Оптическая стабилизация изображения в камере смартфона: что такое и для чего нужно

Из редко встречающейся, причем только в флагманском смартфоне, дорогостоящей экзотики оптическая стабилизация давно превратилась в технологию получения более качественного изображения, «опустившуюся» кое-где уже и до среднего сегмента.

О том, зачем она нужна, и можно ли без нее обойтись – наша сегодняшняя статья.

Шевелёнка и стабилизация изображения

Не всегда объектом фотосъемки становятся неподвижные объекты. Иной раз приходится фотографировать движущихся людей, животных, автомобили.

В результате на снимке возникает т.н. шевелёнка – перемещающиеся объекты выходят смазанными, размытыми.


Разновидностью этого дефекта считается «сдёргивание» кадра: в этом случае размытие появляется из-за движения самого фотографирующего устройства.

Для борьбы с этими искажениями раньше использовали малое время выдержки.

У этого имелись свои недостатки:

• При слабой освещенности короткая выдержка приводила к затемнению снимка.
  
• Увеличение ISO для компенсации недостатка света приводило к сильному повышению уровня цветовых шумов.
  

Против сдергивания кадра помогали самые обыкновенные штативы, но и у них были свои ограничения – громоздкое приспособление можно было использовать далеко не во всех случаях.

В 1994 году появилась технология, известная как OIS (Optical Image Stabilizer) – оптическая стабилизация изображения. О смартфонах или даже телефонах с камерой речь еще не шла, поэтому применялась она в фотоаппаратах.


Суть ее сводилась к перемещению объектива в двух плоскостях в соответствии с сигналом стабилизирующих датчиков. Благодаря этому проекция изображения не перемещалась относительно светочувствительного элемента, и четкость существенно повышалась.

Но если амплитуда выходила за определенные рамки, то способностей системы справиться с искажениями не хватало.

В цифровых устройствах

Из-за ограничений, накладываемых малыми габаритами, перемещать объектив оказалось конструктивно невыгодно.

Поэтому оптическая стабилизация, вначале в цифровых фотоаппаратах, а впоследствии – и в смартфонах осуществлялась за счет колебаний всего блока камеры, вместе с сенсором и объективом.

Однако всё это требовало достаточно дорогостоящей прецизионной механики, и вместо этого массовое распространение получила EIS - Electronic Image Stabilizer, или цифровая стабилизация.

Устранение дефектов в этом случае осуществляется благодаря программной обработке получаемого изображения.

Но качество полученного снимка несколько страдает, в первую очередь, оттого, что для стабилизации одного пикселя приходится задействовать сразу несколько пикселей матрицы.


Помимо этого, использование сложных алгоритмов вносит в картинку дополнительные цифровые шумы.

До тех пор, пока качество камер смартфонов оставляло желать лучшего, чего-то большего, чем цифровая стабилизация, просто не требовалось.


Однако с появлением на рынке мощных фотофлагманов остро встал вопрос об улучшении качества полученных снимков уже не программными, а аппаратными методами.

В результате в сентябре 2012 года был анонсирован Nokia Lumia 920 – первый аппарат, обладающий оптической стабилизацией камеры.

Как работает OIS в современных гаджетах

В большинстве серьезных современных девайсов имеется встроенный гироскопический датчик. В соответствии с его показаниями происходит смещение модуля камеры, благодаря чему устраняется эффект дрожания рук.

Это позволяет использовать при фотосъемке более длительную выдержку.

Но если речь идет о видеосъемке, то здесь основным инструментом стабилизации выступает EIS. Если в аппарате имеется оптическая стабилизация, это вовсе не означает, что там нет цифровой.


Напротив – она присутствует во всех моделях современных гаджетов и во многих ситуациях тесно «сотрудничает» с OIS.

Побочным результатом использования этой технологии стало габаритное увеличение модуля камеры в связи с необходимостью более тонкого ее перемещения.

В заключение

Еще несколько лет назад перед покупателем мог стоять вопрос, является ли оптическая стабилизация важным критерием при выборе флагманского смартфона, или нет. Какие-то бренды использовали данную технологию, какие-то – нет.

Сегодня найти топовый гаджет без OIS достаточно непросто, поэтому руководствоваться ее наличием либо отсутствием уже особого смысла нет – она стала musthave.


Либо покупатель готов выложить солидную сумму за аппарат с мощной камерой, в которой обязательно будет OIS, либо ему придется довольствоваться более скромной моделью.

Хотя не исключено, что спустя пару лет она появится даже в устройствах эконом-класса, так же, как двойные камеры.