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拍出高画质 光学防抖技术概况

发布时间:2016-03-16作者:智汇张瑜

  光学防抖,现在已经成了高端智能机的标配,几乎所有的旗舰机型都安装了光学防抖技术,那么,这个光学防抖技术到底是解决了什么问题?它的原理是什么呢?今天小编就结合网络上的一些资料,和大家聊聊光学防抖。

  1.为什么要光学防抖?

  照相这回事儿,简单点说,就是把镜头对准目标,然后把它拍下来。这个过程中你的目标要保持在镜头里不动,这样照片才能清晰。从理论上来说,拍照是通过镜头把光线聚焦再投射到传感器上并最终成像的,这个“光线聚焦再投射”的时间就是快门时间,在这个时间内,任何细微的抖动都会使光线在传感器上发生位移,从而让照片变得模糊。所以高端数码相机和单反都会使用光学防抖来防止这样的抖动。

  不过即使是小编这样的手抖派,大白天拍张自拍,拍个风景,可能效果也不至于不能看。可当你所拍摄的场景光线过暗或者就是在晚上时,你可能就需要增长相机的曝光时间来提升画面的亮度,可过长的相机曝光时间同时又没有使用三脚架时,手持手机进行拍摄就有非常大可能会造成手抖,这种拍摄者自身轻微的肌肉抖动在手机相机中便会被放大,从而让拍摄目标在画面中发生位置变化,这也就是我们常说的“照片拍糊了”。

  如果咱们是武学宗师,可以控制自身的每一块肌肉那也就好了。可惜即使是受过严苛训练的职业摄影师,他们对抗肌肉震颤的能力也是十分有限的。在手机上,这样的震动可能更加明显,因为我们往往是点击屏幕拍照,抖动更加不可避免,那么我们真的就只能拍出这样的东西了吗?

  当然不是。首先可以用三脚架解决问题,让我们在弱光条件下,拍出清晰锐利的相片。不过你确定要随身带个三脚架吗,而且…是用在手机上?

  二.我们可以给手机配上更大的光圈,通过大光圈来获取更多的进光量。但是光圈的大小与镜头的体积基本是成正比的,而我们的手机,可以说是寸土寸金,你敢把它搞出个“火疖子”或者“奥利奥”就等着被消费者吐槽吧?(斜视iPhone6)

  三.将手机ISO(感光度)调高,这一种方式确实能够非常有效的提高照片的画面亮度,可是它依旧存在一个严重的问题。那就是当手机相机的感光度(也就是ISO)数值越高,所拍摄出来的照片中噪点也就越多。高ISO虽然能够将画面亮度提高很多个档次,可是却是以牺牲画面纯净度作为代价的。相信不少在功能机时代,用手机拍夜景的同志们,对这个结果应该很有体验。

  所以,如何提升弱光下手机照片的亮度,提高我们的快门时间,同时又保证画面纯净度不受到损伤,就变成了一个非常重要的问题,而这个时候,光学防抖技术成功的在手机上得到了运用,弱光下的拍照问题一下子得到了解决。

  2.怎么解决的

  简单来说,光学防抖技术就是指在手机的相机模组中加入浮动镜组,它会根据拍摄者手的抖动方向,让浮动镜组施加一个反方向动作,对光路进行修正,抵消掉拍摄者一部分手的抖动。而这一系列动作表现在画面上,便可以保证在拍摄时被拍摄目标在画面中的位置是稳定不动的,从而能够让我们获得一张画面清晰锐利的照片。

  目前业内主要的光学防抖技术主要分为镜头防抖以及CMOS位移防抖两种技术方案。由于CMOS位移防抖在手机上还暂时不能够实现,我们就暂不讨论。

  镜头防抖是指通过移动镜片后者模组(浮动镜组)来进行抖动补偿,这一技术方案的有点在于防抖效果突出,目前市面上搭载光学防抖技术的智能手机基本上都是采用镜头防抖这种技术。可成本过高,体积过大,同时光学结构非常精密,需要组装的要求极高也是这项技术中所存在的缺点。

  对于镜头防抖这种解决方案来说,它还是能够细分出两种不同类型的。

  第一种叫做LensTilt,这种解决方案是通过镜片的前后倾斜来抵消掉部分抖动,从而达到防抖的目的,这种方案最大的有点在于它的结构非常简单,同时成本相对较低。不过,Tilt也有它的问题,尤其是在功耗控制、防抖效果以及可靠性方面,LensTilt还有非常大的进步空间。

  而第二种镜头防抖解决方案叫做LensShift,在这种解决方案中,镜片是在x轴与y轴两个横轴之间做平移,并且这个平移的范围与CMOS是保持在一个平面的。所以在抵消抖动的过程中,镜头是通过上、下、左、右四个方向做平移的运动,并不会出现倾斜,所以在防抖效果上,是要远好于LensTilt的。但由于LensShift的驱动模块体积较大,所以采用这种防抖方案的手机经常会在手机背部出现一个“火疖子”或者“奥利奥”。

  3.效果怎么样

  从网络上的对比样张来看,采用了光学防抖技术的手机样张在画面亮度,纯净度以及画面锐度方面是要明显好过与没有采用光学防抖技术的手机。对于没有采用光学防抖技术的手机来说,画面中亮度出现明显不足,同时画面中出现的大量噪点还是影响了画面的纯净度。

  不过事物当然都是有两面性的,光学防抖能够带来更加明亮与纯净的照片画面,但它也会带来边缘解析力下降、体积增加以及功耗增加等问题。光学防抖技术已经被运用在手机上,我们当然不会因为一点弊端就放弃了。它定然会在不断的普及中,更加地完善和进化,更好地为咱们服务。

  作为光学防抖技术,并不是让机身不抖动,它是依靠特殊的镜头或者CCD感光元件的结构在最大程度的降低操作者在使用过程中由于抖动造成影像不稳定。一种通过镜头组实现防抖,依靠磁力包裹悬浮镜头,从而有效克服因相机振动产生的图像模糊,这对于大变焦镜头的数码相机所能起到的效果更加明显。通常,镜头内的陀螺仪侦测到微小的移动,并且会将信号传至微处理器立即计算需要补偿的位移量,然后通过补偿镜片组,根据镜头的抖动方向及位移量加以补偿,从而有效的克服因相机的振动产生的影像模糊。另一种,通过CCD在实现防抖,它的原理与前一种光学防抖动技术相反,是依靠CCD的浮动达到防抖的目的。原理是将CCD先固定在一个能上下左右移动的支架上,通过陀螺仪感应相机抖动的方向及幅度,然后传感器将这些数据传送至处理器进行筛选、放大,计算出可以抵消抖动的CCD移动量来实现的。

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