本帖最后由 请称呼我所长 于 2020-3-12 22:01 编辑
前一阵子微博上出现了手机镜头打快板的讨论，具体是因为在使劲晃动手机时后置镜头会出现镜头摇晃的声音，有点像打快板的样子，借着这个话题，今天所长和大家聊一聊手机防抖技术。
所长先和大家唠叨唠叨为什么会出现防抖技术，原因很简单啦，就是因为我们平时在拍照以及拍视频的时候会出现抖动，毕竟就算是所长的麒麟臂也会因为肉体原因出现各种抖动，这种抖动对于手机成像会有很大的影响，抖动幅度过大的照片就会是一片模糊，大概就是下面表情包这个样子。
防抖技术小分类
那为了解决拍照时的抖动问题，所以各种防抖技术就应运而生了，从现在使用的技术来说主要有电子防抖技术（EIS），光学防抖技术（OIS），AI防抖技术（AIS）以及记忆金属马达防抖技术。这一期所长就以时间为序给粉粉唠叨唠叨这几个技术吧~
①电子防抖技术（EIS）
电子防抖技术作为最先出现的防抖技术之一，实现原理其实是非常容易理解的，很多粉粉在拍视频时的画面显示宽度比拍照片的时候我们的画面显示宽度窄很多，如果说拍照片的画幅大概是下图这么大。
但是在EIS防抖模式下，很可能画面的画幅就只有红框里那么大，EIS实现的原理就是将画面中抖动较大的部分裁剪掉，只留下画面比较稳定的，显示较为清晰的画面。EIS光学防抖可以克服轻微的画面抖动，并且画面显示内容较少，防抖能力也比较差。
②光学防抖技术（OIS）
如果说EIS防抖技术是完全通过算法处理来实现画面防抖的，OIS防抖技术就是通过硬件技术来实现画面防抖的。OIS防抖技术的原理就是通过将影像模组放置在一个磁力环境中，如果镜头出现抖动，磁悬浮环境通过通电的方式来反向补偿运动，就像下图一样。（下面两张示意图片来自于B站UP主胜利文绉绉）
就比如说，如果出现了向下和向左方向的抖动时，镜头模组就通过在镜头左侧以及下侧的磁悬浮模组通电，来实现对于镜头模组的反向补偿，保证镜头模组的防抖功能，但是OIS防抖带来的防抖效果是出色的，但是因为要在镜头模组四周加上一组磁悬浮模组，会导致镜头模组变大，这在寸土寸金的手机内部空间中是非常吃亏的。
③AI防抖技术（AIS）
随着时间的推进以及AI算法越来越大规模的使用，AIS防抖技术就是通过软硬件协同技术实现画面防抖。说起AIS防抖技术就不得不说另外一个技术，手持超级夜景。对于现在几乎智能手机标配的超级夜景模式来说，必不可少的就是AIS防抖技术，因为一张超级夜景图片的拍摄时间至少在4秒左右，其中不免的要出现手臂的晃动，对于超级夜景这样的长曝光画面，如果没有AIS防抖技术就不可避免的会出现画面模糊的情况。（为了方便解释IAS防抖技术，这里的图片就用荣耀熊军民的图片说明啦）
那么AIS防抖技术是怎么实现的呢，在超级夜景等手持场景时，AIS防抖技术会首先开启画面测光，将画面中最亮以及最暗的点检测出，保证整体画面的亮度统一，此外AI测光的好处就是通过画面亮度来调整画面曝光的时长。除了最亮以及最暗点之外，还会在画面中采集一些特征点，保证画面的亮度层次。
测光之后，画面形成的最后一步就是画面合成，AIS防抖技术就是通过多张画面以及画面测光的方式实现对于一张画面的多帧合成，不断修正画面边缘失真以及噪声较高的部分，最终实现画面的清晰，AIS防抖技术除了应用手机本身的硬件防抖技术之外，还通过AI测光，多帧合成以及NPU对算法的调动来实现画面防抖。
④记忆金属马达防抖技术（SAM）
一开始所长对于SAM技术其实是不太了解的，因此去看了B站up主胜利文绉绉的视频，关于SAM防抖技术的示意图都是来自于胜利文绉绉的视频。其实这个技术也源于OIS防抖技术，也是通过镜头模组的动态补偿实现画面防抖。那么既然原理和OIS防抖技术差不多，为什么还要使用SAM这个技术呢。其实就是因为镜头模组不断变大，变重，而SAM技术的镜头模组防抖部分可以更轻，更小，控制速度也更快。
其实相信大部分粉粉对于记忆金属这个名称是不陌生的，所长一开始知道这个名词还是来自于初中的课本。记忆金属最大的特点就是可以在特定温度条件下自动变形，因此这项技术在航天领域的卫星天线上经常使用，可以做到节省火箭空间的能力。具体使用在防抖技术上就是通过对金属丝通电使其发热进而收缩实现防抖功能。
这项技术第一次使用是在P30 Pro上面的，因为P30 Pro上面那颗IMX600Y巨大的尺寸，导致如果使用磁悬浮技术，会导致模组超大，超重另外反应灵敏度也会降低，因此华为采用了这项技术。使用SAM技术的手机镜头防抖组件的重量只有试用OIS技术的几分之一，还具备更快的反应速度，这对于一款手机的防抖能力来说不言而喻。那么他对于手机镜头模组的尺寸控制到底有多大的贡献呢？我们可以看一下下面这张图，右边是采用SAM技术的Mate30 Pro镜头模组，可以看到，在镜头尺寸明显大于左边的前提下，两者几乎保持了一样的防抖模组。
随着现在手机厂商不断进行的底大一级压死人的竞赛，未来SAM技术的应用一定会扩大的，你要问所长现在都有哪些手机采用了这一种技术，目前只有P30 Pro以及Mate 30 Pro两款，因为这项技术目前还很昂贵，并且具备这一技术的厂商叫做哈钦森科技股份有限公司，华为通过前期和哈钦森接触并合作开发实现了这项技术，由于双方的技术合作，华为也获得了这项技术的1年独占权。从P30系列发布至今，也已经快一年的时间了，希望有更多的厂商使用，并最终由某厂商使用使这款技术走向成熟吧~
好啦，所长今天的帖子就到这里啦，这一期希望粉粉们可以畅所欲言说一说自己对于手机影像发展的期待，然后让我们一起期待P40系列的到来吧，所长也会在P40发布前两周“蹭蹭热点”，给大家做一个P40爆料信息的汇总和分析~我们下期最in科技所再见咯~
(部分文章转载说明，关于SAM部分的技术解释来源于B站UP主胜利文绉绉的视频，已经获得原作者的授权。)
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玩机达人
发表于 2020-3-11 00:56:17
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