夜景沒拍糊 起碼有手機攝像頭防抖技術一半功勞

說來慚愧，當筆者當年因為窮混跡於毀一生的單反圈之外的時候，總是不理解相機這東西為什麼要「防抖」，直到有一天拿著人生第一部D90端了半小時……雖然並沒有第一次開高速幾個小時下來酸爽，但也足夠領會相機廠商們對於「防抖」這件事的良苦用心。

「人人都手抖」

手抖，醫學上稱為震顫。它僅是一個癥狀，是指身體的一部分或全部表現為不隨意的有節律性的顫動。在攝影中，手抖表現為相機端不穩，造成的畫面模糊。這種抖動一般來說很輕微，雖然不會像帕金森綜合征患者那樣，然而對於拍照這種精細活來說還是影響甚大的。除此之外你要是喝點兒濃茶咖啡啤酒之類的東西，心跳加快會讓手抖比平時更加嚴重……

因為抖動而造成的糊片，相信是拍照新手們最常經歷的事情了，而且在夜景上最為常見，由於進光量遠小於白天，相機只好調慢快門來獲得更多進光，手持條件下就很容易發生糊片。

你應該都拍出過的糊片

「被動防抖」有哪些？

在這裡就要引出一個概念那就是安全快門。簡單來說使用大於安全快門的速度進行拍攝就可以最大限度的避免抖動拍虛照片，那多少的快門速度是安全的？ 直觀來講，對於未經訓練的普通人，1/4000秒跟1秒的曝光時間（或快門速度），手持拍攝出來的效果必然是前者「高速凝固的畫面」清晰銳利，而後者肯定塗抹的你都認不出來了。

不得不說 手持慢快門「偶爾」也會是種藝術……

理論上安全快門的速度就是鏡頭焦距的倒數，例如我們在使用70mm焦段拍攝，這時的安全快門就是1/70秒，大於它是安全的，而小於1/70秒的快門速度就有可能拍虛照片。

除了快門速度之外，如果不加入主動的防抖技術，能夠對抖動起到規避效果的還有提高ISO、增大光圈、以及多拍亮的地方這樣的辦法（誤）；然而提高ISO不可避免的帶來噪點問題，大光圈也會給你的錢包帶來危機，於是要是你的手機鏡頭除了調調參數之外還有防抖這樣的硬貨存在，那你就偷著樂吧。

提高ISO不可避免的帶來噪點問題

而終極手段就是流傳江湖的「鐵手功」了……也就是說，通過一定的鍛煉或者一些穩定性較好的姿勢，是可以一定程度上提高防抖的效果；此外還可以在拍攝的時候為身體找個支撐，或者乾脆依靠外部設施固定手機或相機，也就是三腳架之所以存在的部分原因了。

正確與錯誤的「防抖」姿勢

更高級的防抖單靠快門和ISO是不行的

「防抖」自然最早出現於相機上面，一般標準焦距或者廣角的鏡頭由於焦距較短，重量也不大，比如35mm、50mm，快門速度很容易大於1/35s、1/50s，手持加防抖On已經足夠應付大多數場景了；不過像200mm以上的鏡頭，必須保證1/200s的快門速度才能保證畫面清晰，然而如果多數場景的進光量不足以滿足它就必須要拖長曝光時間，因此無論焦距還是重量都不太適合手持拍攝。

即便手機鏡頭的焦距不會達到200mm，通常等效於35mm或者更短，但進光量不足的問題還是催生了從單反相機移植「光學防抖」這一技術的趨勢。

HTC較早的在2013年就引入了OIS光學防抖

就像變焦分數碼與光學一樣，「防抖」在智能手機的攝像頭上也主要有光學防抖OIS以及電子防抖EIS、和機身感測器防抖；如果按照複雜程度來分，還可以分為兩軸、三軸（iPhone 6s Plus、華為Mate 8）、四軸（小米5、6）、五軸（索尼Xperia XZ）……

光學防抖：智能手機領域一般把這叫做「OIS」，通過鏡頭的浮動透鏡來糾正「光軸偏移」。其原理是通過鏡頭內的陀螺儀偵測到微小的移動，然後將信號傳至微處理器，處理器立即計算需要補償的位移量，然後通過補償鏡片組，根據鏡頭的抖動方向及位移量加以補償；從而有效地克服因相機的振動產生的影像模糊。

光學防抖之鏡頭移動給予負反饋

看不懂也沒關係，你只要知道是這樣動的就可以了……原理說來簡單，你拿著相機朝右偏了，鏡組就朝左漂，你拍的就還是原來的地方。

電子防抖：說到電子或者數碼，自然就不靠機械來實現了，以谷歌Pixel為例，EIS依靠調整ISP的演算法，同時在硬體上依靠IMX378的大感光面積來增加進光量，彌補拿掉OIS後在夜拍時的不足。其中重點則是HDR+，也就是以短曝光快速連拍幾張照片融合在一起，可以用來應付夜拍時常見的不平均人造光源。

非要說這兩者實際效果有什麼區別，可能並沒有數碼變焦與光學變焦的區別更大，而谷歌也表示不同之處在於EIS更加適合視頻拍攝，而OIS則更加適合靜態照片。

SmartSensor：OPPO於2016年MWC推出的技術，從原來的Pitch軸和Yaw軸兩個方向的抖動補償，升級為SmartSensor圖像晶元防抖技術，實現現Pitch軸、Yaw軸及旋轉中心軸Roll軸三個維度的抖動補償。說到「圖像晶元」，這就可以算作一種機身感測器防抖。至於這些軸都是什麼，還是不跟你們聊笛卡爾右手了，來請出索大吧。

「防抖」的軸都是什麼鬼

前面提到，依照複雜程度，目前應用於手機鏡頭的防抖有兩軸、三軸、四軸、以及索尼的五軸。為何要涉及如此多的修正方向，還是因為拍照時你的手抖引起的相機不規則運動的方向太多所導致。

這是目前最為複雜的防抖方式，通過鏡組+CMOS的移動，涵蓋了所有能夠補償的方向，分別是鏡組前後翻轉、左右翻轉，CMOS垂直移動、水平移動以及旋轉，於是稱之為「五軸防抖」。除了索尼微單之外，Xperia XZ/XZ Premium上也搭載了該技術。

索尼的五軸防抖技術與五軸的各自作用

既然「五軸」最全面，其他就可以用依次做減法來解釋了——比如剛才提到的HTC，只能實現鏡頭的前後翻轉和左右翻轉的「補償」，因此只是兩軸防抖，小米6除此之外還加入了鏡頭的水平移動和垂直移動，因此稱為四軸防抖。至於最後一種「旋轉」的補償，目前只有索尼通過移動CMOS的方式來實現，因為鏡頭是圓的，無論怎麼旋轉都是不起作用的……

兩軸防抖

小米6的四軸防抖

索尼XZ/XZ Premium的五軸防抖

猜想大多數廠商只搭載多達四軸防抖而非索尼這麼極致之外，除了技術壁壘及專利方面的問題，大概也是因為「旋轉」這種抖動方式日常還是不太常見的，無論怎麼手持拍照還是很容易端平手機，運動也是直上直下而非旋轉。當然多一軸有多一軸的好處，所能應對的場景也更加具有挑戰性，對比一下索尼XZ與iPhone的效果就知道了。

手機本身之外 還有什麼防抖大法？

假如你的手機並沒有所謂的OIS、EIS防抖技術，而你又特別熱衷於視頻拍攝和夜景該怎麼辦呢？相信直播越來越流行的今天你也因為很多戶外不講究拿個自拍桿就上的主播們，曾經看吐過許多直播，當然我不是說因為主播顏值……而是因為畫面實在太抖。

於是由此誕生了很多便攜穩定器，防抖的機制，是通過改變光軸，從而使得圖像在感測器上得到穩定，而改變光軸的方式是通過偵測當前時刻的位移變化，從而得出瞬時的改變，因此這種方式更加適合靜態影像，而並不能改變畫面隨相機運動帶來的起伏。

穩定器的原理有兩種，一種是基於物理的重力平衡（例如斯坦尼康），從而減少相機的震動。如今更流行的則是電子穩定器，是藉助於陀螺儀來偵測運動。這種偵測是基於「慣性的」，也就是我們會判定被穩定物體下一秒的運動方式，從而提前做出改變，這種方式相比於光學防抖或者機身防抖，不僅可以穩定每一幀畫面，更能讓視頻畫面保持平穩。

斯坦尼康穩定系統

從這裡可以看出，防抖技術和穩定器是兩個不同的技術層面，是互相彌補不可替代的。對於穩定器來說，拋開斯坦尼康這一類物理穩定器不談，穩定器的關鍵在於「慣性預測」，而防抖技術不論是光學防抖還是機身防抖關鍵在於「實時補償」。

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