歩きながらスマートフォンで動画を撮ろうとしたことがあれば、画像を静止させるのは難しいことをご存知でしょう。その不安定なカム効果を減らすように設計されたいくつかの巧妙な技術があり、それを実装するための2つの異なるアプローチがあります。
光学式手ぶれ補正は、レンズ内部の複雑なハードウェアメカニズムを使用して画像を静止させ、鮮明なキャプチャを可能にする静止画の世界から生まれました。それは長い間存在していましたが、ビデオに適応し、最近スマートフォン用に小型化されました。デジタル手ぶれ補正は、「デジタルズーム」のようなソフトウェアのトリックですが、逆に、センサー上の画像の正しい部分をアクティブに選択して、被写体とカメラの動きが少ないように見せます。両方がどのように機能するか、そして最新の写真ガジェットにどのように適用されているかを見てみましょう。
光学式手ぶれ補正：レンズ用手ぶれ補正機構
ハウツーオタクには、光学式手ぶれ補正がどのように機能するかを説明する記事がすでにあります 。ただし、完全を期すために、要約します。光学式手ぶれ補正は、略してOISと呼ばれ、カメラのブランドに応じて「IS」または「振動低減」（VR、仮想現実とは関係ありません）とも呼ばれます。すべてのハードウェアについて。
光学式手ぶれ補正機構を備えたカメラレンズには、カメラが焦点を合わせてショットを記録するときに、レンズ内の1つまたは複数のガラス要素を物理的に動かす内部モーターがあります。これにより、安定化効果が得られ、レンズとカメラの動き（たとえば、オペレーターの手の揺れによる）に対抗し、より鮮明でぼやけの少ない画像を記録できるようになります。これにより、明確に定義されたまま、暗い場所で、または低いFストップ値で写真を撮ることができます。
このようなものに入るエンジニアリングは素晴らしいです。これは、で使用されている多軸ジンバルのような外部ハードウェアの超小型バージョンです。 ステディカムなどのシステム —スポーツイベントや映画のセットで見たことがあるかもしれない大きな肩に取り付けられたカメラブレース。レンズ内またはカメラ内の手ぶれ補正システムの結果は、外部のジャイロスコープの手ぶれ補正システムの結果ほど劇的ではありませんが、それでもかなり印象的です。光学式手ぶれ補正機能を備えたレンズを備えたカメラは、そうでないカメラよりも低い光レベルでより鮮明な静止画像をキャプチャできます。同じテクノロジーを使用して、ハンドヘルドカメラでビデオを録画するときのぼやけた不安定な効果をわずかに改善できます。大きな欠点は、光学式手ぶれ補正にはレンズに多くの追加コンポーネントが必要であり、OISを装備したカメラとレンズはそれほど複雑でない設計よりもはるかに高価であるということです。
光学式手ぶれ補正は、以前はハイエンドのスチルカメラとビデオカメラに限定されていました。しかし、このテクノロジーは十分に繰り返されているため、消費者レベルのデジタル一眼レフカメラやミラーレスカメラで利用できるようになりました。 OISレンズがスマートフォンのカメラモジュールに収まるように縮小されています。はい、つまり、一部のスマートフォンには、厚さが0.5インチ未満の小さな動くガラス要素があります。お使いの携帯電話にOISレンズが付いている場合は、上端を耳に当てて少し振ると、背面カメラモジュールで手ぶれ補正要素がガタガタ鳴るのが聞こえます。 （ええと、これはあまり難しくしないでください。）
これは、電話カメラモジュールの錫IS要素の例です。レンズアセンブリの上部が、下のイメージセンサーとは独立して移動できることに注意してください。
レンズとセンサーがはるかに小さいため、電話のOIS機能は、大型のカメラほど機能しません。それでも、より鮮明な写真と揺れの少ないビデオを撮るのに役立ちます。光学式手ぶれ補正機能を備えた注目すべき電話のデザインには、iPhone 6以降、Samsung Galaxy S7以降、LG Gシリーズ、GoogleのPixel2などがあります。
手動手ぶれ補正：ビデオをトリミングして手ぶれ補正
デジタル手ぶれ補正はすべてソフトウェアで行われます。に精通している場合 光学ズームとデジタルズームの違い （つまり、画像のピクセルを改善せずに爆破する）、それは似ています。しかし、デジタル安定化は、ビデオに対してはるかに迅速で測定可能な効果をもたらします。
不安定な事前録画ビデオを安定させるために、各フレームで「移動」している境界線のセクションを切り取って、より安定したビデオを作成できます。これは目の錯覚です。ビデオが揺れている間、画像の各フレームのトリミングが揺れを補正するように調整され、ビデオのスムーズなトラックが「表示」されます。これには、画像フレームをズームインする（そして画質を犠牲にする）か、フレーム自体をズームアウトする（結果として、黒い境界線が動き回る小さな画像になる）必要があります。
忍耐強いビデオ編集者は、フレームごとに、完成した記録でこれを手動で行うことができます。これは、スターウォーズエピソードVIIのショートショットの劇的な例です。
これは、安定化効果のためのトリミングの誇張された例ですが、被写体（船）または背景のいずれかに対してビデオフレームの周りで画像を移動すると、より滑らかなビデオが得られることを示しています。これは、実際の主題を使用したより典型的な例のコレクションです。
デジタル画像安定化：あなたのためのソフトウェアトリミングビデオ
高度なソフトウェアを追加することで、コンピューターはこのトリミングと移動の手法をビデオに自動的に適用できます。のようなビデオ編集ソフトウェア アドビプレミア 、Final Cut Pro、およびSony Vegasはこれを行うことができ、通常、フルサイズのビデオを少量トリミングまたはズームし、フレームごとに動的に安定させることで効果を実現します。これは、Final Cut Proで実行されるビデオの自動安定化効果の例です（まだ設定されていない場合は3:34にスキップします）。
光学式手ぶれ補正と同じように、この後処理ソフトウェアはより安価になり、より分散されています。 YouTubeやInstagramなどの無料のビデオサービスに組み込まれている基本的なズームとクロップの安定化を使用することも可能です。ビデオフレームの端に黒い領域を表示せずにカメラの揺れを補正するためにズームインする必要があるため、この効果を適用できる量には制限があります。ズームインするほど、最終的なビデオの品質は低下します。次のビデオでは、安定化効果に必要なトリミングのため、安定化されたフッテージのフレーム（上）が元の安定化されていないビデオのフレーム全体（下）よりも小さいことに注意してください。
これが、既存のビデオに手ぶれ補正を適用する方法です。さて、その移動とトリミングの安定化技術、ビデオを撮るときのスチルカメラセンサーのピクセルグリッド上の少し余分なスペース、および画像の一部とその動きを検出する超高度なソフトウェアを組み合わせると、自動的に安定化を行うことができます。ビデオが録画されている間！そのソフトウェアは、フレームごとにカメラのセンサーに画像全体を記録し、主要な被写体と背景に対してカメラがどのように揺れているかを自動的に感知し、画像を動かしながら4Kまたは1080pサイズにビデオをトリミングして、カメラ自体。
それが「デジタル手ぶれ補正」の意味です。ビデオの記録後に追加のソフトウェアを必要とせずに、カメラで自動的かつ即座にトリミングツールをビデオに適用します。
このテクノロジーは、レンズメカニズムに余分な可動部品を必要としないため、製造コストが低くなります。トリミングツールをリアルタイムで適用するには、より高度なコンピューター処理が必要なため、光学的に安定化されたレンズほど技術的に効率的ではありません。しかし、ハードウェアとソフトウェアの適切な組み合わせにより、その効果は劇的なものになる可能性があります。こちらが最新のデジタル手ぶれ補正技術のビデオです 新しいGoPro7シリーズ 。
GoPro 7は、その前身と同様に、カメラ自体に可動安定化パーツがなく、上のビデオはPremiereやFinalCutなどの追加ソフトウェアで安定化されていないことに注意してください。そのビデオはすべてカメラから直接撮影され、揺れや振動を補正するために自動的にトリミングが適用されます。これは完璧ではありません。たとえば、階段を下りる自転車の揺れを完全に取り除くには不十分であり、ビデオフレームのトリミングが約10％になります。ただし、OISやソフトウェアのみの手ぶれ補正に必要な費用や時間をかけずに、手ぶれ補正されていないカメラに比べて目覚ましい改善が見られます。 GoProは、Hero 5シリーズ以降、カメラ内でデジタル画像安定化機能を備えており、他のアクションカメラでも利用できます。
デジタル画像安定化は、電話のビデオにも適用できます。 Googleは元のPixelでソフトウェアのみのシステム（「電子手ぶれ補正」の「EIS」と呼ばれる）を使用していましたが、現在、ほとんどのハイエンドスマートフォンには、明示的かどうかにかかわらず、少なくともある程度のデジタル手ぶれ補正が適用されています。サムスンは、ギャラクシーノート8、ギャラクシーS9とギャラクシーS9 +、両方とも光学的であると述べています そして 同時にデジタル手ぶれ補正も使用されます。ただし、デジタル画像安定化には大きな欠点が1つあります。光学安定化システムとは異なり、静止画像には適用できません。デジタル手ぶれ補正は一連の静止画フレームのトリミングに依存しているため、一度に1つのフレームでは機能しません。
