EIS と OIS: どちらの安定化が優れているのか、またその理由は何ですか?

写真やビデオ撮影に関しては、シーンを撮影するときに手を安定させることが最も重要です。そうしないと、画像がぼやけたり、ビデオが不安定になったりする可能性があります。私たちはじっとしていようと努めることができますが、結局は人間なので、ほんのわずかに動いてしまう可能性があります。キャプチャ時にそのような動きに対抗するために、カメラはさまざまな安定化方法を使用します。専用カメラとスマートフォンの両方で一般的な 2 つの主な方法は、光学式画像安定化と電子式画像安定化です。

OIS は、カメラのレンズ自体を動かして外部の動きを補正します。一方、EIS はソフトウェア アルゴリズムに依存して揺れやジッターを打ち消します。どちらも安定化に効果的な方法ですが、どちらが優れているのか疑問に思うことも多いでしょう。これはまさに、携帯電話のカメラ安定化の世界における EIS と OIS の比較を利用して答えを試みることです。

手ぶれ補正とは

音楽コンサートに参加していて、演奏者のビデオを録画したいとします。このような状況では、一定の場所に立ったり座ったりして、携帯電話のカメラを持ってパフォーマンスを記録します。このような状況では、動き回らないため、携帯電話はほとんど安定したままになります。結果はかなり安定したビデオになります。

一方、あなたが歩いていて、あなたの子供があなたの前を歩いている状況を考えてみましょう。携帯電話を取り出して、お子様との瞬間を記録したいと思うかもしれません。この状況では、歩いているので安定していません。したがって、このシナリオは、コンサートで静止しているシナリオとは異なります。そのため、撮影したビデオが不安定になる可能性があります。

ただし、不安定なビデオを見るのが好きな人はいません。それらは一般的に品質が悪く、ソーシャルメディアで「いいね！」を獲得することはできません。この問題に取り組むために、スマートフォン メーカーは EIS や OIS などの機能をバンドルしています。確かにビデオの手ぶれを取り除く魔法のようなものではありませんが、写真やビデオをより魅力的に見せるという優れた効果を発揮します。

ここで、両方が同じ仕事をするのであれば、なぜ EIS または OIS だけを使用できないのかと疑問に思うかもしれません。写真とビデオを安定させる方法が 2 つあるのはなぜですか?そして、それらが異なる場合、どちらがより効果的ですか?両方のテクノロジーを詳しく調べて、どちらが手ぶれ補正に最適であるかを見てみましょう。

EISとは何ですか?

電子画像安定化(EIS) は主にビデオを安定させるために使用されます。一連のアルゴリズムを使用して、ビデオ内の揺れやジッターを特定します。次に、ソフトウェアの魔法によってこれらのジッターを除去します。 EIS は、ビデオをトリミングすることで機能します。これにより、フレームの隅の揺れやぎくしゃくした部分がカットされます。 EIS を搭載したスマートフォンをお持ちの場合は、EIS を有効にしてから無効にして、ビデオ モードに入ってみてください。どちらの場合も、視野が変化していることがわかります。

次に、ビデオが ISP によって処理される前に、揺れやジッターを除去するために通過する一連のアルゴリズムがあります。

最近では、ビデオを録画する際の iPhone デバイスの「アクション モード」に似た「スーパー ステディ モード」を提供する携帯電話もいくつかあります。基本的に、このモードは EIS を使用してフレーム内をトリミングし、端の揺れを除去します。そのため、ビデオがより安定しているかのような錯覚を生み出します。これらのモードは通常、デフォルトで超広角カメラを使用してビデオを録画するため、より大きなフレームを処理する必要があります。フレームが大きいほど、トリミングする領域が広くなり、ジッターが軽減されます。

EIS は完全にソフトウェアベースであるため、場合によっては問題が発生する可能性があります。たとえば、ビデオの録画中に頻繁に走ったり動き回ったりすると、ビデオの端が波打って見えることがあります。しかし、全体的に見ると、EIS は携帯電話で録画したビデオをより楽しく、気が散りにくくする優れた機能です。

AISとは何ですか?

AIS または AI-Image Stabilization は、EIS の拡張です。このあだ名は、Huaweiや Honor などのブランドが、AI を使用してビデオ内の途切れや揺れを検出し、それらを除去する EIS アルゴリズムを宣伝するために使用されました。

OISとは何ですか?

ソフトウェアに完全に依存してビデオを安定させる EIS とは異なり、光学式画像安定化(OIS) は専用のハードウェア コンポーネントを使用して同様の結果を実現します。 OIS は、磁石の助けを借りてセンサーの上に配置されたフローティング カメラ レンズを使用します。これは、レンズが複数の軸で自由に移動できるようにするために行われます。

画像: NMBTC

携帯電話を特定の方向に動かしたり振ったりすると、携帯電話のジャイロスコープがレンズに信号を送信して、同じ距離を移動しますが、反対方向に移動します。そのため、写真をクリックするときに携帯電話を少し左に動かすと、その動きを補正するためにレンズが少し右に動きます。これにより、ブレやジッターがキャンセルされ、安定したショットが得られます。

レンズは自由に移動できるため、OIS を搭載したスマートフォンでは、スマートフォンを激しく振ると音が発生することがあります。この音は、手ぶれを補正するためにレンズが動いている音に他なりません。

低照度写真での OIS の使用

EIS は主にビデオを安定させるのに役立ちますが、OIS は写真をキャプチャするときにフレームを安定させます。これは、低速のシャッター スピードで画像をキャプチャするために携帯電話を静止する必要がある暗い状況で特に当てはまります。

夜間に写真を撮影する場合、スマートフォンはシーンを明るくするためにより多くの光を取り込む必要があります。これはシャッタースピードを遅くすることで実現されます。つまり、夜間は、白昼の中で写真を撮るよりも長い時間、携帯電話を静止しておく必要があります。 OIS は、手の動きによって生じる微小なジッターに対抗することで、携帯電話を長時間静止させておくのに役立ちます。

最近のほとんどのスマートフォンには、低照度の写真を撮影するための専用のナイトモードもあります。このナイト モードでは、スタッキング アルゴリズムを使用して、異なる露出レベルの複数の写真をクリックします。したがって、複数の写真をクリックするには、携帯電話を長時間静止したままにする必要があります。ここでも OIS が活躍します。

センサーシフト安定化

OIS について話すとき、Apple が最新の iPhone で使用している安定化の一種であるセンサーシフト安定化にも言及する価値があります。これは、DSLR やその他の本格的なカメラで見られるものの拡張であり、IBIS またはボディ内手ぶれ補正として一般に知られています。

センサー上のレンズが動きを補正する OIS とは異なり、センサーシフト手ぶれ補正ではカメラのセンサー自体が動き、手ぶれやジッターを打ち消します。これは、写真やビデオを安定させるためのさらに洗練された方法です。しかし、センサーシフト安定化は OIS に比べてより多くの物理的スペースを必要とし、エンジニアリングの複雑さが伴うため、あまり普及していません。

EIS と OIS: 主な違い

OIS は、特に夜間に写真がぼやけたり揺れたりしないようにする上で重要な役割を果たしていることに注意することが重要です。最近のスマートフォンではズームカメラや望遠カメラがますます普及しているため、OIS はこれらのカメラからのズームイン プレビューの安定性を確保する上で大きな役割を果たしています。これは、ショットをフレーミングし、安定した画像をクリックするのに役立ちます。 OIS がなければ、携帯電話を使用して 5 倍または 10 倍の写真をクリックするのは非常に困難になります。

画像：TDK

EIS の役割は過小評価されることが多く、ほとんどの消費者は OIS が安定したビデオの役割を担っていると信じています。 OIS はビデオの安定化に貢献しますが、手間のかかる作業のほとんどは EIS が行います。実際、OIS と EIS を連携して動作させる組み合わせは、スマートフォンで見つけることができる最良の組み合わせです。

2 つのプロトコルのもう 1 つの重要な違いは、画質です。 EIS はビデオをトリミングするため、画質が若干低下します。 OIS にはそのような欠点はありません。

EIS と OIS: どちらの安定化が最適ですか?

この時点で、これより「より良い」安定化形式がないことは明らかでしょう。 EIS と OIS はどちらも、それぞれ独自の方法で役立ちます。言うまでもなく、スマートフォンに両方が搭載されていると、両方の長所が保証されるため、メリットが得られます��それでも「勝者」を選択する必要がある場合、OIS がおすすめです。OIS はハードウェアを使用して写真撮影時、特に低照度のシーンでの手ぶれを軽減するためです。

OIS が少し高級な携帯電話向けに予約されているのはまさにこのためです。一方、EIS は専用のハードウェアを必要としないため、現在ではほとんどのミッドレンジ電話機にも組み込まれています。ただし、ビデオの安定化がはるかに優れているため、利点もあります。したがって、写真家やコンテンツ クリエーターを目指す人は、次のスマートフォンに OIS、EIS、またはその両方が搭載されていることを確認してください。これらはより良い写真やビデオを撮影するのに役立ちます。