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三星蘋果攻克雙攝防抖,華為AIS橫空出世,行業進步空間在哪里?

近年來,各大手機廠商在攝像頭上不斷取得突破性成績,給行業帶來振奮消息。尤其是作為影響手機拍照最主要因素之一的防抖功能,更是在各家的努力之下,一再得以創新。
 
2017年,三星Note 8和iPhone X先后突破性地實現了光學防抖技術在雙攝手機上的應用。近日,華為新發布P20 Pro,創新性地提出“AIS智慧防抖”的概念,使其在暗光及抖動場景下拍照性能依然卓越,獲得評測機構DxOMark 109分的打分,被大眾稱為迄今為止最好用的智能拍照手機。
 
目前,市面上的防抖技術主要分為兩類:1. 光學防抖(也稱optical image stabilization,簡稱OIS,目前多由VCM音圈馬達技術實現,以三星Note 8以及iPhone X為代表,市場上大多數的手機防抖均使用此類技術);2. 電子防抖(也稱Electronic Image Stabilization,通過后期計算機軟件算法實現抖動校正,以Google Pixel 2使用為代表)。有關華為此次提出的AIS智慧防抖,根據官方介紹,是借助AI處理和校正抖動。遺憾我們無法查找到該技術的詳細原理,本文末,我們會試圖通過對比測試,從其性能上和大家一起探討。
 
近年來,VCM光學防抖被大多數手機品牌廣泛應用到高端旗艦機型,使得手機拍照功能得到極大提升。然而,先天性無法對旋轉(roll)軸實現補償以及磁干擾等難以解決的問題也困擾著各大品牌。即使如三星蘋果等巨頭最終實現解決方案去除干擾并實現雙攝防抖,其性能仍有較大提升空間。
 
由MEMSDrive研發的基于微機電系統 技術的MEMS OIS自亮相以來,便受到行業高度關注,極致防抖性能遠超市場上所有同類解決方案!同屬光學防抖,但MEMS OIS和傳統VCM防抖技術卻有著本質區別:傳統VCM防抖技術通過移動鏡頭實現抖動補償,而MEMS OIS通過移動圖像傳感器方式實現,從而可以突破傳統VCM技術不能補償旋轉(roll)軸防抖的劣勢,將手機等移動影像設備的全方位防抖實現變成可能。
 
三軸再進步:全球首個手機五軸防抖完勝傳統VCM技術
 
幾個月前,MEMSDrive再次完成MEMS OIS防抖性能升級,實現從三軸(pitch, yaw, roll)到五軸(pitch, yaw, roll, x和y方向平移)的防抖補償。這也是單反相機級全方位五軸防抖首次在手機和移動設備上的實現。尤其使得即便是在近景拍攝模式下(此時抖動對圖像畫質影響更大),再劇烈的抖動環境,由于MEMS OIS新增對于x和y方向平移的補償,圖像依然可做到清晰穩定。如下為傳統VCM防抖技術和MEMS OIS在近景拍攝下的預覽模式對比:


MEMS OIS 五軸防抖vs傳統VCM防抖 
 

移動鏡頭補償抖動和移動圖像傳感器補償抖動的對比,四軸和五軸防抖的對比,有roll軸補償和無roll軸補償的對比,MEMS OIS的防抖性能在視頻中優勢毋庸置疑。
 
此外,有關更多和VCM技術的對比,大家還可以閱讀我們此前發布文章《三星蘋果雙攝防抖吊炸天?我們離“單反相機級全方位防抖”還有多遠》,此處有鏈接觀看MEMS OIS和iPhone X以及三星Note8之對比。

AIS智慧防抖新概念,性能如何?
 
今年4月,華為發布P20 Pro,其萊卡三攝的加持以及AIS智慧防抖受到大家廣泛關注。我們為業界伙伴取得巨大成績的同時,也本著共同探討,共求進步的精神,將MEMS OIS與華為AIS智慧防抖做在此性能測試對比。


預覽模式下的圖像對比:MEMS OIS vs Huawei AIS  

如上demo視頻所示,將兩臺手機同時置放于相同振臺,給予一定振動:
1. 1倍變焦時,華為P20Pro AIS工作(由于只有長焦鏡頭才有OIS,此時未開啟)的圖像劇烈晃動,MEMS OIS圖像清晰穩定;
2. 3倍以及5倍變焦時,華為P20Pro AIS和長焦鏡頭VCM光學防抖模組同時進行工作,此時圖像仍有晃動,而MEMS OIS手機圖像保持清晰穩定

  1倍變焦 3倍變焦 5倍變焦
Huawei  P20 Pro
AIS (OIS未開啟);
圖像劇烈晃動
AIS,OIS
圖像劇烈晃動
AIS,OIS
圖像劇烈晃動
MEMS  OIS
MEMS  OIS pitch, yaw, roll,X,Y  5軸補償;
圖像清晰穩定
MEMS  OIS pitch, yaw, roll,X,Y  5軸補償;
圖像清晰穩定
MEMS  OIS pitch, yaw, roll,X,Y  5軸補償;
圖像清晰穩定

同樣,對于暗光環境,我們也進行了照片拍攝。測試在陰天的室內環境,關閉日光燈進行,同樣將兩臺手機置于相同振臺,予以4HZ/0.6度的振動(模擬用戶中等級別振動)。
 
1)1秒曝光的對比效果
環境亮度:<10 lux



2)自動模式下的近景拍攝對比
環境亮度:30 lux



值得注意的是,華為P20 Pro 圖像傳感器為1/1.7”,明顯大于MEMS OIS手機的1/2.8”,且曝光時間較MEMS OIS手機短,即這樣的條件本身在低光情況下是具備更大優勢的,但MEMS OIS手機所拍攝出的圖片仍然明顯優于華為P20 Pro,畫面清晰。
 
有關孰優孰劣并非我們討論的重點,技術總是伴隨著從誕生到成熟的發展過程。我們致敬所有為行業創新與突破貢獻的企業,也希望看到更多的技術與行業合作。希望MEMSDrive能持續走在移動影像解決方案的前列,和客戶以及行業朋友一道,走向更遠!

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