с подробными характеристиками которого можно ознакомиться здесь. Также в нашем каталоге вы можете просмотреть спецификации множества мобильных аппаратов от ведущих производителей. Надеемся, что теперь при выборе смартфона вы будете обращать внимание на такой важный параметр камеры, как OIS.
Что такое оптическая стабилизация изображения? OIS, EIS и HIS — объясняем
Роскошь стабилизации изображения стала необходимостью
Поскольку в ваших смартфонах все чаще используются HDR и ночные режимы, роскошь стабилизации изображения стала необходимостью. Практически все смартфоны обеспечивают стабилизацию изображения хотя бы на одной камере. Однако существует несколько различных типов стабилизации изображения. Вот все, что вам нужно о них знать.
Вам будет интересно! Лучшие смартфоны с оптической стабилизацией изображения
Оптическая стабилизация изображения (OIS)
OIS — это аппаратное решение, которое использует гироскоп с микроэлектромеханической системой (MEMS) для обнаружения движения и соответствующей настройки системы камеры. Например, если вы держите смартфон, и ваша рука слегка движется влево, система OIS улавливает это и немного сдвигает камеру вправо.
Это аппаратное решение, которое не требует обрезки изображения, что означает, что телефон использует полное считывание сенсора для захвата фотографии. Побочным продуктом этого является видео с нулевым искажением, поскольку вы не получаете эффекта желе, который возникает при цифровой стабилизации. OIS также обеспечивает гораздо более естественное видео, поскольку вы не применяете эффект к видео.
Создание хорошего оборудования OIS не из дешевых, что увеличивает стоимость материалов и, в конечном итоге, означает, что вы будете платить больше за свой смартфон с OIS. Он также превращает типично статический элемент, модуль камеры, в другую движущуюся часть. Это очень редко, но иногда движущиеся части системы OIS могут работать неправильно.
Электронная стабилизация изображения (EIS)
EIS — это попытка сделать то, что делает OIS, но без физического оборудования. Это работает за счет использования акселерометра вашего смартфона для обнаружения небольших движений. Программное обеспечение камеры интерпретирует эти движения и выравнивает каждый кадр вместе. Для изображений это имеет решающее значение в процессах HDR и ночного режима, когда камера делает несколько снимков за короткий промежуток времени.
Вам будет интересно! Лучшие смартфоны с оптической стабилизацией изображения
Для видео программа найдет точку с высокой контрастностью и попытается сохранить ее в той же части кадра. Более современные примеры EIS используют машинное обучение для обнаружения объекта и, соответственно, блокировки стабилизации. Обычный компромисс с использованием EIS заключается в том, что он может создавать неестественно выглядящие искажения при незначительных изменениях перспективы. Это так называемый эффект желе, как пример смещения перспективы.
Возможно, самый большой недостаток этого метода стабилизации — это все, что необходимо для процесса. При включенной EIS вы больше не видите на выходе весь датчик. Края изображения сенсора используются как буферная зона. Стабилизированное изображение можно перемещать в пределах этого поля, сохраняя неподвижность объекта в кадре. Без буферной зоны вы бы обрезали края изображения по мере перемещения стабилизации.
Гибридная стабилизация изображения (HIS)
HIS, как следует из названия, представляет собой комбинацию OIS и EIS. Хорошее универсальное решение. OIS обеспечивает базовую аппаратную стабилизацию, а затем EIS используется для дальнейшего сглаживания видеозаписи. Благодаря преимуществам OIS, кроп-фактор EIS не должен быть таким экстремальным. Буфер по краям изображения может быть меньше, что приведет к более тонкому кадрированию и меньшему влиянию на окончательный кадр.
Что касается изображений, гибридная система не дает никаких преимуществ. Часть OIS обеспечит съемку без дрожания во всех желаемых сценариях. Хотя EIS можно было включить для дополнительной стабильности с HDR и ночными снимками с мультиэкспозицией.
Что, если гибридного недостаточно?
Стабилизаторы подвеса смартфона лучше, чем OIS?
Подвесы дают дополнительное преимущество, позволяя вам управлять двигателями для создания плавных движений панорамирования и наклона. Обычно в рукоятку встроен джойстик, позволяющий пользователю управлять движениями стабилизатора. Эти подвесы стоят от 6000 до 10000 рублей в зависимости от марки, модели и комплекта аксессуаров. Это довольно большие деньги за то, что точно не поместится в вашем кармане.
Что нужно знать о стабилизации изображения
Если вам нужно выбрать между OIS и EIS, выберите первое
Если вам нужно выбрать между OIS и EIS, выберите телефон с камерой, который предлагает аппаратное решение. Он менее искусственен для видео и гораздо более эффективен для неподвижных изображений. Если вам нужен зум-объектив хорошего качества на следующем смартфоне, убедитесь, что он имеет оптическую стабилизацию изображения.
Сверхширокоугольные объективы не требуют OIS в видеорежимах из-за большего поля зрения в сочетании с EIS. Это означает, что пока есть кадрирование, оно далеко не так сильно, как если бы оно было применено к большему фокусному расстоянию.
Вам будет интересно! Лучшие смартфоны с оптической стабилизацией изображения
Если вы не хотите снимать короткометражные фильмы на своем мобильном телефоне, потребность в подвесе становится все меньше и меньше благодаря улучшениям, внесенным в технологию Hybrid IS. Даже современные телефоны среднего класса предлагают отличные возможности стабилизации изображения.
Оптическая стабилизация изображения в камере смартфона: что такое и для чего нужно
Из редко встречающейся, причем только в флагманском смартфоне, дорогостоящей экзотики оптическая стабилизация давно превратилась в технологию получения более качественного изображения, «опустившуюся» кое-где уже и до среднего сегмента.
О том, зачем она нужна, и можно ли без нее обойтись – наша сегодняшняя статья.
Шевелёнка и стабилизация изображения
Не всегда объектом фотосъемки становятся неподвижные объекты. Иной раз приходится фотографировать движущихся людей, животных, автомобили.
В результате на снимке возникает т.н. шевелёнка – перемещающиеся объекты выходят смазанными, размытыми.
Разновидностью этого дефекта считается «сдёргивание» кадра: в этом случае размытие появляется из-за движения самого фотографирующего устройства.
Для борьбы с этими искажениями раньше использовали малое время выдержки.
У этого имелись свои недостатки:
Против сдергивания кадра помогали самые обыкновенные штативы, но и у них были свои ограничения – громоздкое приспособление можно было использовать далеко не во всех случаях.
В 1994 году появилась технология, известная как OIS (Optical Image Stabilizer) – оптическая стабилизация изображения. О смартфонах или даже телефонах с камерой речь еще не шла, поэтому применялась она в фотоаппаратах.
Суть ее сводилась к перемещению объектива в двух плоскостях в соответствии с сигналом стабилизирующих датчиков. Благодаря этому проекция изображения не перемещалась относительно светочувствительного элемента, и четкость существенно повышалась.
Но если амплитуда выходила за определенные рамки, то способностей системы справиться с искажениями не хватало.
В цифровых устройствах
Из-за ограничений, накладываемых малыми габаритами, перемещать объектив оказалось конструктивно невыгодно.
Поэтому оптическая стабилизация, вначале в цифровых фотоаппаратах, а впоследствии – и в смартфонах осуществлялась за счет колебаний всего блока камеры, вместе с сенсором и объективом.
Устранение дефектов в этом случае осуществляется благодаря программной обработке получаемого изображения.
Но качество полученного снимка несколько страдает, в первую очередь, оттого, что для стабилизации одного пикселя приходится задействовать сразу несколько пикселей матрицы.
Помимо этого, использование сложных алгоритмов вносит в картинку дополнительные цифровые шумы.
До тех пор, пока качество камер смартфонов оставляло желать лучшего, чего-то большего, чем цифровая стабилизация, просто не требовалось.
Однако с появлением на рынке мощных фотофлагманов остро встал вопрос об улучшении качества полученных снимков уже не программными, а аппаратными методами.
В результате в сентябре 2012 года был анонсирован Nokia Lumia 920 – первый аппарат, обладающий оптической стабилизацией камеры.
Как работает OIS в современных гаджетах
В большинстве серьезных современных девайсов имеется встроенный гироскопический датчик. В соответствии с его показаниями происходит смещение модуля камеры, благодаря чему устраняется эффект дрожания рук.
Это позволяет использовать при фотосъемке более длительную выдержку.
Но если речь идет о видеосъемке, то здесь основным инструментом стабилизации выступает EIS. Если в аппарате имеется оптическая стабилизация, это вовсе не означает, что там нет цифровой.
Зачем стабилизация нужна в смартфонах и почему ее наличие важно для фотографии и видеозаписи
Зачем стабилизация нужна в смартфонах и почему ее наличие важно для фотографии и видеозаписи
Камера смартфона состоит из множества компонентов, от датчиков и объективов до систем лазерной фокусировки. И все чаще стабилизация изображения становится одной из основополагающих функций камеры.
Стабилизация изображения, как ни странно, важна для стабилизации ваших изображений. Без нее ваши снимки получаются размытыми, а видео выглядят так, будто второсортное кино 80-х. Видите ли, затвор камеры должен быть открытым, чтобы захватывать свет. Пока это происходит, малейшее движение может испортить весь кадр. Это особенно актуально, когда затвор открыт в течение длительного времени, например, при съемке в темноте.
Поскольку в наших смартфонах все чаще появляются HDR и ночные режимы, стабилизация изображения превратилась из роскоши в необходимость. Практически все смартфоны обеспечивают стабилизацию изображения как минимум на одной камере и делают они это разными способами. В этом материале мы расскажем про них.
Оптическая стабилизация изображения (OIS)
OIS — это аппаратное решение, использующее микроэлектромеханический (MEMS) гироскоп для определения движения и соответствующей настройки системы камеры. Например, если вы держите свой смартфон, и ваша рука слегка смещается влево, система OIS заметит это и немного сместит камеру вправо.
Это аппаратное решение не требует обрезки изображения, а это означает, что для захвата фотографии в телефоне используется полное считывание с датчика. В результате вы получите видео с нулевым искажением, поскольку пропадает «эффект желе», возникающий при цифровой стабилизации. OIS также делает видео намного более естественным, так как не применяется цифровая обработка.
Оптическая стабилизация максимально полезна для съемки видео или фотографий. Она особенно хороша в условиях слабого освещения, когда затвор камеры открыт дольше. Из-за отсутствия оптической стабилизации фотографии могут получаться размытыми даже из-за небольшого движения рукой.
При включенном OIS незначительные колебания нивелируются, что позволяет делать более четкие фотографии. То же самое касается телеобъективов, где малейшее дрожание усиливается из-за гораздо более широкого поля зрения.
Электронная стабилизация изображения (EIS)
EIS — это попытка сделать то, что делает OIS, но без физического оборудования. Этот вид стабилизации работает при помощи акселерометра вашего смартфона для обнаружения небольших движений. Программное обеспечение камеры считывает эти движения и выравнивает каждый кадр. Для изображений это особенно важно при съемке HDR и в ночном режиме, когда камера делает несколько снимков за короткий промежуток времени.
При записи видео программа найдет точку высокой контрастности и попытается удержать эту точку в той же части кадра. Более современные EIS используют машинное обучение для обнаружения объекта и, соответственно, его «захвата».
Обычный компромисс с использованием EIS заключается в том, что иногда электроника создает всем известный «эффект желе», делает видео не совсем естественными.
Возможно, самым большим недостатком электронной стабилизации является обрезание изображения. Когда EIS включен, картинка становится немного обрезанной на выходе.
Края изображения с сенсора камеры используются как буферная зона. Стабилизированное изображение можно перемещать в пределах этого поля, сохраняя объект в кадре. Без буферной зоны края изображения обрезались бы более заметно.
Гибридная стабилизация изображения (HIS)
HIS, следуя из названия, представляет собой комбинацию OIS и EIS. Это хорошее комплексное решение. OIS обеспечивает базовую аппаратную стабилизацию, а затем используется EIS для дальнейшего сглаживания видеоматериала.
Благодаря наличию OIS фактор «кропа» EIS не обязательно должен быть высоким. Буфер по краям изображения может быть меньше, что приводит к более тонкому кадрированию и меньшему влиянию на конечный кадр.
Для фото нет никакой пользы от гибридной системы. OIS обеспечит беспроблемную съемку во всех желаемых сценариях. Хотя EIS может быть включен для дополнительной стабилизации с HDR и многократными ночными снимками.
Если вам интересны результаты работы HIS, вот пример Pixel 2 от Google, который был первым флагманом на Android, использующим гибридную систему OIS и EIS:
Если и HIS вам недостаточно, изображения все еще размыты, а видео дергается, то единственным решением данной проблемы будет покупка ручного стабилизатора.
Стабилизация изображения: OIS, EIS, AIS
В последние годы одним из главных критериев при выборе смартфона является камера, но читая характеристики камеры не всегда понятно, что означают аббревиатуры, которые обычно пишут рядом с количеством мегапикселей. В этой статье мы максимально просто объясним, что такое OIS, EIS и AIS.
Стоит сказать, что большинство технологий, касающихся фотографии пришли в смартфоны из мира профессиональных фотокамер, правда с некоторыми изменениями из-за минимума пространства в корпусе смартфона. Одна из главных технологий, которая касается фотовозможностей смартфона — это стабилизация изображения. Ниже на картинке вы можете увидеть снимок сделан с рук без стабилизации и снимок сделан со стабилизацией.
Невооруженным глазом видно, что правый снимок в разы качественнее, не смазан, без шумов и «мыла». Если технологии стабилизации изображения не использовать и при этом снимать с рук, то результат всегда будет “не очень”, а если добавить сюда условия недостаточного освещения, то о хороших снимках можно забыть. В общем в мобильных устройствах бывает три вида стабилизации: оптическая (OIS), электронная (EIS) и с использованием искусственного интеллекта (AIS).
OIS — оптическая стабилизация
OIS — это аббревиатура, которая расшифровывается, как Optical Image Stabilization. Это технология, где стабилизация изображения достигается механическим путем с помощью специальных датчиков и моторов. Когда смартфон в руках эта система обнаруживает мельчайшие движения и компенсирует их перемещением объектива. Этот вид стабилизации, как показывает практика, наиболее эффективный, но в то же время наиболее дорогостоящий, потому оптической стабилизацией обычно могут похвастаться флагманские аппараты или из высшего бюджетного сегмента. Ниже есть несколько примеров аппаратов, где используется OIS.
EIS — электронная стабилизация
EIS — Electronic Image Stabilization. Эта технология встречается в смартфонах чаще, потому что реализуется на программном уровне, а не на хардверном. Суть этой технологии сводится к тому, что используется изображение по краям, чтобы компенсировать движения камеры. Если объяснять достаточно грубо, то изображение по краям “кропается” и используется центральная часть отснятого, где изображение более статичное. Ниже есть иллюстрация, которая дает представление о том, как работает EIS.
Ниже есть несколько моделей смартфонов в которых используется система электронной стабилизации изображения, которую еще часто называют программной стабилизацией. Кстати, часто производители смартфонов используют различные виды стабилизации в паре, чтобы достичь еще лучшего эффекта.
AIS — стабилизация с использованием искусственного интеллекта
AIS — Artificial Intelligence Image Stabilization. В большой степени этот тип стабилизации тоже можно относить к EIS, но он по-особенному эффективен, когда речь идет о фотографиях с длительной выдержкой и съемке при недостаточном освещении. Благодаря этим технологиям обеспечивается высокая детализация и резкость изображений.
Выводы
Теперь выбирая смартфон и читая характеристики камеры вы будете понимать, какой вид стабилизации есть в конкретном аппарате. Лучшим вариантом является оптическая стабилизация, электронная стабилизация тоже существенно улучшает изображение, как и AIS, но лучшим вариантом является комплексное применение двух или трех видов оптической и электронной стабилизации.