Hvad er forskellen mellem optisk og digital billedstabilisering?
Hvis du nogensinde har prøvet at tage video på din telefon, mens du går, ved du at holde billedet stadig er vanskelig. Der er en pæn teknologi designet til at reducere den rystende cam-effekt, og der er to forskellige metoder til at implementere det.
Optisk billedstabilisering kommer fra verden med stillfotografi, ved hjælp af komplekse hardwaremekanismer inde i en linse for at holde billedet stille og aktivere en skarp indspilning. Det har eksisteret i lang tid, men er blevet tilpasset til video og for nylig miniaturiseret til smartphones. Digital billedstabilisering er mere et software trick, som en "digital zoom", men i omvendt, aktivt at vælge den rigtige del af et billede på en sensor for at få det til at virke som motivet, og kameraet bevæger sig mindre. Lad os se på, hvordan de begge arbejder, og hvordan de anvendes i de nyeste fotograferings gadgets.
Optisk billedstabilisering: En stabilisator til dit objektiv
How-To Geek har allerede en artikel, der forklarer, hvordan optisk billedstabilisering fungerer. Men for fuldstændighedens skyld opsummerer vi: Optisk billedstabilisering, kaldet OIS for kort og også kaldet "IS" eller "vibrationsreduktion" (VR, ingen relation til virtuel virkelighed) afhængigt af kameraets mærke, er alt om hardware.
En kameraobjektiv med optisk billedstabilisering har en intern motor, der fysisk bevæger et eller flere af glaselementerne inde i objektivet, da kameraet fokuserer og optager skuddet. Dette resulterer i en stabiliserende effekt, der modvirker bevægelsen af linsen og kameraet (fra rystingen af operatørens hænder for eksempel) og giver et skarpere, mindre sløret billede, der skal optages. Dette gør det muligt at tage billeder i lavere lys eller med lavere F-stop værdi, mens de stadig er veldefinerede.
Den teknik, der går ind i disse ting er fantastisk. Det er en super-lille version af ekstern hardware som multi-akse gimbaler, der anvendes på systemer som Steadicam-de store skuldermonterede kamerabøjler, du måske har set på sportsbegivenheder eller filmsæt. Resultaterne fra et objektiv eller stabiliseringssystem i kameraet er ikke så dramatiske som dem, du får fra ydre gyroskopiske stabilisatorer, men de er stadig ret imponerende. Et kamera med et objektiv med optisk billedstabilisering kan optage klarere stillbilleder ved lavere lysniveauer end en uden, og den samme teknologi kan bruges til at skabe en lille forbedring i den uskarpe, rystende effekt af optagelse af video på et håndholdt kamera. Den store ulempe er, at optisk billedstabilisering kræver mange ekstra komponenter i en linse, og OIS-udstyrede kameraer og linser er meget dyrere end mindre komplekse designs.
Optisk billedstabilisering var begrænset til high-end still- og videokameraer. Men teknologien er blevet itereret nok til, at du kan få det i DSLR og spejlfri kameraer på forbrugerniveau nu. Det er endda blevet krympet ned, så en OIS-linse kan passe ind i et smartphone kameramodul. Ja, det betyder, at der er et lille, glidende glaselement i nogle smartphones, der er under en halv tomme tykt. Hvis din telefon har en OIS-linse, kan du holde den øverste ende op til dit øre, ryste det lidt, og endda høre det stabiliserende element skramme rundt i bagmodulet. (Um, gør det ikke for svært, selvom.)
Her er et eksempel på det lille OIS-element i et telefonkamera modul. Bemærk hvordan den øverste del af objektivsamlingen kan bevæge sig uafhængigt af billedsensoren nedenunder.
Med meget mindre linser og sensorer er OIS-funktionen på telefoner ikke så stand som den er på større kameraer. Men det hjælper dig stadig med at tage klarere billeder og mindre shaky video. Nogle bemærkelsesværdige telefondesign med optisk billedstabilisering omfatter iPhone 6+ og nyere, Samsung Galaxy S7 og senere, LG G-serien og Googles Pixel 2.
Manuel billedstabilisering: Beskæring af video for at stabilisere det
Digital billedstabilisering er lavet i software. Hvis du er bekendt med forskellen mellem optisk zoom og digital zoom (dvs. blæser pixels på et billede uden at forbedre dem), er det ens. Men digital stabilisering har en meget mere umiddelbar, målbar effekt på video.
For at stabilisere en rystet forudindspillet video kan du beskære de sektioner på de grænser, der "bevæger" rundt på hver ramme, hvilket resulterer i en video, der ser mere stabil ud. Det er en optisk illusion: Mens videoen ryster, justeres afgrøden af hver billedramme for at kompensere for rystningen, og du "ser" et jævnt spor af video. Dette kræver enten at zoome ind på billedrammen (og ofre billedkvalitet) eller zoome ud selve rammen (hvilket resulterer i et mindre billede med sorte grænser, der bevæger sig rundt).
Patientvideoredigerere kan gøre dette manuelt med en færdig optagelse, frame for frame. Her er et dramatisk eksempel på et kort skud fra Star Wars Episode VII.
Dette er et overdrevet eksempel på beskæring for en stabiliserende effekt, men det viser, hvordan bevægelse af billedet omkring videobilledet i forhold til enten motivet (skibet) eller baggrunden kan resultere i en glattere video. Her er en samling af mere typiske eksempler med virkelige emner.
Digital billedstabilisering: Software beskærer video til dig
Med tilføjelsen af avanceret software kan computere anvende denne beskæringsteknologi automatisk til video. Videoredigeringssoftware som Adobe Premiere, Final Cut Pro og Sony Vegas kan gøre dette, hvilket generelt opnår effekten ved at beskære eller zoome på en fuldstørrelsesvideo en lille smule og dynamisk stabilisere det fra frame til frame. Her er et eksempel på en automatisk stabiliseringseffekt på en video, udført i Final Cut Pro (spring til 3:34, hvis den ikke er indstillet allerede).
Ligesom optisk billedstabilisering bliver denne efterbehandlingssoftware billigere og mere distribueret. Det er endda muligt at bruge grundlæggende zoom og afgrøde stabilisering indbygget i nogle gratis videotjenester, som YouTube og Instagram. Der er en grænse for, hvor meget denne effekt kan anvendes, da den skal zoome ind for at kompensere for omrystning af kameraet uden at vise sorte områder på kanten af videobilledet. Jo mere du zoomer ind, jo lavere er kvaliteten af den endelige video. Bemærk, at følgende video rammen af den stabiliserede optagelse (øverst) er mindre end den fulde ramme af den oprindelige ikke-stabiliserede video (bund) på grund af den afgrøde, der er nødvendig for stabiliseringseffekten.
Så det er hvordan billedstabilisering kan anvendes på en eksisterende video. Nu kan du kombinere stabiliseringsteknikken med bevægelse og beskæring, et lille ekstra rum på en still-kameraets pixelgitter, når du tager video og super avanceret software, der registrerer dele af billedet og deres bevægelse, og du kan gøre stabiliseringen automatisk, lige som videoen bliver optaget! Denne software optager hele billedet på kameraets sensor for hver ramme, automatisk registrerer, hvordan kameraet ryster i forhold til det primære emne og baggrund og beskærer videoen ned til 4K eller 1080p, mens billedet flyttes for at kompensere for bevægelsen af selve kameraet.
Det betyder, at "digital billedstabilisering" betyder at anvende beskæringsværktøjer til video automatisk og umiddelbart i kameraet uden behov for ekstra software, efter at videoen er optaget.
Denne teknologi behøver ingen ekstra bevægelige dele i linsemekanismen, hvilket gør det billigere at fremstille. Det er ikke så teknisk effektivt som en optisk stabiliseret linse, fordi du har brug for mere avanceret computerstyret behandling for at anvende beskæringsværktøjerne i realtid. Men med den rigtige kombination af hardware og software kan effekterne være dramatiske. Her er en video af de nyeste digitale billedstabiliseringsteknikker i den nye GoPro 7-serie.
Bemærk, at GoPro 7, ligesom sine forgængere, ikke har nogen bevægelige stabiliseringsdele i selve kameraet, og videoen ovenfor er ikke stabiliseret med ekstra software som Premiere eller Final Cut. Al den video hentes direkte fra kameraet, med beskæring anvendt automatisk for at kompensere for ryster og vibrationer. Det er ikke perfekt - det er ikke godt nok til at fjerne rystet fra en cykel helt ned ad et sæt trapper, og det giver en 10% afgrøde på videobilledet. Men det er en imponerende forbedring over et ikke-stabiliseret kamera uden omkostninger eller tid, der er nødvendige for OIS eller software-only stabilisering. GoPro har haft digital billedstabilisering i kameraet siden Hero 5-serien, og den er også tilgængelig på andre action-kameraer.
Digital billedstabilisering kan også anvendes til video på telefoner. Google brugte et software-only-system på det oprindelige Pixel (kaldet "EIS" til "elektronisk billedstabilisering"), og nu har de fleste avancerede telefoner i hvert fald et eller andet niveau af digital stabilisering anvendt. Samsung bemærker, at i Galaxy Note 8, Galaxy S9 og Galaxy S9 +, både optisk og digital billedstabilisering anvendes samtidig. Men der er en stor ulempe ved digital billedstabilisering: I modsætning til et optisk stabiliseringssystem kan det ikke anvendes til stillbilleder. Da digital billedstabilisering er afhængig af beskæring af en række stillbilleder af video, virker det bare ikke på en enkelt ad gangen.
Billedkredit: Canon, GoPro
