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.

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.

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

Google News
Obserwuj ANDROID.COM.PL w Google News i bądź zawsze na bieżąco!
Obserwuj

Łukasz Pająk

Wieczny student informatyki, ale już magister inżynier, niedoszły żołnierz, pasjonat mobilnych technologii, motoryzacji i broni, jeden z nielicznych fanów polskiej koszykówki.