聊聊手机上应用的几种防抖模式 「夏昆冈」
2020年手机厂商在摄像头领域竞争激烈，在想尽法子的提升画质和体验，新的防抖方案登场了，它们是微云台防抖和又叫机身防抖的感光器防抖。
静态图像的多帧防抖
多帧防抖对齐示意
静态图像的多帧防抖是数字防抖的一种，是一种软件的防抖方案。它的基本原理是，单帧拆成多个分帧拍摄，然后对齐合成。假设测光得到了1/20秒，这个值对于一般人来说可能并不安全，会导致手抖，那么多帧防抖机制此时会启动，让摄像头连续拍摄4帧1/80秒的照片，当然，也可能拍摄成4张曝光时间并不等长的照片，然后对齐，对齐示意如图，多帧的交集可以合成一张不抖动的图像。这只是基础的算法，实际上的算法比这更为复杂。它的最大好处就是无额外物力成本。
动态视频的前后帧电子防抖
视频防抖也可以通过数字方法实现，区别在于不是多帧对齐，而是前后帧对齐。现在的感光器可以提供视频拍摄数倍的像素冗余量，可发挥空间大。但是对算力需求非常大，有部分机型出现了高帧率视频或者高分辨率视频防抖就失效了的现象。现在这种情况在改善，这得益于算法优化和硬件性能改善。
镜头光学防抖
诺基亚Lumia 1020摄像头拆解 - 摄像头组件底部和感光器
诺基亚Lumia 1020摄像头拆解 - 镜头
本来想从网上找几张手机摄像头镜头光学防抖结构示意图的，但都不太满意，所以我们翻出了一台诺基亚Lumia 1020，决定拆解它的摄像头。
[Doc]ID=00009277[/Doc]
我们推荐诸位点击图集查看全部图片，然后再来看看一篇老文。
[Doc]ID=00003854[/Doc]
这篇文章则讲解了单反镜头光学防抖结构是如何工作的。不管是单反镜头还是手机摄像头镜头，它们的机构驱动原理都是一样的，都是通过线圈过电产生磁力来调整姿态。但它们也有区别，单反镜头防抖驱动的是镜片，而手机摄像头是驱动整个镜组，所以，我们讨论这些镜头光学防抖时，要注意一下差异性。
驱动镜片或整个镜组的设计，英文名字很多，其中OIS[Optical Image Stabilizer，光学图像稳定器]接受度较高，现在普遍采用，中文一般就称为光学防抖。
光学防抖其实不只这一种类型，但驱动镜片的方式出现最早，所以在一般语境下，光学防抖指的就是镜头光学防抖。
镜头光学防抖在手机摄像头上发展很久，也是非常成熟的技术，结合软件，优秀的厂商可以做到3EV左右的防抖性能，一般也能到2EV左右。镜头光学防抖比较节省空间，现在的制造成本也不是太高，所以也是普及度最高的硬件防抖类型。
感光器防抖
Konica Minolta 柯尼卡美能达 A-5D 数码单反相机-感光器模组
奥林巴斯 Olympus Pen E-PL1 相机 - 掏出感光模组
镜头光学防抖产生于胶片机时代，到了数码单反时代，对感光器模组进行防抖改进的工作就开始了。感光器防抖更多的被称为机身防抖，不少媒体将其归属到电子防抖，以区别专指镜头光学防抖的光学防抖。其实，感光器防抖也属于光学防抖范畴，它的基本原理是通过矫正感光器的位置和姿态来完成成像的稳定。成熟的感光器防抖技术能实现更多姿态的防抖矫正，现在优质的感光器防抖技术，能实现更高效的防抖性能，例如即将歇菜的奥林巴斯的防抖技术，可以实现6EV的性能，让肾虚患者重返青春。
感光器防抖技术在2020年10月之前，从未被移植到手机平台，这其中有着软件硬件方面的重重障碍，但随着iPhone 12 Pro MAX的发布， “iPhone 级的数码单反技术”降临，我们吓坏了，一查，是感光器防抖，历史空白被填补。有些媒体认为这是类似微云台的技术，这不对。
SOOMAL刚刚拿到iPhone 12 Pro MAX，尚未进行深度评估，初步评估的体验表现不错，可以有更高期待，这些期待基于iPhone 一贯优秀的防抖算法和感光器防抖的天然优势。
云台防抖
摄影云台
摄影小白类型的读者可能不太明白什么是云台。云台就是一种固定相机、摄像机的机械装置，并且能够控制设备的姿态。纯机械结构的云台是无法实现防抖的。
DJI 大疆 OSMO Mobile 灵眸防抖手机云台
后来出现了防抖云台，比较出名的有大疆OSMO系列。它通过复杂的机电系统来控制手机的拍摄姿态，实现画面稳定。这就是云台防抖。
vivo X50 Pro智能手机
vivo X50 Pro 智能手机所使用的集成微云台的摄像头模组
vivo X50 Pro 智能手机采用的微云台结构爆炸图
2020年6月登场的的X50 Pro带来一种新的防抖形式，vivo称之为微云台。它和之前的镜头光学防抖和即将登场的感光器防抖不一样，它是将整个摄像头模块固定在一个平台上，然后对这个平台进行姿态矫正。微云台也应该属于光学防抖范畴。
以往手机用的镜头光学防抖矫正的范围约为1度，而微云台的矫正范围可达3度。晃动幅度越大，微云台效果就越明显，手持走路拍摄，它实现的防抖效果明显优于过往技术。
微云台据说成本高昂，这与刚起步，成本无法摊薄有关，除此之外，它的最大缺点就是需要占用较大的机内空间，大底和微云台变成了鱼和熊掌，所以vivo也没法将其应用到更高级的机型当中。
混合防抖
受限于技术积累以及手机空间限制的问题，手机厂商在防抖方面的技术探索上还有很长的路要走，现在相机可以实现6EV级别的硬件防抖效率，这是手机目前上短期难以实现的。手机的优势在软件端，通过配合更高频率的抖动侦测以及合成对齐算法，来提高硬件的利用率，也明显的改善了手机的防抖体验。
[Doc]key=手机摄像头技术讲解[/Doc]电子防抖、光学防抖、4轴防抖手机相机防抖竟有这么多学问
手机相机的拍照技术不断提升，由此也诞生了不少让人懵逼的技术名词，比如相位对焦技术、单像素点面积、6P镜头、f/2.0光圈、双摄像头、光学防抖等等，显然如果要从参数上评判一台手机的综合拍照能力，单看拍照像素是远远不够的。
因此你需要一点“技术”旁身，这么多技术中除了“双摄像头”值得我们关注外，“防抖技术”同样需要了解一二，那些手机厂商们口中宣传的：电子防抖、OIS光学防抖、4轴防抖到底是什么鬼？今天我们就来展开聊聊。
防抖技术的作用：避免照片拍糊，提高成像画质
总得来说防抖技术的作用就是避免拍照时因为手部抖动等因素造成画面模糊，提高成像的清晰度；另外由于其能对手部抖动进行一定的补偿，因此可以一定程度延长曝光时间来提高进光量，从而拍出更加明亮纯净度更高的照片，该效果在弱光环境下表现更加明显。
副作用：容易造成边角分界线模糊，增加体积和功耗
虽然防抖技术能大大提高拍照体验，但任何事情都有两面性，防抖技术同样如此，特别是采用光学/物理防抖的技术，由于镜头的防抖结构设计及工作原理等原因，某些情况下拍出的照片容易造成样张边缘解析力下降的问题；同时因为其还额外需要其他诸如陀螺仪等工作，因此也使摄像头模块体积增加以及功耗的增加。
防抖技术都有哪些？
防抖技术一开始主要应用于专业的单反相机，后来这些防抖技术的原理逐渐应用于手机上，目前的防抖技术大致可分为两种，一种为物理防抖，其通过可移动式的部件，对机身震动进行光路补偿，另一种则是电子防抖，其无需任何部件辅助，主要依赖程序对画面抖动进行“补偿”。其中物理防抖又分为镜头防抖和CCD(传感器)防抖，因此防抖技术大致可以归纳为以下三大类：
1.电子防抖
电子防抖技术是市面上的手机中使用得最多的一种，其一般无需任何元器件辅助，主要通过程序对传感器上的图像进行分析和采集，当照片被拍糊时，利用边缘图像对模糊部分进行补偿，从而实现“防抖”，其实现原理更像是对照片进行“后期处理”。
谷歌Pixel：陀螺仪电子防抖
值得一提的是，谷歌Pixel手机的电子防抖技术比较特别，其配合陀螺仪工作，当拍照时利用陀螺仪检测机身的震动，进而调节快门速度和ISO感光度和等来减轻抖动对拍摄的影响，同时由于其在目前所有的智能手机中合焦速度最快，因此电子抖动补偿能力更佳，所以即使没有光学防抖技术，依然可以夺得目前手机拍照排名第一。
（谷歌Pixel，图片来源于：CNET）
2.镜头防抖（OIS光学防抖）
镜头防抖又称为OIS光学防抖，这种防抖技术的原理是通过在镜片组中增加一个使用磁力悬浮的镜片，配合陀螺仪工作，当机身发生震动时，能检测到轻微的抖动从而控制镜片浮动对抖动进行一定的位移补偿，从而避免了光路发生抖动，实现光学防抖。
这种防抖技术对比电子防抖效果明显，在相同配置下的两台手机，OIS光学防抖的抖动补偿要比电子防抖优秀很多，画面的亮度和纯净度也更高，目前不少旗舰级也搭载该技术，比如：iPhone 7、三星S7、乐视Max、HTC 10、华为Mate8、努比亚Z11等。
比较不足的是，由于其结构原理等原因，OIS光学防抖大部分仅支持横向和纵向的抖动补偿（两轴防抖），因此防抖能力有一定的局限性。
3.CCD(传感器)防抖（四/五轴防抖）
CCD防抖技术原理和镜头防抖差不多，其主要将传感器安装在一个可自由浮动的支架上，同样配合需要陀螺仪感应相机的抖动方向和幅度，进而控制传感器进行对应的位移补偿。
（图片来源于：pconline.com）
CCD防抖技术由于不用考虑光学的折射因素，因此灵活性比镜头防抖高很多（但实现难度更大），目前其最多可以让设备实现5个自由度的抖动补偿（5轴防抖），像索尼、奥林巴斯的某些型号的相机便搭载该技术。
小米5：镜头模组防抖（4轴防抖）
值得注意的是，目前这种技术仅应用在专业相机上，手机上由于技术实现难度非常大因此并未支持，不过小米5的4轴防抖技术则与这种CCD防抖技术原理相似。
（小米5镜头模组）
小米5并没有利用镜头防抖也不是CCD防抖，而是直接将整个镜头模组“悬浮”起来，再配合陀螺仪检测机身震动，从而控制镜头模组进行位移补偿，其可实现4个自由度的抖动补偿，分别为横向、纵向、前倾、侧倾，因此防抖适应能力更强，目前能实现4轴防抖的手机也仅有小米5，其称得上是一项黑科技。
如果你的手机没有防抖功能怎么办？
防抖能力的支持可以让用户更轻易的拍出清晰的照片，同时也能有效提高成像画质，另外拍视频时，也可以一定程度提高画面的流畅度，那么如果你的手机没有防抖功能，又或者防抖能力还不够怎么办？
云台防抖技术
没关系，一种叫做“稳定云台”的东西可以帮到你，如果说除了OIS光学防抖、CCD(传感器)防抖、电子防抖技术外还有什么，那就是云台防抖技术了。
云台的“防抖”功能同样利用了陀螺仪工作，云台上安装有能满足载体三个自由度活动的摇臂，摇臂关节带有电机，当云台发生抖动时，会被陀螺仪检测到，随后利用程序控制相应的电机加强反方向的动力，从而对抖动进行插补，防止载体跟着云台倾斜，避免抖动。
稳定云台一开始主要用于无人机上，后来衍生出手持云台，这种设备的主要作用是为了防止使用手机或运动相机拍摄时的发生抖动现象，其主要有两种形态，一种是以大疆手持云台相机：灵眸OSMO 为代表，这款手持云台相机本身内置摄像头，通过安装手机在手柄上作为拍摄画面的显示。
另一种则是非内置相机的手持云台，比如飞宇科技G4系列的手持云台，其需要将运动相机或手机安装到云台上作为摄像头及取景器使用。云台的防抖能力对比上述手机内置的防抖能力都要强很多，如果你想加强手机的防抖能力，可以通过手持云台升级。
看到这里，相信你已经对这些技术有了大致的了解，防抖技术的支持确实可以一定程度提高手机的拍照质量，虽然这些技术优缺共存，但整体来看都是利大于弊，可预见的是，随着手机拍照水平的不断提升，防抖技术也将成为厂商们的一个竞争点，未来将会有更多的防抖技术诞生。
相关问答
promovie拍视频 防抖 吗?是的,Promovie拍摄视频时具有防抖功能。该应用采用了先进的图像稳定技术,可以通过晃动检测来实时稳定图像。这是非常有用的功能,尤其是在拍摄运动或移动场景时...
android手机拍照自动 防抖动 软件-ZOL问答手机拍照自动防抖动软件通常采用陀螺仪、加速度计等传感器来检测设备的运动状态,并根据这些数据来调整图像传感器的运动方向和速度以达到防抖效果。同时,一些软...
手机 电子防抖 有用吗?手机电子防抖是一种通过传感器和软件算法实现的视频稳定技术,用于降低手持拍摄或移动拍摄时的抖动和晃动。相比于传统的光学防抖技术,电子防抖更为简单、轻便...
手机相机多功能设置能拍出一张美美的照片呢?今天就来分享一下手机拍照技巧,感兴趣的小伙伴赶紧来看看吧!认识手机拍照现如今,手机已然成为记录生活的一种拍摄...今天...
镜头上的 防抖 开关什么时候用?-ZOL问答请问这个防抖开关是一直要开着么?对画质有什么损失吗?镜头讨论回答(6)在三脚架上使用应该关掉。如果在三脚架使用防抖反而会影响画面清晰。然后开防抖比不...
电子防抖 和光学防抖的区别与优缺点是什么?电子防抖和光学防抖都是用于减少相机拍摄时的抖动和模糊的技术,不同的是它们的工作原理和优缺点有所不同。电子防抖是通过相机内部的电子处理来减少图像抖动,...
eis 防抖 够用吗?不够用,最好要ois防抖才比较稳定,这也是旗舰手机的标配,eis是电子防抖,效果不够好不够用,最好要ois防抖才比较稳定,这也是旗舰手机的标配,eis是电子防抖,效果...
视频 防抖 和光学 防抖 哪个好?视频防抖好。视频通过硬件来防抖高精准,ais通过软件技术来防抖去除了繁杂的硬件构造,效果也显著。不过尽管科技的进步也不乏有些人喜欢更原始的光学防抖,就如...
摄像机中的 电子防抖 ，光学防抖，超级防抖有什么区别?光学防抖就是在镜片组中加入防抖机构,用镜片的移动来抵消抖动电子防抖实际上是一种通过降低画质来补偿抖动的技术光学防抖比电子防抖更好光学防抖就是在镜片...
单反镜头光学 防抖 有什么用?目前主要的防抖思路有两种,一是电子防抖,二是光学防抖。电子防抖实质就是为保证安全快门而设计的一套曝光调节机制,对画质有较大影响;只有光学防抖才是真正硬...
