Как работает оптическая стабилизация в камере смартфона. Она до сих пор есть не у всех

Оптическая стабилизация была разработана для устранения дрожания кадра, которое возникает, когда вы пытаетесь снять четкое фото или ровное видео на телефоне. Даже самые опытные пользователи могут заметить эту мелкую дрожь, которая портит кадр, особенно в темноте.

Это всего лишь небольшая система внутри камеры, которая компенсирует эти колебания в режиме реального времени с помощью специальных подвижных линз или самого модуля камеры. Когда ваша рука дёргается в одну сторону, система сдвигает оптику в противоположную сторону, что гарантирует, что свет попадает точно на датчик, и изображение остается стабильным, как будто камера закреплена на штативе.

Несмотря на очевидную пользу, эта технология не включена во все смартфоны. Это связано с тем, что ее внедрение усложняет конструкцию камеры, требует больше места в тонком корпусе и увеличивает стоимость производства. Поэтому производители часто оставляют ее для флагманских моделей смартфонов, хотя более дешевые телефоны могут использовать более простую программную стабилизацию, которая ухудшает некоторые изображения.

  • На что снимаем видеопримеры

    Сравнение делали на основную и сверхширокоугольную камеры Infinix ZERO 40 5G

    Сравнение между работой оптической и электронной стабилизаций сделали на новый Infinix ZERO 40 5G за 39 990 рублей.

    Это новый бюджетный смартфон Infinix, представленный 24 сентября 2024 года. Его камеры очень хороши для видео- и фотосъемки.

    ▸ Благодаря своему разрешению 108 Мп основная матрица моделя позволяет захватывать большое количество света и обеспечивать четкие изображения, и ее размер сопоставим с текущими флагманами, которые стоят более 100 000 рублей.

    Встроенная оптическая стабилизация позволяет получать более четкие фотографии и гладкие видео без обрезания кадра. Подробнее об этом можно узнать ниже в разделе технической информации.

    ▸ Матрица сверхширокоугольного модуля имеет разрешение 50 МП и поддерживает три различных типа электронной стабилизации: высокую, максимальную и без сглаживания.

    Чтобы увидеть разницу в стабилизации с основным модулем, было удобно обрезать снятое видео на сверхшироуогольную камеру без заметной потери чёткости.

    Почему камеры без стабилизации плохо снимают

    Пример снят с намеренно сильной тряской изображения

    Даже самые опытные фотографы могут обойтись небольшой матрицей и не самой яркой линзой в обычных условиях, но плохая стабилизация может вызвать проблемы.

    Когда руки трясутся и объекты двигаются, необходимо компенсировать это.

    Или вот плавность изображения всегда была определяющим качеством видео, независимо от того, насколько четкая, четкая и чистая картинка. Когда в кадре что-то трясётся, видео становится неприятно смотреть и хочется выключить.

    Для гладкого движения камеры в кино используются массивные конструкции, надевающиеся прямо на оператора, рельсы и даже механизированных роботов.

    Тем не менее, они непригодны для съемки видео со смартфона, поэтому инженерам приходится полагаться на оптические и электронные виды стабилизации, которые являются наиболее распространенными.

    Электронная стабилизация до сих пор единственная у некоторых смартфонов. Она сильно режет кадр

    В первые годы модули камер у смартфонов были маленькие. Подвижные компоненты было сложно и дорого помещать, так что популярной была электронная стабилизация, ещё её называют EIS или Electronic Image Stabilizer.

    Он работает за счет преобразования данных о тряске с акселерометра и гироскопа.

    Алгоритмы обрезают края и оставляют в центре готовый футаж во время записи видео. Это может привести к потере примерно 40% материала со всей площади матрицы без физической стабилизации, что приводит к размытой каше. Это особенно верно для мобильных камер, где мало света.

    Первые смартфоны имели сильный «желейный» эффект и неестественное затормаживание при резких сменах кадра.

    По этой причине съемка видео на большинстве Android-смартфонов, которые были бюджетными до сих пор, отставала.

    Смена оптики «взрослых» камер была более эффективным решением.

    Оптическая стабилизация даёт натуральную плавность

    Фотокамеры стоят дорого, потому что кроме сложных стёкол в них установлен механизм, который компенсирует вибрации, дрожание и тряску.

    Линза использует комбинацию пружин, магнитов и металлических колец, чтобы компенсировать смазывание, получая информацию с датчиков движения внутри камеры.

    Смартфоны используют тот же механизм, но подвижный элемент оптической стабилизации в них расположен не внутри объектива. Вместо этого набор магнитов окружает подвижный элемент оптической стабилизации, который перемещает линзу вверх, вниз, влево и вправо в соответствии с акселерометром и гироскопом смартфона.

    Интересно, что с увеличением амплитуды движения модуля эффект становится более заметным.

    Так устроена камера с оптической стабилизацией

    Такая стабилизация не позволяет эффективной поверхности сенсора уменьшаться.

    Линза разработана таким образом, чтобы амплитуда ее движения всегда покрывала сенсор полностью. Одним из проблем, с которыми сталкиваются инженеры, является правильная разработка объектива с таким широким покрытием.

    В результате получается гладкое видео и более четкие фотографии, для создания которых требуется меньше времени, чтобы поймать свет, что предотвращает смазывание кадра.

    ❗️ Исключением обычно выступают сверхширокоугольные камеры, на которые производители смартфонов оптическую стабилизацию не ставят, поскольку тряска на них не так заметна из-за широкого угла. Но за счёт использования электронной можно добиться роскошной плавности, чем пользуется один из режимов в Infinix ZERO 40 5G.

    Есть третий вид, но с большими минусами

    В последнее время появилась новая технология, известная как сенсорная стабилизация. Его принцип заключается в том, что матрица, а не линза, двигается. Одним из ее преимуществ является то, что менять положение сенсора проще из-за его меньшего веса, что делает стабилизацию быстрее.

    Однако у него есть сразу два недостатка, и оба из них связаны с размером.

    Сенсорная стабилизация увеличивает модуль до двух раз, потому что магниты крепятся на основание матрицы.

    Это не только затрудняет доступ к элементам, таким как микрофоны, вспышки, антенны и другое железо, но и ограничивает возможности будущего улучшения камеры, поскольку увеличение сенсора потребует установки более крупных магнитов, что мгновенно увеличит размер модуля.

    Кроме того, толщина модуля увеличивается, что приводит к тому, что камеры выдвигаются из корпуса еще больше.

    Например, именно по этой причине Apple не увеличивает размер своего сенсора уже третий год подряд, в то время как почти все ее конкуренты в Китае превосходят Apple.

    Оптическая стабилизация камеры смартфона обеспечивает четкие снимки и видео даже в ситуациях, когда рука дрожит. Это происходит из-за того, что модуль или одна из линз камеры физически двигаются вместо того, чтобы исправлять снимки программно, как делает цифровая стабилизация. Благодаря этому кадры получаются резче и без размытия в условиях плохого света или зума. Однако эта технология сложнее и дороже в производстве, поэтому она еще не используется во многих

    Оптический стаб берёт лучшее из двух миров

    iPhone 15 Pro Max. Скачать фрагмент и сравнить самостоятельно: тут (30,7 МБ)

    Infinix ZERO 40 5G. Скачать фрагмент и сравнить самостоятельно: тут (43,1 МБ)

    Посмотрите на плавность, а не на цвет, как показано в примерах выше.

    В iPhone 15 Pro Max используют сенсорную стабилизацию, в Infinix ZERO 40 5G оптическую.

    Хотя существует разница, можно заметить, что смартфон Apple имеет более плавный переход. Кроме того, у iPhone есть преимущество в виде более широкого угла съемки, что, как я уже говорил о сверхширокоугольных модулях, делает изображение более плавным.

    В конце концов, цены между моделями примерно 100 000 рублей, а «выхлоп» примерно 10%.

    В нашем сравнении вы можете узнать о дополнительных отличиях между обычным смартфоном Apple и Infinix.

    Поскольку оптическая стабилизация компактна и доступна как технология, улучшить качество съемки с ней проще.

    Когда стабилизация интегрируется в объектив, она позволяет ему занимать такую же площадь, как и база сенсора камеры. В результате весь модуль при том же размере матрицы меньше и тоньше, чем бы он был при наличии стабилизации.

    Благодаря этому больше места для батареи и других деталей, при этом сохраняется естественное сглаживание видео.

    В дополнение к экономии пространства инженеры могут устанавливать камеры с более крупными сенсорами в недорогие модели.

    Кроме того, благодаря использованию электронной стабилизации в сочетании с оптической сохраняется первоначальное качество.

Оптическая стабилизация — это сложный, но очень эффективный механизм, который буквально физически компенсирует дрожание рук. Это делается благодаря подвижному блоку линз или всей матрице, что обеспечивает четкость изображения даже в движении или при слабом свете. Это дает большое преимущество в качестве фото и видео.

Тем не менее, такая система стоит дороже и требует больше места внутри тонкого корпуса смартфона. Из-за этого она часто присутствует в более дорогих и премиум-моделях, но не в каждом бюджетном устройстве.

В конце концов, когда вы покупаете новый телефон, вы должны учитывать, есть ли у него оптическая стабилизация. Если вы цените плавные видео и резкие снимки в любых условиях, этот параметр является важным фактором, отличающим камеры в разных ценовых категориях.

Поделиться с друзьями
Ольга Федорова

Журналистка по экосистемам Apple и Android, 11 лет опыта. Фанатка минимализма в гаджетах.

Оцените автора
Добавить комментарий