So sánh công nghệ chống rung của camera điện thoại thông minh: OIS, EIS và cuộc chiến của hệ thống ổn định lai sáu trục

Khi các chức năng chụp ảnh của điện thoại thông minh tiếp tục lặp lại và nâng cấp, công nghệ chống rung đã trở thành một trong những yếu tố cốt lõi quyết định chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Từ ảnh chụp nhanh, cảnh thể thao đến việc tạo cảnh đêm, nhu cầu của người dùng về độ ổn định của hình ảnh ngày càng tăng. Bài viết này sẽ phân tích sâu về các nguyên tắc kỹ thuật và hiệu suất của OIS (Ổn định hình ảnh quang học) chính thống hiện nay, ĐÁ (Ổn định hình ảnh điện tử) và hệ thống ổn định hình ảnh lai sáu trục giúp bạn đưa ra lựa chọn sáng suốt hơn khi mua hàng.

OIS là giải pháp chống rung phổ biến sớm nhất, bù đắp cho tác động của rung tay thông qua sự dịch chuyển vật lý của nhóm ống kính hoặc cảm biến. Nguyên lý của nó là sử dụng con quay hồi chuyển để phát hiện hướng và biên độ rung của điện thoại di động và điều khiển động cơ thu nhỏ để điều chỉnh vị trí của ống kính nhằm giữ cho ánh sáng ổn định. OIS truyền thống có góc rung thường là ±1° và có lợi thế rõ ràng trong môi trường thiếu sáng, bằng cách kéo dài thời gian phơi sáng để cải thiện độ sáng, đồng thời giảm hiện tượng nhòe.

Ưu điểm: Ít ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh, không cần phải hy sinh điểm ảnh hoặc cắt xén hình ảnh; Nổi bật trong điều kiện ánh sáng yếu, phù hợp với cảnh đêm, chân dung thiếu sáng và các tình huống khác.

Hạn chế: Chi phí phần cứng cao, chiếm nhiều không gian; Phạm vi chống rung Lim, khó đối phó với chuyển động mạnh hoặc rung động tần số cao.

EIS dựa vào các thuật toán để đạt được khả năng chống rung, bằng cách phân tích sự khác biệt giữa các khung hình video, điều chỉnh vùng cắt ảnh một cách linh hoạt để bù cho hiện tượng rung. Nguyên lý của nó tương tự như "cắt ảnh động", sử dụng các điểm ảnh cạnh dư thừa của cảm biến để bù cho hiện tượng rung, nhưng sẽ phải hy sinh một số trường nhìn và độ phân giải.

Ưu điểm: Không cần phần cứng bổ sung, chi phí thấp và dễ tích hợp; Hỗ trợ ống kính góc siêu rộng, phù hợp để quay video thể thao

Hạn chế: Chất lượng hình ảnh giảm đáng kể, đặc biệt là trong môi trường thiếu sáng, nơi nhiễu tăng cao; Hiệu ứng chống rung bị giới hạn bởi cảm biến và các mẫu cao cấp hoạt động tốt hơn.

Công nghệ chống rung lai sáu trục (như gimbal siêu nhỏ của Vivo, Sensor Shift của Huawei) là một giải pháp sáng tạo đã xuất hiện trong những năm gần đây, kết hợp tính ổn định vật lý của OIS với thuật toán tối ưu hóa của EIS. Lấy gimbal siêu nhỏ của Vivo làm ví dụ, sử dụng cấu trúc "treo bi kép" và thông qua khung chuyển động từ tính không đều, nó đạt được góc rung ±3°, bao phủ diện tích gấp 3 lần so với OIS truyền thống. Kết hợp với thuật toán phát hiện chuyển động AI, nó có thể theo dõi và bù trừ các rung lắc phức tạp theo thời gian thực.

Nghỉ giải lao kỹ thuật:

1. Chống rung đa chiều: Hỗ trợ chuyển động tịnh tiến trục X/Y và bù xoay trục R, bao phủ nhiều hướng chuyển động hơn.

2. Bù trừ động: Bằng cách rút ngắn thời gian phơi sáng và tối ưu hóa thuật toán lấy nét, tỷ lệ thành công của ảnh chụp nhanh thể thao được cải thiện.

3. Cải thiện ánh sáng yếu: Kết hợp cảm biến khẩu độ lớn (như f/1.6) và giảm nhiễu miền RAW, chụp ảnh ban đêm sẽ rõ nét hơn.

Các tình huống ứng dụng điển hình:

1. Môn thể thao bắn súng (trượt ván, đạp xe).

2. Chụp cảnh đêm bằng tay với thời gian phơi sáng lâu.

3. Lấy nét video và chuyển động điện ảnh.

Chất lượng hình ảnh tốt nhất: Trước tiên, hãy chọn OIS hoặc hệ thống lai sáu trục, với cảm biến lớn;

Tập trung vào video: Hệ thống lai sáu trục (như micro gimbal) kết hợp EIS ổn định hơn;

Ngân sách hạn chế: Chương trình EIS có hiệu suất chi phí cao nhưng cần giảm chất lượng hình ảnh.

Khi công nghệ AI tiến bộ, các giải pháp chống rung đang chuyển từ tối ưu hóa vật lý đơn thuần sang tối ưu hóa thông minh. Ví dụ, công nghệ "Theo dõi đối tượng" của vivo có thể khóa vào các đối tượng chuyển động và duy trì tiêu điểm, trong khi AIS (AI-Shake) của Huawei dự đoán quỹ đạo rung thông qua máy học. Trong tương lai, việc tối ưu hóa đồng bộ các cảm biến và chip sẽ nâng cao hơn nữa độ chính xác chống rung đồng thời giảm mức tiêu thụ điện năng, đưa nhiếp ảnh di động lên tầm chuyên nghiệp.

Sự phát triển của công nghệ chống rung trên điện thoại di động về cơ bản được thúc đẩy bởi nhu cầu của người dùng trong việc ghi lại những khoảnh khắc điện ảnh khi đang di chuyển." Cho dù đó là độ tin cậy cổ điển của OIS, tính linh hoạt và nhẹ của EIS hay hiệu suất đột phá của hệ thống lai sáu trục, tất cả đều nâng cao trải nghiệm chụp ảnh di động ở nhiều chiều khác nhau. Khi lựa chọn, điều quan trọng là phải cân nhắc đến các tình huống chụp ảnh và ngân sách của riêng bạn để công nghệ chống rung thực sự có thể trở thành trợ thủ cho sự sáng tạo thay vì là một hạn chế.