Mikä on optisen ja digitaalisen kuvanvakautuksen välinen ero?

Sisällysluettelo:

Mikä on optisen ja digitaalisen kuvanvakautuksen välinen ero?
Mikä on optisen ja digitaalisen kuvanvakautuksen välinen ero?
Anonim
Jos olet yrittänyt ottaa videota puhelimellasi kävelemällä, tiedät, että kuva on vielä hankala. Siinä on hieno tekniikka, joka on suunniteltu vähentämään tätä hämmentävää vaikutusta, ja sen toteuttamiseen on kaksi erilaista lähestymistapaa.
Jos olet yrittänyt ottaa videota puhelimellasi kävelemällä, tiedät, että kuva on vielä hankala. Siinä on hieno tekniikka, joka on suunniteltu vähentämään tätä hämmentävää vaikutusta, ja sen toteuttamiseen on kaksi erilaista lähestymistapaa.

Valokuvan optinen kuvanvakauttaminen tulee valokuvauksen maailmasta käyttämällä monimutkaisia laitteistomekanismeja objektiivin sisällä, jotta kuva pysyy paikallaan ja mahdollistaa terävät kaappaukset. Se on ollut jo pitkään, mutta se on sovitettu videolle ja hiljattain miniatyröity älypuhelimille. Digitaalinen kuvanvakain on enemmän ohjelmistopeli, kuten "digitaalinen zoomaus", mutta päinvastoin, valitsemalla aktiivisesti kuvan oikea osa anturista, jotta se näyttäisi olevan aihe ja kamera liikkuu vähemmän. Katsotaanpa, kuinka molemmat toimivat, ja miten niitä käytetään uusimmissa valokuvauslaitteissa.

Optisen kuvanvakautus: Objektiivin vakautus

How-To Geek -ohjelmassa on jo artikkeli, jossa selitetään, miten optinen kuvanvakain toimii. Mutta täydellisyyden vuoksi tiivistämme: optisen kuvanvakautuksen, jota kutsutaan OISksi lyhyeksi ja jota kutsutaan myös nimellä "IS" tai "tärinän vähennys" (VR, ei suhdetta virtuaalitodellisuuteen), riippuu kameran tuotemerkistä. kaikki laitteistosta.

Optisen kuvanvakautuksen sisältävällä kameran linssillä on sisäinen moottori, joka siirtää fyysisesti yhden tai useamman lasielementin linssiin, kun kamera keskittyy ja tallentaa kuvan. Tämä johtaa stabiloivaan vaikutukseen, joka estää linssin ja kameran liikkeitä (esimerkiksi kädensijoiden kättelystä) ja antaa mahdollisuuden tallentaa terävämpi, vähemmän epätarkka kuva. Tämä puolestaan mahdollistaa valokuvien ottamisen alemmassa valossa tai alemman F-stop-arvon ollessa edelleen hyvin määritelty.

Tekniikka, joka menee tähän kamaa, on hämmästyttävä. Se on super-pieni versio ulkoisesta laitteistosta, kuten moniakseliset kimmobilit, joita käytetään esimerkiksi Steadicam-järjestelmissä - ne suuret olka-asennettavat kameran pidikkeet, jotka olette nähneet urheilutapahtumissa tai elokuvasarjoissa. Linssi- tai kameroiden stabilointisysteemin tulokset eivät ole yhtä dramaattisia kuin ne, jotka saavat ulkopuolisista gyroskooppisista stabilisaattoreista, mutta ne ovat silti melko vaikuttavia. Kamera, jossa objektiivin optinen kuvanvakain, voi ottaa selkeämpiä kuvia halvemmalla valaistustasolla kuin ilman, ja samaa tekniikkaa voidaan käyttää pienen parannuksen aikaansaamiseksi videon tallennuksen epäselvässä ja hämärtymisessä kädessä pidettävään kameraan. Suuri haittapuoli on, että optinen kuvanvakautus vaatii paljon ylimääräisiä komponentteja linssissä, ja OIS-varustetut kamerat ja linssit ovat paljon kalliimpia kuin vähemmän monimutkaiset mallit.
Tekniikka, joka menee tähän kamaa, on hämmästyttävä. Se on super-pieni versio ulkoisesta laitteistosta, kuten moniakseliset kimmobilit, joita käytetään esimerkiksi Steadicam-järjestelmissä - ne suuret olka-asennettavat kameran pidikkeet, jotka olette nähneet urheilutapahtumissa tai elokuvasarjoissa. Linssi- tai kameroiden stabilointisysteemin tulokset eivät ole yhtä dramaattisia kuin ne, jotka saavat ulkopuolisista gyroskooppisista stabilisaattoreista, mutta ne ovat silti melko vaikuttavia. Kamera, jossa objektiivin optinen kuvanvakain, voi ottaa selkeämpiä kuvia halvemmalla valaistustasolla kuin ilman, ja samaa tekniikkaa voidaan käyttää pienen parannuksen aikaansaamiseksi videon tallennuksen epäselvässä ja hämärtymisessä kädessä pidettävään kameraan. Suuri haittapuoli on, että optinen kuvanvakautus vaatii paljon ylimääräisiä komponentteja linssissä, ja OIS-varustetut kamerat ja linssit ovat paljon kalliimpia kuin vähemmän monimutkaiset mallit.

Optisen kuvanvakautuksen käyttäminen rajoitettiin huipputarkoituksiin ja videokameroihin. Mutta tekniikka on iteroitu tarpeeksi, että voit saada sen kuluttajatason DSLR ja peilikamerat nyt. Se on jopa kutistunut alas niin, että OIS-objektiivi sopii älypuhelimen kameramoduuliin. Kyllä, se tarkoittaa, että on olemassa pieni, liikkuva lasielementti joissakin älypuhelimissa, jotka ovat alle puolen tuuman paksuisia. Jos puhelimessasi on OIS-objektiivi, voit pitää yläpää korvalle, ravistua hieman ja jopa kuulla, että vakautuselementti röyhtää takakameramoduulissa. (Älkää tehkö tätä liian kovaa.)

Tässä on esimerkki pienen OIS-elementin puhelinkameramoduulista. Huomaa, miten linssikokoonpanon yläosa voi liikkua riippumatta kuvantunnistimesta alla.

Paljon pienempiä objektiiveja ja antureita puhelimen OIS-ominaisuus ei ole yhtä tehokas kuin suurissa kameroissa. Mutta se auttaa edelleen ottamaan selkeämpiä kuvia ja hämmentävää videota. Joitakin merkittäviä puhelinmalleja, joissa on optinen kuvanvakain, ovat iPhone 6+ ja uudemmat, Samsung Galaxy S7 ja uudemmat, LG G-sarja ja Googlen Pixel 2.

Manuaalinen kuvanvakautus: rajaamalla videota sen vakauttamiseksi

Digitaalinen kuvanvakain on tehty ohjelmistossa. Jos tunnet optisen zoomauksen ja digitaalisen zoomauksen välisen eron (eli räjäyttää kuvan pikselit parantaamatta niitä), se on samanlainen. Digitaalisella vakauttamisella on kuitenkin paljon välitön, mitattavampi vaikutus videoon.

Värikäs, ennalta kuvatun videon vakauttamiseksi voit rajata reunat, jotka liikkuvat ympäri jokaista kehystä, jolloin videota pidetään entistä vakaampana. Se on optinen illuusio: kun video riehuu ympäri, kuvan kunkin kuvan kehyksen sato säätyy ravistelun kompensoimiseksi ja näet tasaisen videokuvan. Tämä edellyttää joko zoomaamista kuvakehyksessä (ja uhraa kuvanlaatua) tai zoomaamalla itse kehystä (mikä johtaa pienempään kuvaan, jossa on mustat reunat, jotka liikkuvat).

Potilasvideosovittimet voivat tehdä tämän manuaalisesti viimeistellyn tallennuksen avulla, kehys kehyksittäin. Tässä on dramaattinen esimerkki Star Wars Episode VII: n lyhennelmästä.

Tämä on liioiteltu esimerkki rajaamisesta vakauttavaksi vaikutukseksi, mutta se osoittaa, kuinka kuvan siirtäminen videokehyksen ympärille joko kohteen (aluksen) tai taustan suhteen voi johtaa pehmeämpiin videoihin. Tässä on joukko tyypillisiä esimerkkejä todellisista aiheista.

Digitaalinen kuvanvakautus: ohjelmisto rajata videota sinulle

Lisättyjen kehittyneiden ohjelmistojen avulla tietokoneet voivat soveltaa tätä rajaus-ja-liikutustekniikkaa videoon automaattisesti. Videonmuokkausohjelmistot, kuten Adobe Premiere, Final Cut Pro ja Sony Vegas, voivat tehdä tämän yleensä saavuttaen vaikutuksen pienentämällä tai suurentamalla pienikokoista videokuvaa ja dynaamisesti vakiinnuttaen sen kehystä kerrallaan. Tässä on esimerkki videon automaattisesta vakauttamisvaikutuksesta, joka suoritetaan Final Cut Pro -ohjelmassa (siirry 3:34: een, jos sitä ei ole vielä määritetty).

Aivan kuten optisen kuvanvakautuksen, tämä jälkikäsittely-ohjelmisto on halvempaa ja hajautettua. On jopa mahdollista käyttää perussiirto- ja satoastureita, jotka on rakennettu joihinkin vapaisiin videopalveluihin, kuten YouTube ja Instagram. Rajoitusta siitä, kuinka paljon tätä vaikutusta voidaan käyttää, koska sen on zoomattava, jotta kompensoidaan kameran tärinää ilman, että näytetään mustia alueita videokuvan reunalla. Mitä enemmän zoomaat, sitä pienempi lopullisen videon laatu on. Huomaa, että seuraavassa videossa vakiintuneen materiaalin kehys (ylhäältä) on pienempi kuin alkuperäisen epästabiilin videon koko kehys (alhaalta), johtuen stabiloivasta vaikutuksesta tarvittavaa rajaa.

Siten kuvanvakaaja voidaan soveltaa olemassa olevaan videoon. Nyt yhdistä se liikkuvan ja leikkaavan vakautustekniikan, vähän ylimääräistä tilaa kameran tunnistimen kuvapisteverkosta videota otettaessa ja erittäin kehittyneitä ohjelmistoja, jotka havaitsevat kuvan osia ja niiden liikkeitä. Voit myös vakauttaa automaattisesti, aivan kuten video on tallennettu! Tämä ohjelmisto tallentaa kameran tunnistimeen koko kuvan jokaisesta kehyksestä, tunnistaa automaattisesti, miten kamera ravistelee suhteessa ensisijaiseen aiheeseen ja taustaan, ja kasvattaa videon alaspäin 4K tai 1080p-kokoiseksi, kun siirrät kuvaa ympärille itse kamera.

"Digitaalinen kuvanvakauttaminen" tarkoittaa sitä, että levitysvälineitä käytetään videolle, automaattisesti ja välittömästi kameraan, ilman ylimääräisiä ohjelmistoja videon tallentamisen jälkeen.

Tämä tekniikka ei tarvitse ylimääräisiä liikkuvia osia linssimekanismissa, mikä tekee siitä halvemman valmistuksen. Se ei ole yhtä teknisesti tehokas kuin optisesti stabiloidulla objektiivilla, koska tarvitset kehittyneempää tietokoneistettua käsittelyä rajaustyökalujen käyttämiseen reaaliaikaisesti. Mutta laitteiden ja ohjelmistojen oikealla yhdistelmällä vaikutukset voivat olla dramaattisia. Tässä on uusi digitaalinen kuvanvakautustekniikka uusimmassa GoPro 7-sarjassa.

Huomaa, että GoPro 7: llä, samoin kuin edeltäjänsä, ei ole itsestään liikkuvia stabilointiosia, eikä yllä olevaa videota ole vakautettu ylimääräisillä ohjelmilla, kuten Premiere tai Final Cut. Kaikki tämä video on otettu suoraan kamerasta, rajaus sovitetaan automaattisesti tasapainottamaan ravistelua ja tärinää. Se ei ole täydellinen - se ei ole tarpeeksi hyvä poistaa kokonaan irti pyörästä, joka menee alas portaiden joukkoon, ja se tuo noin 10 prosentin sadon videokehykseen. Mutta se on vaikuttava parannus kuin vakiintunut kamera, ilman kuluja tai aikaa tarvitaan OIS tai vain ohjelmiston vakauttamista. GoProlla on ollut kameran digitaalinen kuvanvakain, koska se on Hero 5-sarja, ja se on saatavilla myös muilla toimintakameroilla.

Digitaalista kuvanvakainta voidaan soveltaa myös puhelimissa oleviin videoihin. Google käytti ohjelmistoa vain järjestelmässä alkuperäisessä kuvapisteessä (josta käytetään nimitystä "EIS" elektroniselle kuvanvakaina varten), ja nyt useimmilla high-end-puhelimilla on ainakin jonkin verran digitaalista vakauttamista, nimenomaan tai ei. Samsung toteaa Galaxy Note 8: n, Galaxy S9: n ja Galaxy S9 +: n sekä optisen jadigitaalista kuvanvakainta käytetään samanaikaisesti. Mutta digitaalinen kuvanvakautus on yksi suuri haittapuoli: toisin kuin optinen vakautusjärjestelmä, sitä ei voida soveltaa still-kuviin. Koska digitaalinen kuvanvakautus perustuu monien still-videokuvien rajaamiseen, se ei toimi vain yhdessä kerrallaan.

Suositeltava: