手机能「打快板」是怎么回事?浅谈手机的光学防抖

bigesida | 2020-03-04 16:10

每天刷微博都能发现消费者因为缺乏对智能手机的理解,导致将手机某些正常现象误以为是瑕疵或故障的话题。就像昨天,手机「打快板」引起了广泛的讨论。

事情的起因是某位网友购买小米10 之后,发现手机晃起来会有「哒哒哒」的声音,就像在打快板一样。该用户怀疑是小米10 的产品设计或者品控出现了问题,结果这名用户就被其他热心微博网友科普了一个晚上。

为什么手机摄像头晃起来会有声音?

那么问题来了,如果不是产品有问题,手机的「哒哒哒」声音是怎么来的呢?解答这个问题,需要大家先了解一下手机镜头光学防抖的原理。

光学防抖(英语:Optical image stabilization),是指在照相机或者其他类似成像仪器中,通过光学元器件的设置,例如镜头设置,来避免或者减少扑捉光学信号过程中出现的仪器抖动现象,从而提高成像质量。

——百度百科

为了提高手机拍摄的照片质量,许多手机都会加入光学防抖这一特性。用户在手持相机的时候,并不是完全静止的,机身或多或少都会产生一定的位移,这样微小的抖动可能会影响相机的拍摄效果。

▼小米 CC9 Pro 镜头模组

在光线充足的场景下,为了避免照片过曝,相机的快门时间会非常短,这些微小的抖动对照片造成不了什么影响。但如果在光线不足的情况下,为了获得更好的照片画质,相机只能选择延长曝光时间。这时候就算是轻微的抖动,都会让照片形成拖影,这也是摄影师们三脚架不离身的原因。

但是用手机拍照,不就图个方便,如果要上三脚架,那就失去了便携的意义。所以在很久以前,就有手机厂商利用光学防抖技术,来消除轻微抖动对照片的影响。

▼诺基亚 2012 年发布的 Lumia 920 就具备光学防抖功能

如果我们仔细观察一颗具有光学防抖的手机摄像头,你会发现藏在防滚架里面的镜头并不是完全固定的,相反如果用外力去触控,还可以对镜头进行挪动,不过取消外力后,镜头会复位到正中间的位置。

▼三星 Galaxy Note9 主摄(来源 jerryRidEverything)

当具备光学防抖的摄像头处在工作状态时(打开相机时),手机摄像头会利用电磁力驱动镜头位移,来抵消整台手机的轻微抖动。比如手机向上动了,镜头就会向下动,手机向左动了,镜头就会向右动,永远保持镜头的相对地面的位置不变,提高 CMOS 成像清晰度。

当然,手机为了省电,是不可能让摄像头一直通电工作的。当你关闭相机,摄像头就会断电。失去了电磁力的束缚,里面的镜头就处于放松的状态。你晃动手机,镜头模组与防滚架产生碰撞,当然会有声音。

为什么小米10 的声音特别大?

大家可能忘记了,小米10 的主摄是 1 亿像素的三星 HMX,传感器尺寸 1/1.33 英寸,是目前市面上最大的底。超大的摄像模组,就意味着防滚架内部会有更大的空间来提供镜头补偿。手机晃动时,镜头运动距离增加了,必然会导致声音更大。

▼左 1200 万像素,右 1 亿像素

现在市面上的手机都采用多摄结构,有时候手机上具有光学防抖的摄像头并不止一颗。要是晃起来,声音还不止一种呢。

除了光学防抖,还有哪些应用在影像领域的防抖技术?

首先最简单的就是电子防抖。这种防抖技术纯粹是靠软件算法,对视频画面进行裁剪,来稳定视频的画面。现在手机的硬件性能有了突飞猛进,部分旗舰手机都能拍摄实时防抖的视频。例如 OPPO Reno3 Pro,小米9。

还有一种就是借助外部设备拍摄画面抖动,光学防抖只能保证相对静止状态下画面是稳定的。但云台可以保证在运动的情况下,画面也是稳定的。

陀螺仪会检测到设备的状态变化,控制电机施加反方向的动力,防止镜头产生倾斜,避免抖动。最近发布的 vivo APEX 2020 就内置了一个微小的云台系统,与普通的光学防抖只能处理上下左右的抖动不同,云台系统对倾斜翻转的抖动也非常有效。

如果大家能够拿起 APEX 2020 晃一下,我相信它的「快板声」比小米10 还大。

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