手机摄像头模块中的万向节图像稳定性技术解释

综合2021-08-27 11:16:18
摘要 在实现类似数码单反相机的摄影方面,智能手机相机技术仍有一些改进空间。最近,我们看到了手机的潜望镜架构,它允许使用 L 形隧道设计的

在实现类似数码单反相机的摄影方面,智能手机相机技术仍有一些改进空间。最近,我们看到了手机的潜望镜架构,它允许使用 L 形隧道设计的镜头进行平面移动。这为智能手机相机带来了超变焦水平,而这些相机在变焦镜头运动方面存在局限性。华为去年将这种创新的摄像头技术引入了 P30 Pro,随后三星等其他制造商也紧随其后推出了旗舰 Galaxy S20 Ultra。

现在,在 2020 年,又一项创新的智能手机摄像头技术以Vivo X50 Pro的形式出现在我们面前。智能手机克服了空间和镜头移动的限制,带来了物理万向稳定,这使当前的光学图像稳定 (OIS) 技术黯然失色——即使在手机过度移动的情况下也能保证超稳定的照片和视频输出。例如,在跑步、走下楼梯或拍摄探索山区崎岖地形的视频时。

就像潜望镜镜头一样,智能手机相机万向节镜头是任何移动设备的首创。Vivo 在年初以Apex 2020概念手机的形式展示了这项技术。这家中国公司声称,与当前的光学图像稳定系统相比,万向节系统的性能提高了 300%。

Vivo X50 Pro 的 48MP 云台稳定相机

手机的后置摄像头模块包含四个镜头 - 一个 48MP 主传感器(f 1.6 大光圈),这是一个具有万向节支撑的传感器,一个具有 120 度视野的 8MP 超广角传感器,13MP 散景传感器以及具有 5 倍光学变焦的 8MP 伸缩传感器。它们的亮点是具有双球结构的48MP镜头,可实现三轴旋转,基本上使镜头漂浮在相机外壳内。它不仅在二维中移动,而且在第三维中移动。因此,它也可以补偿倾斜运动,这在手机摄像头上是前所未有的。

结合光学防抖和电子防抖,相机在不稳定条件下拍摄几乎无敌。当镜头在抖动的相反方向移动以抵消移动时,手机开始在颤抖的手上或在岩石地形上运行时显示出它的威力。

在手机上为主镜头配备内置万向节有很多优势。首先,它可以让您免于携带有时不实用的物理万向节,其次,在变焦模式下拍摄时,不那么晃动的镜头意味着更稳定。缩放级别越多,手机移动放大的越多。因此,配备万向节的相机镜头可确保生成的照片和视频更清晰,色彩还原准确。

OIS和EIS相形见绌

到目前为止,先进的光学图像稳定功能是智能手机相机销售的一件事。除了光学图像稳定,电子图像稳定也提供了一些稳定性,但它是一种软件解决方案,它使用智能手机的加速度计来检测运动,然后将帧对齐在一起。

另一方面,光学图像稳定是一种硬件解决方案,它利用微机电系统(MEMS)陀螺仪进行运动检测。然后针对镜头移动调整相机系统以补偿物理抖动。例如,在拍照时,如果您的手稍微向左移动,则镜头向右移动以抵消效果。

Vivo X50 Pro 云台相机设置将运动校正提升到一个新的水平,因为整个相机外壳移动以获得更好的三轴反效果。结合 OIS 相机内部镜头的移动(需要时),手机可以在低光照条件下拍摄出令人惊叹的照片或超流畅的视频。这使 X50 Pro 的相机领先华为 P40 Pro、Galaxy S20 Ultra 或 iPhone 11 Pro 等旗舰设备数英里。当在弱光条件下用不稳定的手并排测试手机时,这一点尤其明显。

大胆的举动是 Vivo 的第二天性

既然 Vivo 已经为超稳定拍摄技术设定了标准,那么其他 OEM 厂商纷纷效仿并开始开发自己的类似技术也就不足为奇了。鉴于 Vivo 与其母品牌 OPPO 一直提供最好的相机技术,万向节稳定功能将在未来一年左右登陆更多即将推出的手机。该品牌开创了一种新趋势,其他智能手机在不久的将来肯定会从中受益。

不过,它是否会受到买家的欢迎是故事的另一个维度。X50 Pro 的 650 美元价格标签中的相当大一部分仅用于云台相机技术,并且在此过程中存在一些妥协。例如,它配备了骁龙 765G SoC,而大多数旗舰杀手级设备都与骁龙 865 SoC 捆绑在一起。内部存储是 UFS 2.1,而 UFS 3.0 已经成为标准近一年了,一些 OEM 甚至开始采用高端 UFS 3.1 解决方案。

显然,这款手机的目标客户是那些希望将下一代相机装在口袋里并且不介意其他硬件妥协的小众买家。鉴于 Vivo 已经足够大胆地推出了这种相机技术以及出色的设计和显示等其他优点,当涉及到根据手机的相机实力做出购买决定的人们时,X50 Pro 可能会在智能手机领域脱颖而出。

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