Se hai mai provato a registrare un video sul tuo telefono mentre cammini, sai che mantenere l'immagine ferma è complicato. Esiste una tecnologia intelligente progettata per ridurre l'effetto camma traballante e ci sono due diversi approcci per implementarla.
La stabilizzazione ottica dell'immagine proviene dal mondo della fotografia, utilizzando complessi meccanismi hardware all'interno di un obiettivo per mantenere l'immagine ferma e consentire un'acquisizione nitida. È in circolazione da molto tempo, ma è stato adattato per i video e recentemente miniaturizzato per gli smartphone. La stabilizzazione dell'immagine digitale è più un trucco software, come uno “zoom digitale” ma al contrario, selezionando attivamente la parte corretta di un'immagine su un sensore per far sembrare che il soggetto e la fotocamera si muovano meno. Diamo un'occhiata a come funzionano entrambi e a come vengono applicati negli ultimi gadget fotografici.
Stabilizzazione ottica dell'immagine: uno stabilizzatore per il tuo obiettivo
How-To Geek ha già un articolo che spiega come funziona la stabilizzazione ottica dell'immagine . Ma per completezza, riassumeremo: la stabilizzazione ottica dell'immagine, abbreviata come OIS e anche chiamata "IS" o "riduzione delle vibrazioni" (VR, nessuna relazione con la realtà virtuale) a seconda della marca della fotocamera, tutto sull'hardware.
Un obiettivo della fotocamera con stabilizzazione ottica dell'immagine ha un motore interno che sposta fisicamente uno o più elementi in vetro all'interno dell'obiettivo mentre la fotocamera mette a fuoco e registra lo scatto. Ciò si traduce in un effetto stabilizzante, che contrasta il movimento dell'obiettivo e della fotocamera (dal tremolio delle mani dell'operatore, ad esempio) e consente di registrare un'immagine più nitida e meno sfocata. Questo, a sua volta, consente di scattare foto in condizioni di scarsa illuminazione o con un valore F-stop inferiore pur essendo ben definito.
L'ingegneria che va in questa roba è sorprendente. È una versione minuscola di hardware esterno come i gimbal multiasse utilizzati sistemi come la Steadicam —Quelle grosse parentesi graffe montate sulla spalla che potresti aver visto in occasione di eventi sportivi o set cinematografici. I risultati di un sistema di stabilizzazione integrato nell'obiettivo o nella fotocamera non sono così straordinari come quelli che si ottengono dagli stabilizzatori giroscopici esterni, ma sono comunque piuttosto impressionanti. Una fotocamera con un obiettivo dotato di stabilizzazione ottica dell'immagine può acquisire immagini fisse più chiare a livelli di luce inferiori rispetto a una senza e la stessa tecnologia può essere utilizzata per creare un leggero miglioramento nell'effetto sfocato e traballante della registrazione di video su una fotocamera portatile. Il grande svantaggio è che la stabilizzazione ottica dell'immagine richiede molti componenti extra in un obiettivo e le fotocamere e gli obiettivi dotati di OIS sono molto più costosi rispetto a progetti meno complessi.
La stabilizzazione ottica dell'immagine era limitata alle fotocamere e alle videocamere di fascia alta. Ma la tecnologia è stata iterata abbastanza da poterla ottenere in DSLR di livello consumer e fotocamere mirrorless ora. È stato persino ridotto in modo che un obiettivo OIS possa adattarsi a un modulo fotocamera per smartphone. Sì, ciò significa che in alcuni smartphone è presente un minuscolo elemento di vetro in movimento con uno spessore inferiore a mezzo pollice. Se il tuo telefono ha un obiettivo OIS, puoi tenere l'estremità superiore all'altezza dell'orecchio, scuoterla leggermente e persino sentire l'elemento stabilizzatore vibrare nel modulo della fotocamera posteriore. (Ehm, non farlo troppo difficile, però.)
Ecco un esempio dell'elemento IS di latta di un modulo fotocamera del telefono. Notare come la parte superiore del gruppo obiettivo può muoversi indipendentemente dal sensore di immagine sottostante.
Con obiettivi e sensori molto più piccoli, la funzione OIS sui telefoni non è così efficiente come lo è sulle fotocamere più grandi. Ma ti aiuta comunque a scattare foto più chiare e video meno mossi. Alcuni modelli di telefoni notevoli con stabilizzazione ottica dell'immagine includono iPhone 6+ e successivi, Samsung Galaxy S7 e successivi, LG serie G e Google Pixel 2.
Stabilizzazione manuale dell'immagine: ritagliare il video per stabilizzarlo
La stabilizzazione dell'immagine digitale viene eseguita tramite software. Se hai familiarità con la differenza tra zoom ottico e zoom digitale (cioè, gonfiare i pixel su un'immagine senza migliorarli), è simile. Ma la stabilizzazione digitale ha un effetto molto più immediato e misurabile sul video.
Per stabilizzare un video pre-registrato traballante, è possibile ritagliare le sezioni sui bordi che si "spostano" su ogni fotogramma, ottenendo un video che sembra più stabile. È un'illusione ottica: mentre il video si agita, il ritaglio di ogni fotogramma dell'immagine viene regolato per compensare il tremolio e "vedi" una traccia fluida del video. Ciò richiede l'ingrandimento della cornice dell'immagine (e il sacrificio della qualità dell'immagine) o l'ingrandimento della cornice stessa (risultando in un'immagine più piccola con bordi neri che si muovono).
Gli editor video dei pazienti possono farlo manualmente con una registrazione finita, fotogramma per fotogramma. Ecco un drammatico esempio di un breve filmato dell'episodio VII di Star Wars.
Questo è un esempio esagerato di ritaglio per un effetto stabilizzante, ma mostra come lo spostamento dell'immagine attorno al fotogramma del video rispetto al soggetto (la nave) o allo sfondo possa risultare in un video più fluido. Ecco una raccolta di esempi più tipici con soggetti del mondo reale.
Stabilizzazione dell'immagine digitale: software che ritaglia video per te
Con l'aggiunta di un software avanzato, i computer possono applicare automaticamente questa tecnica di ritaglio e spostamento al video. Software di editing video come Adobe Premiere , Final Cut Pro e Sony Vegas possono farlo, generalmente ottenendo l'effetto ritagliando o ingrandendo leggermente un video a grandezza naturale e stabilizzandolo dinamicamente fotogramma per fotogramma. Ecco un esempio di un effetto di stabilizzazione automatica su un video, eseguito in Final Cut Pro (vai a 3:34 se non è già impostato).
Proprio come la stabilizzazione ottica dell'immagine, questo software di post-elaborazione sta diventando più economico e più distribuito. È anche possibile utilizzare la stabilizzazione di base dello zoom e del ritaglio integrata in alcuni servizi video gratuiti, come YouTube e Instagram. Esiste un limite alla quantità di questo effetto che può essere applicato poiché è necessario ingrandire per compensare le vibrazioni della fotocamera senza mostrare aree nere sul bordo del fotogramma video. Più ingrandisci, più bassa sarà la qualità del video finale. Si noti che nel video seguente il fotogramma del metraggio stabilizzato (in alto) è più piccolo dell'intero fotogramma del video originale non stabilizzato (in basso) a causa del ritaglio necessario per l'effetto stabilizzante.
Ecco come applicare la stabilizzazione dell'immagine a un video esistente. Ora, combina quella tecnica di stabilizzazione del movimento e del ritaglio, un po 'di spazio in più sulla griglia di pixel del sensore di una fotocamera quando si riprende un video e un software super avanzato che rileva parti dell'immagine e il loro movimento, e puoi eseguire la stabilizzazione automaticamente, proprio mentre il video viene registrato! Quel software registra l'intera immagine sul sensore della fotocamera per ogni fotogramma, rileva automaticamente come la fotocamera sta tremando in relazione al soggetto principale e allo sfondo e ritaglia il video fino alla dimensione 4K o 1080p mentre sposta l'immagine per compensare il movimento di la fotocamera stessa.
Questo è ciò che significa "stabilizzazione dell'immagine digitale": applicare strumenti di ritaglio al video, automaticamente e immediatamente nella fotocamera, senza la necessità di software aggiuntivo dopo la registrazione del video.
Questa tecnologia non necessita di parti mobili aggiuntive nel meccanismo dell'obiettivo, rendendola più economica da produrre. Non è tecnicamente efficiente come una lente stabilizzata otticamente, perché è necessaria un'elaborazione computerizzata più avanzata per applicare gli strumenti di ritaglio in tempo reale. Ma con la giusta combinazione di hardware e software, gli effetti possono essere drammatici. Ecco un video delle più recenti tecniche di stabilizzazione dell'immagine digitale nella nuova serie GoPro 7 .
Nota che la GoPro 7, come i suoi predecessori, non ha parti mobili di stabilizzazione nella fotocamera stessa e il video sopra non è stato stabilizzato con software extra come Premiere o Final Cut. Tutto quel video viene ripreso direttamente dalla fotocamera, con il ritaglio applicato automaticamente per compensare le vibrazioni e le vibrazioni. Non è perfetto: non è abbastanza buono da rimuovere completamente la vibrazione da una bicicletta che scende una rampa di scale, ad esempio, e fa un ritaglio di circa il 10% sul fotogramma del video. Ma è un miglioramento impressionante rispetto a una fotocamera non stabilizzata, senza la spesa o il tempo necessari per la stabilizzazione OIS o solo software. GoPro ha la stabilizzazione dell'immagine digitale nella fotocamera sin dalla serie Hero 5 ed è disponibile anche su altre action cam.
La stabilizzazione dell'immagine digitale può essere applicata anche ai video sui telefoni. Google utilizzava un sistema solo software sul Pixel originale (indicato come "EIS" per "stabilizzazione elettronica dell'immagine") e ora la maggior parte dei telefoni di fascia alta ha applicato almeno un certo livello di stabilizzazione digitale, esplicitamente o meno. Samsung nota che sul Galaxy Note 8, Galaxy S9 e Galaxy S9 +, entrambi ottici e contemporaneamente viene utilizzata la stabilizzazione dell'immagine digitale. Ma c'è un grande svantaggio nella stabilizzazione dell'immagine digitale: a differenza di un sistema di stabilizzazione ottica, non può essere applicato alle immagini fisse. Poiché la stabilizzazione dell'immagine digitale si basa sul ritaglio di una serie di fotogrammi video fissi, non funziona su uno solo alla volta.
