Vivo X51 5G

Stabilizacja obrazu z aparatów w smartfonach, czyli co to EIS, OIS i… gimbal?

6 minut czytania
Komentarze

Umówmy się – dzisiaj już bardzo rzadko zabieramy ze sobą aparaty i kamery na wyjazd. W większości przypadków wystarczają nam możliwości smartfonów. Firmy wręcz coraz częściej starają się pokazać, że nasze urządzenia mobilne potrafią znacznie więcej – pojawiają się specjalne tryby nocne i dodatkowe efekty, których zadaniem jest upiększanie zdjęć oraz filmów. Niemniej nic nam po nich, gdy nie jesteśmy w stanie utrzymać smartfona w jednym położeniu. Czy to trzęsie nam się ręka z zimna, czy też jesteśmy w ruchu, istotne jest to, aby obraz był stabilny. Dopiero wtedy uzyskamy przyzwoite efekty, którymi będziemy mogli chwalić się rodzinie i znajomym. O tym wiedzą również producenci, więc od lat pojawiają się specjalne rozwiązania w aparatach w smartfonach, których zadaniem jest stabilizacja obrazu.

Stabilizacja obrazu w aparatach – producenci dzisiejszych smartfonów robią, co mogą, aby nic się nie trzęsło

Na rynku znajdziemy wiele mniej lub bardziej zaawansowanych systemów stabilizacji obrazu. Całość najczęściej sprowadza się do dwóch skrótów – EIS i OIS. Zapewne niejednokrotnie przewinęły się Wam one przed oczami, ale nie są to jedyne rozwiązania, które firmy stosują w dzisiejszych smartfonach. Do gry wchodzi jeszcze HIS, AIS, a najnowszą propozycją jest… gimbal. Wszystko po to, aby zdjęcia HDR i ujęcia nocne wychodziły możliwie najlepiej, a filmy były płynne i bez żadnych drgań. Tym sposobem skoro tajemnicze akronimy już poznaliśmy, to czas rozwinąć ich znaczenie.

Elektroniczna stabilizacja obrazu (EIS i AIS) – absolutne minimum w dzisiejszych smartfonach

eis elektroniczna stabilizacja obrazu apart smartfony

EIS, czyli Electronic Image Stabilization, a po polsku elektroniczna stabilizacja obrazu. To nic innego jak próba walki z drganiami za pomocą oprogramowania. Obraz, który zbiera matryca aparatu, jest powiększany, więc nadmiar nie jest zapisywany, a wykorzystywany do walki z drganiami. Doskonale pokazuje to powyższa grafika, gdzie czerwona ramka może ruszać się wzdłuż i wszerz faktycznie rejestrowanego obrazu. W ten sposób zachowywany jest bardziej stabilny obraz. Skąd oprogramowanie wie, jak przesuwać nasz kadr? Dzisiaj już każdy smartfon jest wyposażony w akcelerometr i żyroskop. To właśnie informacje o przyspieszeniach ruchu smartfona z tych urządzeń są odpowiednio interpretowane.

Rozwinięciem EIS jest między innymi AIS, czyli AI Image Stabilization (w nomenklaturze Huawei), co w gruncie rzeczy przekłada się na elektroniczną stabilizację obrazu wspieraną przez sztuczną inteligencję. Maszynowe uczenie pozwala ograniczyć rozciąganie obrazu i jednoznacznie wybrać główny punkt ostrości.

https://www.youtube.com/watch?v=jjSto6Psg2c

Niemniej zarówno AIS, a tym bardziej EIS nie są rozwiązaniami idealnymi. Przede wszystkim przybliżenie obrazu negatywnie wpływa na jego jakość. Dodatkowo samo oprogramowanie wywołuje również efekt galaretki (jelly effect), którego przykład możecie zobaczyć powyżej. Z tym między innymi walczy sztuczna inteligencja, ale wciąż nieodłącznym elementem nagrań z EIS są różnorakie niepożądane skoki obrazu.

Optyczna stabilizacja obrazu (OIS i HIS) – niech obiektyw sam się ruszy do roboty

optyczna stabilizacja obrazu ois

Skoro elektronika sobie nie radzi, to czemu obiektyw nie mógłby kompensować samych drgań? Tak też pomyślano i powstała optyczna stabilizacja obrazu, czyli OIS. Oczywiście to przekłamanie, bo najpierw w klasycznych aparatach pojawiły się mechaniczne stabilizacje, a dopiero na ich bazie stworzono EIS. Siłą rzeczy oprogramowanie jest tańsze w produkcji, aniżeli cały projekt fizycznych elementów, więc OIS wciąż zarezerwowane jest dla wyżej notowanych smartfonów.

Naturalnie niniejszy artykuł omawia temat stabilizacji obrazu w możliwie najbardziej przystępny sposób. Tym samym pozwólcie, że pominę kwestię działania elektromechanicznych elementów (MEMS). Na dobrą sprawę chodzi o to, aby to cały moduł aparatu reagował przeciwnie do drgań. Jeśli ręka przesunie się nam lekko w prawo, aparat kieruje się w lewo, aby wciąż rejestrować możliwie identyczny obraz. Z racji, że to sprzętowe rozwiązanie, to nie ma mowy o żadnym wycinaniu ramek i losowych skokach, co jest kluczową zaletą względem EIS. Wadą jest wspomniana wyższa cena oraz potencjalnie możliwość uszkodzenia mechanizmów, aczkolwiek nie jest to częsta przypadłość.

https://youtu.be/x5rHog6RnNQ

Ostatnim skrótem, który dzisiaj poznacie, jest HIS, a więc Hybrid Image Stabilization, co przekłada się na połączenie OIS i EIS. Z racji zastosowania optycznej stabilizacji obrazu, elektroniczna nie musi wyraźnie wycinać obrazu, aby dać zauważalne efekty.

OIS nie zawsze wystarcza, więc sięgamy po gimbale

gimbal stabilizacja obrazu dji

Naturalnie OIS, EIS, a nawet HIS mają swoje granice ruchu, więc drgania wciąż mogą być przenoszone. Kolejnym krokiem w walce o stabilizację obrazu są gimbale. Za sprawą systemu przeciwwag i odpowiednich silników, aparat jest w pełni izolowany od drgań. Niemniej gimbal kojarzy nam się z akcesorium, które tak prosto nie zmieści się w kieszeni razem z naszym smartfonem. Dodatkowo trzeba liczyć się z tym, że niektóre pary telefon – gimbal nie współpracują dobrze ze sobą, gdy ten pierwszy już został wyposażony w optyczną stabilizację obrazu i nie można jej wyłączyć. W takich przypadkach gimbal kompensuje w pełni drgania, ale smartfon wciąż je wyczuwa i chce z nimi walczyć, ruszając aparatem, co daje efekt jeszcze większych wibracji obrazu. Ciekawostka – w takich przypadkach może wystarczyć odpowiednie przyłożenie magnesu w okolice matrycy z OIS.

vivo x50 pro x51 gimbal stabilizacja

W takim razie, dlaczego nie zastosować zasady działania gimbala w smartfonie? Tak właśnie zrobiło vivo między innymi w pierwszym topowym modelu, który możemy kupić w Polsce – X51 5G. W odróżnieniu od tradycyjnego, optycznego systemu stabilizacji obrazu (OIS), rozwiązanie zaproponowane przez tę firmę niweluje drgania w trzech osiach ruchu zamiast w dwóch. Taki system udało się zaimplementować z pomocą specjalnych łożysk kulkowych oraz naturalnie rozwinięciu zasady działania OIS na szerszą skalę.

Zobacz też: vivo dba o swoich klientów – rozmawiamy z wiceprezesem europejskiego działu firmy.

Niewątpliwie vivo X51 5G jest dopiero początkiem kolejnego etapu walki o stabilizację obrazu. Firma wciąż pokazuje kolejne modele z zaimplementowanym mikro-gimbalem, więc bądźmy pewni, że to nie koniec rozwoju. Jaki będzie kolejny krok walki z drganiami? Zapewne właśnie kolejne innowacje, które stale będą poprawiać możliwości poszczególnych rozwiązań, aby ostatecznie wszystkie techniki coraz lepiej współpracowały ze sobą.

Wpis powstał we współpracy z firmą vivo

Motyw