光学防抖解决方案，用于比较移动和消费类应用中的防抖方法

如今，人们越来越多地使用智能手机，平板电脑，数码相机，便携式摄像机甚至汽车来拍照。

在拍摄过程中，经常会遇到图像抖动的问题。

典型的抖动示例是人们用手抖动控制相机时的情况，这会使图像抖动并且难以观看，尤其是在将变焦功能调整为全变焦时。

此外，在移动图像时，照相机和摄像机在拍摄图像时也可能会显得模糊。

因此，设计人员需要采用适当的图像稳定方法来帮助控制拍摄照片和视频时的抖动和模糊，并优化用户体验。

当前在移动，消费和汽车应用中使用三种主要的图像稳定方法，包括数字图像稳定（DIS），电子图像稳定（EIS）和光学图像稳定（OIS）。

DIS和EIS之间的主要区别在于运动检测方法。

DIS使用像素映射方法，如图1所示。

DIS方法分析图片并将狗放在中间位置。

换句话说，像素映射方法使用软件来重新调整狗的位置。

图1.数字图像稳定（DIS）使用像素映射方法通过软件稳定图像。

相比之下，EIS使用陀螺仪检测相机的运动并实时补偿运动，以最大程度地提高像素和图像质量。

这两种方法都通过裁剪图像来提供运动补偿。

由于EIS使用陀螺仪感测运动，因此EIS具有出色的感测精度，但是由于它仍然依赖于裁剪图像来进行运动补偿，因此图像质量会下降。

在图2中，您可以看到保护带如何用于裁剪图像以补偿抖动。

图2.电子图像稳定（EIS）使用陀螺仪检测相机的运动并进行补偿。

在大多数应用程序中，应用程序处理器（AP）用于处理视频或信号，包括使用EIS和DIS的应用程序。

特别是，DIS需要更多的处理器资源来补偿抖动和运动。

在视频应用中，视频压缩等同于图像质量。

当诸如DIS和EIS之类的方法需要裁切图像时，由于必须不断降低和改善所捕获图像的质量，因此图像质量会下降。

相比之下，OIS方法捕获并使用最大的像素，并且不需要保护带来降低/改善图像质量，因此它提供了最大的压缩并优化了图像质量。

而且，由于OIS提供内部补偿，因此它不需要任何其他应用程序处理器资源。

表1.各种图像稳定方法的比较。

OIS方法的其他优点此外，独特的OIS方法还大大提高了快门速度，优化了高达3级的曝光补偿，远高于其他使用的方法。

OIS解决方案通常由一些主要组件组成，包括用于确定焦距的图像传感器，用于补偿运动的陀螺仪以及光学图像稳定。

使用某些标准设计的布线，可以将这些组件组装在一个很小的空间中。

OIS通常还集成开环或闭环自动对焦设计。

开环自动对焦使用弹簧来提供对镜片拉伸力的抵抗力，并且需要持续的力量来抵抗镜片的拉伸力并将其保持在适当的位置。

通过使用闭环自动对焦系统，您不需要弹簧和持续的力量就可以保持自动对焦镜头的位置。

由于位置已知，因此只需较少的功率即可保持应用程序的焦点。

在闭环自动对焦系统中，微距模式下所需的相对功率不超过无穷大。

这也对每个系统所需的建立时间有重大影响。

由于典型的开环自动对焦需要花费一些时间才能稳定下来，因此您必须继续进行重新调整。

时间取决于所使用的算法，但是开环自动对焦通常需要一些时间才能稳定下来。

闭环自动对焦系统使用位置传感器确定镜头位置，这可以加快稳定时间以完成对焦。