걷는 동안 휴대 전화로 동영상 촬영을 시도한 적이 있다면 이미지를 정지 상태로 유지하는 것이 어렵다는 것을 알고 있습니다. 흔들림 현상을 줄이기 위해 설계된 몇 가지 깔끔한 기술이 있으며이를 구현하는 방법에는 두 가지가 있습니다.
광학 이미지 안정화는 렌즈 내부의 복잡한 하드웨어 메커니즘을 사용하여 이미지를 정지 상태로 유지하고 선명한 캡처를 가능하게하는 스틸 사진의 세계에서 비롯됩니다. 오래 전부터 사용되어 왔지만 비디오에 맞게 조정되었고 최근에는 스마트 폰에 맞게 소형화되었습니다. 디지털 이미지 안정화는 "디지털 줌"과 같은 소프트웨어 트릭에 가깝지만 반대로 센서에서 이미지의 올바른 부분을 적극적으로 선택하여 피사체와 카메라가 덜 움직이는 것처럼 보이게합니다. 둘 다 작동하는 방식과 최신 사진 장치에 어떻게 적용되는지 살펴 보겠습니다.
광학 이미지 안정화 : 렌즈를위한 안정화 장치
How-To Geek는 이미 광학 이미지 안정화 작동 방식을 설명하는 기사를 보유하고 있습니다. . 그러나 완성도를 위해 요약 할 것입니다. OIS라고도하며 카메라 브랜드에 따라 "IS"또는 "진동 감소"(VR, 가상 현실과 무관)라고도하는 광학 이미지 안정화는 하드웨어에 관한 모든 것.
광학 이미지 안정화 기능이있는 카메라 렌즈에는 카메라가 초점을 맞추고 촬영을 기록 할 때 렌즈 내부의 유리 요소 중 하나 이상을 물리적으로 움직이는 내부 모터가 있습니다. 이로 인해 렌즈와 카메라의 움직임 (예 : 작업자의 손 흔들림)을 방지하고 더 선명하고 덜 흐릿한 이미지를 기록 할 수있는 안정화 효과가 발생합니다. 이를 통해 낮은 조명에서 또는 더 낮은 F- 스톱 값으로 잘 정의 된 사진을 촬영할 수 있습니다.
이 물건에 들어가는 공학은 놀랍습니다. 다축 짐벌과 같은 외부 하드웨어의 초소형 버전입니다. Steadicam과 같은 시스템 -스포츠 행사 나 영화 촬영장에서 보셨을지도 모르는 큰 어깨 걸이 형 카메라 버팀대. 렌즈 내장 또는 카메라 내장 안정화 시스템의 결과는 외부 자이로 안정 장치에서 얻을 수있는 것만 큼 극적이지는 않지만 여전히 상당히 인상적입니다. 광학식 손떨림 보정 기능이있는 렌즈가있는 카메라는없는 것보다 낮은 조도에서 더 선명한 정지 이미지를 캡처 할 수 있으며 동일한 기술을 사용하여 핸드 헬드 카메라에서 비디오를 녹화 할 때 흐릿하고 흔들리는 효과를 약간 개선 할 수 있습니다. 큰 단점은 광학 이미지 안정화에는 렌즈에 많은 추가 구성 요소가 필요하고 OIS가 장착 된 카메라와 렌즈는 덜 복잡한 디자인보다 훨씬 비싸다는 것입니다.
광학 이미지 안정화는 고급 스틸 및 비디오 카메라로 제한 되곤했습니다. 그러나이 기술은 소비자 수준의 DSLR 및 미러리스 카메라에서 얻을 수있을만큼 충분히 반복되었습니다. OIS 렌즈가 스마트 폰 카메라 모듈에 들어갈 수 있도록 축소되었습니다. 예, 이는 두께가 0.5 인치 미만인 일부 스마트 폰에 작고 움직이는 유리 요소가 있음을 의미합니다. 휴대 전화에 OIS 렌즈가있는 경우 상단 끝을 귀에 대고 약간 흔들고 후면 카메라 모듈 주변에서 흔들리는 안정화 요소를들을 수도 있습니다. (음, 너무 세게하지 마세요)
다음은 휴대 전화 카메라 모듈의 주석 IS 요소의 예입니다. 렌즈 어셈블리의 상단 부분이 아래의 이미지 센서와 독립적으로 어떻게 움직일 수 있는지 확인하십시오.
렌즈와 센서가 훨씬 더 작기 때문에 휴대 전화의 OIS 기능은 더 큰 카메라의 기능만큼 기능이 없습니다. 하지만 여전히 더 선명한 사진과 덜 흔들리는 동영상을 찍는 데 도움이됩니다. 광학식 손떨림 보정 기능을 갖춘 주목할만한 휴대폰 디자인으로는 iPhone 6 이상, Samsung Galaxy S7 이상, LG G 시리즈, Google의 Pixel 2 등이 있습니다.
수동 이미지 안정화 : 안정화를 위해 비디오 자르기
디지털 이미지 안정화는 모두 소프트웨어에서 수행됩니다. 당신이 익숙하다면 광학 줌과 디지털 줌의 차이 (즉, 이미지를 개선하지 않고 이미지의 픽셀을 부풀림) 비슷합니다. 그러나 디지털 안정화는 비디오에 훨씬 더 즉각적이고 측정 가능한 영향을 미칩니다.
흔들리는 미리 녹화 된 비디오를 안정화하기 위해 각 프레임에서 "움직이는"테두리 부분을 잘라내어 비디오를보다 안정적으로 만들 수 있습니다. 이것은 착시 현상입니다. 비디오가 흔들리는 동안 이미지의 각 프레임 자르기가 흔들림을 보정하도록 조정되고 부드러운 비디오 트랙이 "보여집니다". 이를 위해서는 이미지 프레임을 확대하거나 (이미지 품질 저하) 프레임 자체를 축소해야합니다 (검은 테두리가 움직이는 작은 이미지가 생성됨).
환자 비디오 편집자는 프레임별로 완성 된 녹화를 수동으로 수행 할 수 있습니다. 다음은 Star Wars 에피소드 VII의 짧은 장면에 대한 극적인 예입니다.
이것은 안정화 효과를위한 자르기의 과장된 예이지만 피사체 (배) 또는 배경을 기준으로 비디오 프레임 주변의 이미지를 이동하면 비디오가 더 매끄러 워질 수 있음을 보여줍니다. 다음은 실제 주제에 대한 일반적인 예 모음입니다.
디지털 이미지 안정화 : 소프트웨어 자르기 비디오
고급 소프트웨어가 추가됨에 따라 컴퓨터는이 자르기 및 이동 기술을 비디오에 자동으로 적용 할 수 있습니다. 같은 비디오 편집 소프트웨어 어도비 프리미어 , Final Cut Pro 및 Sony Vegas는이를 수행 할 수 있으며 일반적으로 전체 크기 비디오를 조금씩 자르거나 확대 / 축소하고 프레임별로 동적으로 안정화하여 효과를 얻을 수 있습니다. 다음은 Final Cut Pro에서 수행 된 동영상의 자동 안정화 효과의 예입니다 (아직 설정되지 않은 경우 3:34로 건너 뛰기).
광학 이미지 안정화와 마찬가지로이 후 처리 소프트웨어는 점점 더 저렴 해지고 더 많이 배포되고 있습니다. YouTube 및 Instagram과 같은 일부 무료 동영상 서비스에 내장 된 기본 확대 / 축소 및 자르기 안정화 기능을 사용할 수도 있습니다. 비디오 프레임 가장자리에 검은 색 영역을 표시하지 않고 카메라 흔들림을 보정하기 위해 확대해야하므로이 효과를 적용 할 수있는 정도에는 제한이 있습니다. 더 많이 확대할수록 최종 비디오의 품질이 낮아집니다. 다음 비디오는 안정화 효과에 필요한 자르기 때문에 안정화 된 푸티 지의 프레임 (위)이 원래의 비 안정화 비디오 (아래)의 전체 프레임보다 작습니다.
이것이 이미지 안정화를 기존 동영상에 적용하는 방법입니다. 이제 이동 및 자르기 안정화 기술, 비디오 촬영시 스틸 카메라 센서의 픽셀 그리드에 약간의 여유 공간, 이미지의 일부와 움직임을 감지하는 초 고급 소프트웨어를 결합하면 자동으로 안정화를 수행 할 수 있습니다. 비디오가 녹화되는 즉시! 이 소프트웨어는 모든 프레임에 대해 카메라의 센서에 전체 이미지를 기록하고, 주 피사체 및 배경과 관련하여 카메라가 흔들리는 방식을 자동으로 감지하고 비디오를 4K 또는 1080p 크기로 자르면서 이미지를 이동하면서 움직임을 보정합니다. 카메라 자체.
이것이 바로 "디지털 이미지 안정화"가 의미하는 것입니다. 자르기 도구를 비디오에 자동으로 적용하고 비디오를 녹화 한 후 별도의 소프트웨어없이 카메라에서 즉시 적용합니다.
이 기술은 렌즈 메커니즘에 추가로 움직이는 부품이 필요하지 않으므로 제조 비용이 저렴합니다. 실시간으로 자르기 도구를 적용하려면 고급 컴퓨터 처리가 필요하기 때문에 광학적으로 안정화 된 렌즈만큼 기술적으로 효율적이지 않습니다. 그러나 하드웨어와 소프트웨어의 적절한 조합을 통해 그 효과는 극적 일 수 있습니다. 다음은 최신 디지털 이미지 안정화 기술에 대한 비디오입니다. 새로운 GoPro 7 시리즈 .
GoPro 7은 이전 제품과 마찬가지로 카메라 자체에 움직이는 안정화 부분이 없으며 위의 비디오는 Premiere 또는 Final Cut과 같은 추가 소프트웨어로 안정화되지 않았습니다. 모든 비디오는 카메라에서 직접 가져 오며, 흔들림과 진동을 보정하기 위해 자동으로 자르기가 적용됩니다. 완벽하지 않습니다. 예를 들어 계단을 내려가는 자전거의 흔들림을 완전히 제거하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 비디오 프레임에 약 10 %의 크롭을 적용합니다. 그러나 OIS 또는 소프트웨어 전용 안정화에 필요한 비용이나 시간이없는 비 안정화 카메라에 비해 인상적인 개선입니다. GoPro는 Hero 5 시리즈 이후 카메라 내 디지털 이미지 안정화 기능이 있으며 다른 액션 카메라에서도 사용할 수 있습니다.
디지털 이미지 안정화는 휴대폰의 비디오에도 적용 할 수 있습니다. Google은 원래 Pixel에서 소프트웨어 전용 시스템 ( '전자식 손떨림 보정'을 'EIS'라고 함)을 사용했으며 이제 대부분의 고급형 휴대 전화에는 명시 적이든 아니든 최소한 일정 수준의 디지털 안정화가 적용되었습니다. Samsung은 Galaxy Note 8, Galaxy S9 및 Galaxy S9 +에서 모두 광학 과 디지털 손떨림 보정이 동시에 사용됩니다. 그러나 디지털 이미지 안정화에는 한 가지 큰 단점이 있습니다. 광학 안정화 시스템과 달리 정지 이미지에는 적용 할 수 없습니다. 디지털 이미지 안정화는 일련의 스틸 비디오 프레임 자르기에 의존하므로 한 번에 한 프레임에서만 작동하지 않습니다.
