OIS光学防抖是什么？为什么手机需要OIS光学防抖？

手机支持OIS光学防抖已经不是什么新鲜事，虽然光学防抖很常见，但也有不同的防抖方案，带来不一样的防抖效果。
除了久经沙场的镜头OIS光学防抖，还有最新推出的OPPO悬浮防抖、苹果的传感器位移防抖以及vivo的微云台防抖等，这些防抖都有何区别？带来怎样的体验变化？
为什么需要OIS光学防抖？
首先我们先来了解下为什么手机影像系统需要OIS光学防抖。平常我们使用手机拍摄的瞬间，光线会通过镜头进入传感器，传感器采集后实现成像。一般我们手持手机拍摄，会产生难以避免的机身抖动，有可能会导致传感器在同一位置接收到不同的光线叠加在一起，造成最终成像模糊。
在暗光拍摄场景就能很容易体验到机身抖动带来的问题。我们在夜间拍摄时，如果使用的是没有OIS光学防抖的手机，你会发现拍摄的照片很容易模糊。这是因为暗光环境下，手机通常会降低快门速度以获取更大进光量，相当于会放大抖动带来的问题，这时候轻微的抖动就很容易导致照片模糊。
除了照片，拍摄视频也会受到机身抖动影响。机身抖动会导致视频画面的连续稳定性降低，特别是一些抖动比较厉害的拍摄场景，过大的画面晃动幅度让视频质量直线下降，甚至无法看清视频内容。

OIS光学防抖的出现就是为了改善机身抖动带来的成像问题。简单来说，OIS光学防抖会通过监测到的机身抖动位移信息，让防抖模块反向移动抵消这种抖动，从而有效抑制抖动对手机成像的影响。
主流手机已经发展出了不同防抖方案，包括镜头OIS光学防抖、传感器位移防抖以及悬浮防抖等。
镜头OIS光学防抖如何实现？
目前大部分手机所支持的OIS光学防抖功能都属于镜头OIS光学防抖。手机内部的镜头模组为可移动设计，能够通过马达或者记忆金属机械结构推动镜头模组移动，这是OIS光学防抖的硬件基础。
可移动的镜头模组配合陀螺仪获取到的手机抖动数据，反方向移动镜头模组补偿机身抖动所影响的光线路径，使得抖动后的光线仍旧能落在原本的位置，这样就能带来更加稳定清晰的成像效果。

虽然镜头模组的移动相对传感器是平行移动，但一般会用于应对手机前倾（Pitch轴）和侧倾（YAW轴）抖动，也就是我们常说的两轴光学防抖。而四轴光学防抖一般是增加了手机平移的X轴和Y轴防抖，通常在两轴防抖硬件基础上，通过算法优化实现四轴防抖。
值得一提的是，虽然镜头OIS光学防抖原理基本一致，但也有不同的实现方式。比如有滚珠式防抖、悬丝式防抖、SMA记忆合金防抖，这些都是通过不同方式物理推动镜头模组，实现防抖效果。
镜头OIS光学防抖在目前的手机上很常见，大部分手机基本都采用这种防抖方案。在镜头OIS光学防抖加持下，手机拍照安全快门时间可以变得更长，提升暗光场景下成像质量的同时，也能保证成片率。防抖同样也适用于拍摄视频场景，在手持抖动场景，提升视频画面的稳定性，获得更好的画面品质。
传感器位移式光学防抖是怎样的？
在2020年发布的iPhone 12 Pro Max上，首次用上比较少见的传感器位移式光学防抖，这种防抖方式的实现方式和镜头光学防抖不同。
传感器位移式光学防抖是通过移动手机传感器抑制机身抖动，同样也是让抖动的光线路径落到原本位置。因为要移动的是传感器，所以不需要考虑镜头光线折射问题。相比笨重的镜头模组，移动传感器相对要容易很多，能够实现更加灵活敏捷的移动响应，提升防抖性能。
比如iPhone 12 Pro Max所采用的传感器位移式光学防抖能够实现每秒5000次防抖调整，在高速抖动场景要有更好的防抖效果。
OPPO的悬浮防抖
OPPO Find X5 Pro首次搭载了全新的悬浮防抖功能，看完上面两种防抖方式的原理，再来看OPPO的悬浮防抖就很容易理解了。OPPO的悬浮防抖就是上面提到的镜头OIS光学防抖+传感器位移防抖两者的结合体，相当于有双OIS加持，实际防抖效果自然会有大幅提升。
其中，OPPO悬浮防抖所采用的传感器位移防抖还与iPhone使用的防抖稍有区别。OPPO的悬浮防抖加入了旋转防抖功能，通过旋转传感器，更有效抑制机身旋转抖动，提升不同抖动场景的防抖效果。
OPPO Find X5 Pro所采用的悬浮防抖会把机身不同方向、不同幅度、不同频率的抖动进行拆分，通过算法将抖动补偿分配到镜头和传感器两个防抖组件上，协同合作，充分利用硬件优势，实现双重光学防抖效果。
根据官方公布的数据，OPPO Find X5 Pro所采用的悬浮防抖最高支持±3度防抖以及0.7度旋转防抖角度，实现x轴，y轴，pitch轴，yaw轴，roll轴五轴光学防抖，覆盖更广的抖动场景。
为了实现更加复杂的光学防抖，整体镜头模组体积会有明显的增大。从上面的对比图可以看到，相比上一代OPPO Find X3 Pro的传统镜头光学防抖，Find X5 Pro的模组体积明显增加了不少。镜头模组体积的增加，更加考验机身内部空间的堆叠，要实现这种复杂的防抖相当不容易。
更加复杂的悬浮防抖带来了明显的优势提升，OPPO Find X5 Pro悬浮防抖的稳定性是上一代的3倍，安全快门直接提升到了1/2秒，意味着可以拍摄到更加稳定的视频画面，在保证成片率的前提下，获得更加纯净清晰的夜景照片。
此外，手机所配备的ICE2.0动态抓拍引擎，能够通过AI算法对场景识别，在多帧素材中选取最清晰的局部画面再进行合成，并针对图像中不同场景内容进行精确降噪，在运动场景更容易抓拍到清晰的画面。
vivo也给我们带来了新的光学防抖方案-微云台，微云台防抖方案早已在vivo手机产品中落地。
上面提到的几种光学防抖方式都有一个共同点，镜头模组和传感器不是作为一个整体进行防抖移动，而是分别移动。这种防抖方式有可能会降低画面边缘画质，影响视频质量。
手机上很常见的OIS光学防抖：原来也分三六九等
而微云台则把镜头模组和传感器绑定在一起，为镜头模组和传感器整体移动的防抖方式，改善画面边缘模糊的问题，整体画面稳定效果拥有更高的一致性。微云台的移动限制相对也要更小一些，带来更好的防抖效果，支持5轴VIS视频防抖。当然， 微云台防抖方案同样会占用比较大的机身内部空间，并且对技术要求也极高。
没有OIS光学防抖的手机怎么办？
支持OIS光学防抖意味着更高的成本和更加复杂的内部设计，不是所有手机都支持OIS光学防抖功能。如果没有硬件级的OIS光学防抖，还有其它办法稳定画面吗？答案是有的。
EIS电子防抖是通过软件算法实现的防抖，结合机身陀螺仪等传感器检测到的机身姿态变化，对视频画面边缘进行动态裁剪，部分还会在算法中加入AI算法预测，实现更好的稳定效果，提升视频整体稳定感，实际画面稳定性效果会有明显提升。
不过EIS电子防抖在拍照片场景是不起作用的，而且经过EIS电子防抖裁剪后，虽然画面更加稳定，但画面视野会有大幅缩减。部分手机在开启EIS电子防抖后，会通过超广角拍摄画面，利用超广角开阔的视野降低裁剪画面带来的视野缩小问题。
如果手机支持OIS光学防抖，同时搭配EIS电子防抖，就能实现更优秀的防抖效果。不少手机都支持同时开启OIS光学防抖+EIS电子防抖，带来更加稳定的视频画面。
总结
手持拍摄场景基本都会存在不可避免的抖动，因此要想提升影像系统成像效果，对防抖的升级还是非常有必要的，我们也能看到手机OIS防抖技术正在持续突破。更好的OIS光学防抖不仅能带来暗光下照片成像质量的提升，还能带来更稳定的视频画面等，进一步提升影像系统综合表现。
目前手机主流的OIS光学防抖仍旧是以镜头OIS光学防抖为主，近年来在手机上出现的悬浮防抖、传感器位移防抖、微云台防抖等同样属于OIS光学防抖，通过技术创新突破带来更大的防抖角度、质量更高的防抖画面，更加敏捷的防抖响应等，让手机能够应对更苛刻的抖动场景。
OIS光学防抖是手机影像系统升级的重要一环，我们在选购手机时，也可以多关注一下手机支持的防抖类型以及防抖效果，特别是喜欢用手机拍摄视频的用户。
此文内容来自泡泡网，作者刘明鹏，如涉及作品内容、版权和其它问题，请于联系工作人员，我们将在第一时间和您对接删除处理!