Se você já tentou gravar vídeo no seu telefoneenquanto caminha, você sabe que manter a imagem parada é complicado. Há alguma tecnologia elegante projetada para reduzir esse efeito de câmera instável e existem duas abordagens diferentes para implementá-lo.
A estabilização óptica de imagem vem do mundoda fotografia, usando mecanismos complexos de hardware dentro de uma lente para manter a imagem parada e permitir uma captura nítida. Já existe há muito tempo, mas foi adaptado para vídeo e recentemente miniaturizado para smartphones. A estabilização de imagem digital é mais um truque de software, como um "zoom digital", mas ao contrário, selecionando ativamente a parte correta de uma imagem em um sensor para parecer que o assunto e a câmera estão se movendo menos. Vamos ver como os dois funcionam e como estão sendo aplicados nos mais recentes gadgets de fotografia.
Estabilização ótica de imagem: um estabilizador para sua lente
O How-To Geek já tem um artigo explicando comoestabilização de imagem óptica funciona. Mas, para completar, resumiremos: a estabilização óptica da imagem, conhecida como OIS para abreviação e também chamada de "IS" ou "redução de vibração" (VR, sem relação com a realidade virtual), dependendo da marca da câmera, é tudo sobre o hardware.
Uma lente de câmera com estabilização de imagem ópticapossui um motor interno que move fisicamente um ou mais elementos de vidro dentro da lente enquanto a câmera focaliza e grava a foto. Isso resulta em um efeito estabilizador, contrariando o movimento da lente e da câmera (do tremor das mãos do operador, por exemplo) e permitindo que uma imagem mais nítida e menos desfocada seja gravada. Isso, por sua vez, permite que as fotos sejam tiradas com pouca luz ou com um valor menor de parada F, enquanto ainda estão bem definidas.
A engenharia que entra nessas coisas ésurpreendente. É uma versão minúscula de hardware externo, como os cardan multieixos usados em sistemas como o Steadicam - aqueles grandes suportes de câmera montados no ombro que você pode ter visto em eventos esportivos ou sets de filmagem. Os resultados de um sistema de estabilização na lente ou na câmera não são tão dramáticos quanto os obtidos com os estabilizadores giroscópicos externos, mas ainda são impressionantes. Uma câmera com uma lente com estabilização ótica de imagem pode capturar imagens estáticas mais nítidas em níveis de luz mais baixos do que uma sem a mesma tecnologia e pode ser usada para criar uma ligeira melhoria no efeito tremido e embaçado da gravação de vídeo em uma câmera portátil. A grande desvantagem é que a estabilização ótica de imagem requer muitos componentes extras em uma lente, e as câmeras e lentes equipadas com OIS são muito mais caras que os projetos menos complexos.
A estabilização óptica da imagem costumava ser limitada acâmeras fotográficas e de vídeo de alta qualidade. Mas a tecnologia foi iterada o suficiente para que você possa obtê-la em câmeras DSLR e sem espelho no nível do consumidor agora. Foi até reduzido para que uma lente OIS possa se encaixar em um módulo de câmera de smartphone. Sim, isso significa que há um pequeno elemento de vidro em movimento em alguns smartphones com menos de meia polegada de espessura. Se o seu telefone possui uma lente OIS, você pode segurar a extremidade superior até o ouvido, agitar um pouco e até ouvir o elemento estabilizador agitar no módulo traseiro da câmera. (Hum, não faça isso muito difícil, no entanto.)
Aqui está um exemplo do pequeno elemento OIS de um módulo de câmera de telefone. Observe como a parte superior do conjunto da lente pode se mover independentemente do sensor de imagem abaixo.
Com lentes e sensores muito menores, o OISo recurso em telefones não é tão capaz quanto em câmeras maiores. Mas ainda está ajudando você a tirar fotos mais nítidas e vídeos menos instáveis. Alguns designs de telefone notáveis com estabilização óptica de imagem incluem o iPhone 6+ e posterior, Samsung Galaxy S7 e posterior, LG G-series e Pixel 2 do Google.
Estabilização manual de imagem: Recorte de vídeo para estabilizá-lo
A estabilização digital da imagem é feita emProgramas. Se você conhece a diferença entre o zoom óptico e o zoom digital (ou seja, explodir os pixels de uma imagem sem melhorá-los), é semelhante. Mas a estabilização digital tem um efeito mensurável muito mais imediato no vídeo.
Para estabilizar um vídeo pré-gravado trêmulo, você podecorte as seções nas bordas que estão "se movendo" em cada quadro, resultando em um vídeo mais estável. É uma ilusão de ótica: enquanto o vídeo está tremendo, o corte de cada quadro da imagem é ajustado para compensar a trepidação e você "vê" uma trilha suave do vídeo. Isso requer aumentar o zoom no quadro da imagem (e sacrificar a qualidade da imagem) ou diminuir o zoom no próprio quadro (resultando em uma imagem menor com bordas pretas que se movem).
Os editores de vídeo de pacientes podem fazer isso manualmente com uma gravação finalizada, quadro a quadro. Aqui está um exemplo dramático de uma cena curta de Star Wars Episódio VII.
Este é um exemplo exagerado de corte para umaefeito estabilizador, mas mostra como mover a imagem ao redor do quadro de vídeo em relação ao objeto (navio) ou ao fundo pode resultar em um vídeo mais suave. Aqui está uma coleção de exemplos mais típicos com assuntos do mundo real.
Estabilização de Imagem Digital: Software Recortando Vídeo Para Você
Com a adição de software avançado, computadorespode aplicar essa técnica de recortar e mover ao vídeo automaticamente. Softwares de edição de vídeo como Adobe Premiere, Final Cut Pro e Sony Vegas podem fazer isso, geralmente conseguindo o efeito cortando ou fazendo zoom em um vídeo em tamanho grande uma pequena quantidade e estabilizando-o dinamicamente quadro a quadro. Aqui está um exemplo de efeito de estabilização automática em um vídeo, realizado no Final Cut Pro (pule para 3:34, se ainda não estiver definido).
Assim como a estabilização óptica de imagem, esteo software de pós-processamento está se tornando mais barato e mais distribuído. É até possível usar a estabilização básica de zoom e corte incorporada em alguns serviços de vídeo gratuitos, como YouTube e Instagram. Há um limite de quanto esse efeito pode ser aplicado, pois ele precisa aumentar o zoom para compensar a trepidação da câmera sem mostrar áreas pretas na borda do quadro de vídeo. Quanto mais você aumentar o zoom, menor será a qualidade do vídeo final. Observe que no vídeo a seguir, o quadro da gravação estabilizada (em cima) é menor que o quadro completo do vídeo não estabilizado original (em baixo) devido ao corte necessário para o efeito de estabilização.
É assim que a estabilização de imagem pode ser aplicadapara um vídeo existente. Agora, combine essa técnica de estabilização de movimento e corte, um pouco de espaço extra na grade de pixels de um sensor de câmera fotográfica ao gravar vídeo e um software super avançado que detecta partes da imagem e seus movimentos, e você pode fazer a estabilização automaticamente, certo como o vídeo está sendo gravado! Esse software grava toda a imagem no sensor da câmera para cada quadro, detecta automaticamente como a câmera está tremendo em relação ao assunto principal e ao fundo e corta o vídeo até o tamanho de 4K ou 1080p enquanto move a imagem para compensar o movimento de a própria câmera.
É isso que significa "estabilização de imagem digital": aplicação de ferramentas de corte ao vídeo, automática e imediatamente na câmera, sem a necessidade de software extra após a gravação do vídeo.
Essa tecnologia não precisa de nenhum movimento extrapartes no mecanismo da lente, tornando-o mais barato de fabricar. Não é tecnicamente eficiente como uma lente estabilizada opticamente, porque você precisa de um processamento computadorizado mais avançado para aplicar as ferramentas de corte em tempo real. Mas com a combinação certa de hardware e software, os efeitos podem ser dramáticos. Aqui está um vídeo das mais recentes técnicas de estabilização de imagem digital da nova série GoPro 7.
Observe que a GoPro 7, como seus antecessores,não possui partes de estabilização em movimento na própria câmera e o vídeo acima não foi estabilizado com software extra como Premiere ou Final Cut. Todo esse vídeo é tirado diretamente da câmera, com o corte aplicado automaticamente para compensar trepidações e vibrações. Não é perfeito - não é bom o suficiente para remover completamente o tremido de uma bicicleta que desce uma escada, por exemplo, e coloca cerca de 10% de corte no quadro do vídeo. Mas é uma melhoria impressionante em relação a uma câmera não estabilizada, sem a despesa ou o tempo necessário para OIS ou estabilização somente por software. A GoPro possui estabilização de imagem digital na câmera desde a série Hero 5, e também está disponível em outras câmeras de ação.
A estabilização de imagem digital pode ser aplicada avídeo em telefones também. O Google usou um sistema somente de software no Pixel original (conhecido como "EIS" para "estabilização eletrônica de imagem"), e agora a maioria dos telefones de última geração tem pelo menos algum nível de estabilização digital aplicado, explicitamente ou não. A Samsung observa que no Galaxy Note 8, Galaxy S9 e Galaxy S9 +, ambos ópticos e a estabilização de imagem digital é usada ao mesmoTempo. Mas há uma grande desvantagem na estabilização de imagem digital: diferentemente de um sistema de estabilização óptica, ele não pode ser aplicado a imagens estáticas. Como a estabilização de imagem digital depende do corte de uma série de quadros de vídeo estático, ele simplesmente não funciona em um único por vez.
Crédito de imagem: Canon, GoPro
