移动、消费及汽车应用中使用的影像稳定方法,目前主要有三种,包括分别是数字影像稳定(DIS)、电子影像稳定(EIS)及光学影像稳定(OIS)。DIS与EIS的主要区别就在于运动检测方法。DIS使用的是像素映射方法,如图1所示。DIS方法通过分析图片,将狗置于中间位置。也就是说,像素映射方法用软件重新调整狗的位置。
图1. 数字影像稳定(DIS)使用像素映射方法通过软件来稳定图像。
相比较而言,EIS使用陀螺仪来检测相机运动并实时补偿运动,将像素及图像品质提升至最高。这两种方法都通过裁剪图像来提供运动补偿。由于EIS使用陀螺仪来感测运动,EIS感测精度极佳,但由于它仍靠裁剪图像来进行运动补偿,故图像品质下降。在图2中,您可以看到保护频带怎样用于裁剪图像以补偿抖动。
图2. 电子影像稳定(EIS)使用陀螺仪来检测相机运动并补偿。
大多数应用中使用应用处理器(AP)来处理视频或信号,包括使用EIS及DIS的应用等,尤其是DIS需要较多的处理器资源来补偿抖动及运动。在视频应用中,视频压缩等同于图像品质。像DIS及EIS等方法需要裁剪图像时,图像品质便会下降,因为要不断地降低及提升所捕获图像的品质。
相比较而言,OIS方法捕获及使用了最大像素,且不需要通过保护频带来降低/提高图像品质,故提供最大化压缩并优化了图像品质。而且由于OIS提供内部补偿,故不需要任何其它的应用处理器资源。
表1. 各种影像稳定方法比较。
OIS方法的其它优势
此外,独特的OIS方法还提供大幅改进的快门速度,优化曝光补偿达3级,远高于使用的其它方法。OIS方案通常由一些主要元件构成,包括确定焦距的影像传感器、补偿运动的陀螺仪及光学影像稳定等。这些元件可以组装在较小的空间中,采用某种标准设计布线。
OIS通常还集成了一个开环或闭环的自动对焦设计。开环自动对焦使用弹簧来提供抗拒镜头的拉伸力,要求持续的功率来抗拒镜头拉伸力,使其保持位置。而通过使用闭环自动对焦系统,您无需弹簧及持续的功率来维持自动对焦的镜头位置。由于知道了位置,故只需较少的功率来维持应用的对焦。在闭环自动对焦系统中,微距(macro)模式下所需的相关功率不比无限远(infinity)的多。这对每个系统要求的稳定时间也有显著影响。因为典型开环自动对焦要花时间来稳定下来,然后得继续重新调校。时间取决于使用的算法,但通常开环型自动对焦要花点时间来稳定下来。闭环自动对焦系统使用位置传感器来确定镜头位置,能够加快稳定时间以完成对焦。