Ổn định hình ảnh quang học đến từ thế giới chụp ảnh tĩnh, sử dụng các cơ chế phần cứng phức tạp bên trong ống kính để giữ hình ảnh tĩnh và cho phép chụp ảnh sắc nét. Đó là khoảng một thời gian dài, nhưng đã được điều chỉnh cho video và gần đây thu nhỏ cho điện thoại thông minh. Ổn định hình ảnh kỹ thuật số là một mẹo phần mềm, giống như “zoom kỹ thuật số” nhưng ngược lại, chủ động chọn phần chính xác của hình ảnh trên cảm biến để làm cho nó có vẻ như chủ thể và máy ảnh đang di chuyển ít hơn. Chúng ta hãy xem cách cả hai cách này hoạt động và cách chúng được áp dụng trong các tiện ích chụp ảnh mới nhất.
Ổn định hình ảnh quang học: Bộ ổn định cho ống kính của bạn
How-To Geek đã có một bài viết giải thích cách hoạt động của tính năng ổn định hình ảnh quang học. Nhưng vì mục đích hoàn chỉnh, chúng tôi sẽ tóm tắt: ổn định hình ảnh quang học, được gọi tắt là OIS và còn gọi là "IS" hoặc "giảm rung" (VR, không liên quan đến thực tế ảo) tùy thuộc vào thương hiệu của máy ảnh, tất cả về phần cứng.
Một ống kính máy ảnh với ổn định hình ảnh quang học có động cơ bên trong di chuyển vật lý một hoặc nhiều thành phần thủy tinh bên trong ống kính khi máy ảnh lấy nét và ghi lại ảnh. Điều này dẫn đến hiệu ứng ổn định, chống lại chuyển động của ống kính và máy ảnh (ví dụ như lắc tay của người vận hành) và cho phép ghi lại hình ảnh sắc nét hơn, ít bị mờ hơn. Điều này, đến lượt nó, cho phép hình ảnh được chụp dưới ánh sáng hoặc với giá trị F-stop thấp hơn trong khi vẫn được xác định rõ.
Ổn định hình ảnh quang học được sử dụng để giới hạn cho máy ảnh tĩnh và video cao cấp. Nhưng công nghệ đã được lặp đi lặp lại đủ để bạn có thể có được nó trong máy ảnh DSLR và máy ảnh mirrorless cấp người tiêu dùng hiện nay. Nó thậm chí còn bị thu hẹp để ống kính OIS có thể vừa với mô-đun máy ảnh thông minh. Vâng, điều đó có nghĩa là có một phần tử thủy tinh nhỏ, di chuyển trong một số điện thoại thông minh có độ dày dưới một inch. Nếu điện thoại của bạn có ống kính OIS, bạn có thể giữ đầu phía trên tai, lắc nhẹ một chút và thậm chí nghe thấy phần tử ổn định rattle xung quanh trong mô-đun camera phía sau. (Ừm, đừng làm vậy quá.)
Dưới đây là ví dụ về phần tử OIS nhỏ của mô-đun máy ảnh điện thoại. Lưu ý cách phần trên cùng của cụm ống kính có thể di chuyển độc lập với cảm biến hình ảnh bên dưới.
Với nhiều ống kính và cảm biến nhỏ hơn nhiều, tính năng OIS trên điện thoại không có khả năng như trên các máy ảnh lớn hơn. Nhưng nó vẫn giúp bạn chụp ảnh rõ hơn và video ít run rẩy hơn. Một số thiết kế điện thoại đáng chú ý có tính năng ổn định hình ảnh quang học bao gồm iPhone 6 trở lên, Samsung Galaxy S7 trở lên, LG G-series và Pixel 2 của Google.
Ổn định hình ảnh thủ công: Cắt xén video để ổn định nó
Ổn định hình ảnh kỹ thuật số là tất cả được thực hiện trong phần mềm. Nếu bạn đã quen thuộc với sự khác biệt giữa thu phóng quang và thu phóng kỹ thuật số (tức là, thổi các điểm ảnh lên một hình ảnh mà không cải thiện chúng), điều này cũng tương tự. Nhưng ổn định kỹ thuật số có hiệu ứng ngay lập tức, có thể đo lường được nhiều hơn trên video.
Để ổn định video được ghi trước bị rung, bạn có thể cắt các phần trên đường viền "di chuyển" xung quanh trên mỗi khung hình, dẫn đến video trông ổn định hơn. Đó là ảo tưởng quang học: trong khi video đang rung chuyển xung quanh, cây trồng của mỗi khung hình được điều chỉnh để bù cho sự rung lắc và bạn "thấy" một đoạn video mượt mà. Điều này đòi hỏi phải phóng to trên khung hình ảnh (và hy sinh chất lượng hình ảnh) hoặc thu nhỏ chính khung hình (dẫn đến một hình ảnh nhỏ hơn với đường viền màu đen di chuyển xung quanh).
Các trình chỉnh sửa video của bệnh nhân có thể thực hiện việc này theo cách thủ công với bản ghi đã hoàn tất, theo từng khung hình. Dưới đây là một ví dụ điển hình về một cảnh quay ngắn từ Star Wars Episode VII.
Đây là một ví dụ phóng đại về cắt xén cho hiệu ứng ổn định, nhưng nó cho thấy cách di chuyển hình ảnh xung quanh khung hình video liên quan đến chủ thể (con tàu) hoặc nền có thể dẫn đến video mượt mà hơn. Dưới đây là một bộ sưu tập các ví dụ điển hình hơn với các chủ đề trong thế giới thực.
Ổn định hình ảnh kỹ thuật số: Phần mềm cắt video cho bạn
Với việc bổ sung phần mềm nâng cao, máy tính có thể áp dụng kỹ thuật cắt xén và di chuyển này cho video một cách tự động. Phần mềm chỉnh sửa video như Adobe Premiere, Final Cut Pro và Sony Vegas có thể thực hiện việc này, thường đạt được hiệu quả bằng cách cắt xén hoặc thu phóng trên một video có kích thước đầy đủ một lượng nhỏ và tự động ổn định từng khung hình. Dưới đây là ví dụ về hiệu ứng ổn định tự động trên video, được thực hiện trong Final Cut Pro (bỏ qua đến 3:34 nếu nó chưa được đặt).
Cũng giống như ổn định hình ảnh quang học, phần mềm hậu xử lý này đang trở nên rẻ hơn và phân tán hơn. Thậm chí có thể sử dụng tính năng ổn định thu phóng và thu nhỏ cơ bản được tích hợp vào một số dịch vụ video miễn phí, như YouTube và Instagram. Có giới hạn cho mức độ hiệu ứng này có thể được áp dụng vì nó cần phóng to để bù cho sự rung lắc của máy ảnh mà không hiển thị các vùng màu đen trên cạnh của khung hình video. Bạn càng phóng to, chất lượng của video cuối cùng càng thấp. Lưu ý rằng đoạn video sau đây khung của cảnh được ổn định (trên cùng) nhỏ hơn khung hình đầy đủ của video không ổn định gốc (dưới cùng) do cây trồng cần thiết cho hiệu ứng ổn định.
Vì vậy, đó là cách ổn định hình ảnh có thể được áp dụng cho video hiện tại. Giờ đây, kết hợp kỹ thuật ổn định di chuyển và cắt xén, thêm một chút phòng trên lưới pixel của cảm biến camera tĩnh khi quay video và phần mềm siêu tiên tiến phát hiện các phần của hình ảnh và chuyển động của chúng, và bạn có thể tự động ổn định, ngay khi video đang được ghi lại! Phần mềm đó ghi lại toàn bộ hình ảnh trên cảm biến của máy ảnh cho mọi khung hình, tự động nhận biết máy ảnh rung lắc như thế nào đối với chủ thể chính và nền và cắt xuống video ở kích thước 4K hoặc 1080p trong khi di chuyển hình ảnh xung quanh để bù lại chuyển động của chính máy ảnh.
Đó là những gì "ổn định hình ảnh kỹ thuật số" có nghĩa là: áp dụng công cụ cắt xén cho video, tự động và ngay lập tức trong máy ảnh mà không cần thêm phần mềm sau khi quay video.
Công nghệ này không cần bất kỳ bộ phận chuyển động phụ nào trong cơ chế thấu kính, làm cho nó rẻ hơn để sản xuất. Nó không hiệu quả về mặt kỹ thuật như một ống kính ổn định quang học, bởi vì bạn cần xử lý máy tính tiên tiến hơn để áp dụng các công cụ cắt xén trong thời gian thực. Nhưng với sự kết hợp của phần cứng và phần mềm, các hiệu ứng có thể gây ấn tượng mạnh. Dưới đây là video về các kỹ thuật ổn định hình ảnh kỹ thuật số mới nhất trong loạt GoPro 7 mới.
Lưu ý rằng GoPro 7, giống như người tiền nhiệm của nó, không có bất kỳ bộ phận ổn định chuyển động nào trong chính máy ảnh và video ở trên không được ổn định bằng phần mềm bổ sung như Premiere hoặc Final Cut. Tất cả video đó được chụp trực tiếp từ máy ảnh, với việc cắt xén được áp dụng tự động để bù cho rung và rung. Nó không hoàn hảo - nó không đủ tốt để loại bỏ hoàn toàn lắc từ một chiếc xe đạp đi xuống một bộ cầu thang, ví dụ, và nó đặt khoảng 10% cây trồng trên khung hình video. Nhưng đó là một cải tiến ấn tượng so với máy ảnh không ổn định, không có chi phí hoặc thời gian cần thiết cho OIS hoặc ổn định phần mềm. GoPro đã ổn định hình ảnh kỹ thuật số trong máy ảnh kể từ dòng Hero 5, và nó cũng có sẵn trên các máy ảnh hành động khác.
Tính năng ổn định hình ảnh kỹ thuật số cũng có thể được áp dụng cho video trên điện thoại. Google đã sử dụng hệ thống chỉ dành cho phần mềm trên Pixel ban đầu (được gọi là “EIS” cho “ổn định hình ảnh điện tử”) và giờ đây hầu hết các điện thoại cao cấp đều có ít nhất một mức ổn định kỹ thuật số được áp dụng, rõ ràng hay không. Samsung lưu ý rằng trên Galaxy Note 8, Galaxy S9 và Galaxy S9 +, cả hai quang vàổn định hình ảnh kỹ thuật số được sử dụng cùng một lúc. Nhưng có một nhược điểm lớn đối với ổn định hình ảnh kỹ thuật số: không giống như hệ thống ổn định quang học, nó không thể được áp dụng cho hình ảnh tĩnh. Vì tính năng ổn định hình ảnh kỹ thuật số phụ thuộc vào việc cắt xén một loạt các khung hình video tĩnh, nó chỉ không hoạt động trên một khung hình duy nhất tại một thời điểm.
