Ако някога сте се опитвали да взимате видеоклип на телефона си, докато сте се разхождали, знаете, че запазването на изображението все още е трудно. Има и една чиста технология, предназначена да намали ефекта от нестабилна камера, и съществуват два различни подхода за нейното прилагане.
Оптичното стабилизиране на изображението идва от света на неподвижната фотография, като се използват сложни хардуерни механизми вътре в обектива, за да се запази образа и да се даде възможност за рязко улавяне. Той е бил там отдавна, но е адаптиран за видео и наскоро миниатюрен за смартфони. Цифровото стабилизиране на изображението е по-скоро софтуерен трик, подобно на "цифрово увеличение", но в обратната посока, като активно избира правилната част от изображението на сензор, за да изглежда като обект и камерата се движи по-малко. Нека да разгледаме как работят и двете, и как се прилагат в най-новите приспособления за фотография.
How-To Geek вече има статия, обясняваща как работи оптичната стабилизация на изображението. Но за по-голяма изчерпателност ще обобщим: оптичната стабилизация на изображението, наричана кратко "OIS" и наричана също "IS" или "намаляване на вибрациите" (VR, без връзка с виртуалната реалност) всичко за хардуера.
Обективът на камерата с оптична стабилизация на изображението има вътрешен мотор, който физически премества един или повече от стъклените елементи вътре в обектива, докато фотоапаратът фокусира и записва изстрела. Това води до стабилизиращ ефект, който противопоставя движението на обектива и камерата (например от треперене на ръцете на оператора) и позволява да се запише по-рязко, по-малко размазано изображение. Това от своя страна позволява да се правят снимки в по-слаба светлина или с по-ниска стойност на F-stop, докато все още са добре дефинирани.
Инженерът, който влиза в тези неща, е невероятно. Това е супер малка версия на външен хардуер, като многоосновите командоси, използвани за системи като Steadicam - тези големи скоби за камери, монтирани на раменете, които сте виждали при спортни събития или филмови набори. Резултатите от системата за стабилизиране в обектива или в камерата не са толкова драматични, колкото тези, които получавате от външни гироскопични стабилизатори, но те все още са доста впечатляващи. Камерата с обектив с оптично стабилизиране на изображението може да заснеме по-ясни снимки при по-ниски нива на светлина от един без, а същата технология може да се използва за създаване на леко подобрение на замъгления, нестабилен ефект от записването на видео на камера с ръчно управление. Големият недостатък е, че оптичната стабилизация на изображението изисква много допълнителни компоненти в обектива, а камерите и лещите, оборудвани с OIS, са много по-скъпи, отколкото по-сложните проекти.
Оптичното стабилизиране на изображението беше ограничено до фотоапарати от висок клас и видеокамери. Но технологията е повторена достатъчно, за да можете да я получите в потребителски DSLR и безжични камери сега. Тя дори е била смачкана, така че обектив OIS може да се побере в модула за камера смартфон. Да, това означава, че има малък, движещ се стъклен елемент в някои смартфони, които са по-дебели от половин инч. Ако телефонът ви има OIS обектив, можете да задържите горния край до ухото си, да го разклатите малко и дори да чуете стабилизиращия елемент, който се движи около задния модул на камерата. (О, не правете това твърде трудно, все пак.)
Ето един пример за малкия елемент OIS на модула на камерата на телефона. Забележете как горната част на обектива може да се движи независимо от сензора за изображения отдолу.
С много по-малки обективи и сензори функцията OIS на телефоните не е толкова способна, колкото и при по-големите камери. Но все още ви помага да правите по-ясни снимки и по-малко трептящо видео. Някои забележителни модели на телефона, включващи оптично стабилизиране на изображението, включват iPhone 6+ и по-нови, Samsung Galaxy S7 и по-нови, LG G-серията и Google Pixel 2.
Цифровото стабилизиране на изображението се извършва в софтуера. Ако сте запознати с разликата между оптичното увеличение и цифровото увеличение (т.е. разпенващ пикселите върху изображение, без да ги подобрявате), това е сходно. Но цифровата стабилизация има много по-непосредствен, измерим ефект върху видеото.
За да стабилизирате нестабилното предварително записано видео, можете да изрежете секциите от границите, които се "движат" около всеки кадър, което води до видео, което изглежда по-стабилно. Това е оптична илюзия: докато видеоклипът се разклаща наоколо, реколтата на всеки кадър от изображението е нагласена, за да компенсира треперенето, а вие "виждате" гладък запис на видеоклипа. Това изисква или увеличаване на рамката на изображението (и жертване на качеството на изображението), или намаляване на самия кадър (което води до по-малко изображение с черни граници, които се движат).
Видео редакторите на пациентите могат да направят това ръчно с завършен запис, кадър по кадър. Ето един драматичен пример за кратък изстрел от Епизод VII на "Междузвездни войни".
Това е преувеличен пример за изрязване за стабилизиращ ефект, но показва как преместването на изображението около видеоклипа по отношение на обекта (кораба) или на фона може да доведе до по-гладко видео. Ето една колекция от по-типични примери с реални теми.
С добавянето на усъвършенстван софтуер, компютрите могат да прилагат тази техника за изрязване и преместване на видео автоматично. Софтуерът за редактиране на видео, като Adobe Premiere, Final Cut Pro и Sony Vegas, може да постигне това, като обикновено постига ефекта чрез изрязване или увеличаване на малък размер на видео в пълен размер и динамично стабилизиране на кадъра по кадър. Ето един пример за автоматичен ефект на стабилизиране на видеоклип, извършен в Final Cut Pro (прескочете до 3:34, ако вече не е зададен).
Точно като оптичната стабилизация на изображението, този софтуер за обработка на данни става по-евтин и по-разпространен. Възможно е дори да се използва основна стабилизация на мащаба и култивирането, вградена в някои безплатни видео услуги, като YouTube и Instagram. Има ограничение доколко този ефект може да се приложи, тъй като трябва да се мащабира, за да се компенсира треперенето на камерата, без да се показват черни области на ръба на видеокамерата. Колкото повече увеличавате, толкова по-ниско ще бъде качеството на окончателното видео. Имайте предвид, че в следващия видеоклип кадърът на стабилизираното кадри (отгоре) е по-малък от пълния кадър на оригиналното нестабилизирано видео (дъно), поради необходимата култура за стабилизиращия ефект.
Така може да се приложи стабилизирането на изображението към съществуващо видео. Сега комбинирайте тази техника за стабилизиране на движението и изрязването, малко допълнително място в пикселната мрежа на сензора на фотоапарата, когато снимате видео, и супер напредналия софтуер, който открива части от изображението и движението им и можете да направите стабилизирането автоматично, точно както видеоклипът се записва! Този софтуер заснема цялото изображение на сензора на фотоапарата за всеки кадър, автоматично усеща как трептенето на фотоапарата е свързано с основния обект и фоновото поле и заснема видеоклипа до размер 4K или 1080p, докато премества изображението наоколо, за да компенсира движението на самият фотоапарат.
Това означава "стабилизиране на цифровото изображение": прилагане на инструменти за изрязване на видео, автоматично и незабавно във фотоапарата, без да е необходим допълнителен софтуер след записа на видеото.
Тази технология не се нуждае от допълнителни движещи се части в механизма на лещите, което го прави по-евтино за производство. Това не е толкова технически ефективно, колкото оптично стабилизираната леща, тъй като се нуждаете от по-усъвършенствана компютъризирана обработка, за да приложите инструментите за изрязване в реално време. Но с правилната комбинация от хардуер и софтуер, ефектите могат да бъдат драматични. Ето и най-новите техники за стабилизиране на цифровите изображения в новата серия GoPro 7.
Имайте предвид, че GoPro 7, подобно на предшествениците си, няма никакви движещи се стабилизационни части в самия фотоапарат, а видеото по-горе не е стабилизирано с допълнителен софтуер като Premiere или Final Cut. Целият видеоклип се заснема директно от камерата, като приложението се извършва автоматично, за да се компенсират треперенето и вибрациите. Не е перфектен - не е достатъчно добро, за да се премахне напълно разклащането от мотоциклет, който се спуска надолу по стъпала, например, и поставя 10% реколта върху видеокамерата. Но това е впечатляващо подобрение спрямо нестабилизираната камера, без разходите и времето, необходими за OIS или само софтуера за стабилизиране. GoPro има цифрова стабилизация на изображението от серията Hero 5 и е достъпна и на други камери за действие.
Цифровото стабилизиране на изображението може да се приложи и към видеото на телефони. Google използваше само софтуерна система на оригиналния Pixel (наричана по-нататък "EIS" за "електронно стабилизиране на изображението"), а сега най-високите телефони имат поне някакво ниво на цифрова стабилизация, изрично или не. Samsung отбелязва, че в Galaxy Note 8, Galaxy S9 и Galaxy S9 +, и двете оптични истабилизацията на цифровото изображение се използва едновременно. Но има един голям недостатък за стабилизиране на цифровото изображение: за разлика от оптичната стабилизираща система, той не може да бъде приложен към неподвижни изображения. Тъй като цифровата стабилизация на изображението се основава на изрязването на серия от все още видеокадри, тя просто не работи на отделна една по една.
Ключови думи: Canon, GoPro
