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手机摄像之光学防抖(OIS)原理

2025年9月4日

OIS,Optical Image Stabilizer的缩写,意为光学防抖。如果没有OIS,你在拍照时手抖了,那么照片就会糊掉,拍摄对象越远,或者场景越暗,就越容易发生这种事情。OIS可以让摄影体验更好,当前智能手机普遍集成了该功能。

除了拍照不糊,OIS防抖在拍摄视频场景中更加直观,不晃不抖,丝滑流畅,提升了视频画面的稳定性,获得更好的画面品质。

那防抖是怎么实现的呢?

一个有趣的例子是鸡头,鸡头能够主动补偿以保持稳定,手机camera的OIS就是人类模仿这一原理的工程技术。

无论是鸡头还是手机OIS,它们的目标都是一致的:当载体(身体或手机)发生移动和晃动时,让“成像中心”保持绝对稳定,从而获得清晰的图像。

所以下次,当你看到鸡走路点头时,可以把它想象成一个活生生的“光学防抖云台”。而你手机里的OIS功能,正是人类向这种自然奇迹致敬和学习的结果。

在OIS防抖没有普及之前,各家均采用EIS(电子防抖),其核心机理是:通常摄取更广阔、更多张的画面,然后依靠算法裁剪(对齐、合成)来抽离出没有抖动的部分,但因为被裁剪过,画面有一定损失(通常是边缘部分)。

谷歌,算法之王,其硬件(如OIS)并不总是最顶级的,但强大的算法和计算摄影能力所带来的EIS效果,并不输其他家OIS。

当前各家防抖技术可谓“八仙过海,各显神通”,发展出了不同的技术路径和技术名称。

镜头OIS防抖

当前最为广泛应用的OIS技术,手机内部的陀螺仪(Gyro)检测手持拍照的抖动量,然后OIS的Driver根据该抖动量控制镜头相对于图像传感器产生大小相同方向相反的Lens偏移,由此将手抖造成的图像偏移抵消掉。

传感器位移式OIS防抖

Sensor-shift OIS,该方案见于苹果的技术路线,在iPhone 12 Pro Max上,首次用上传感器位移式光学防抖。

该方式和镜头光学防抖不同,因为要移动的是传感器(sensor),而非镜头(lens),相比笨重的镜头模组,移动传感器能够实现更加灵活敏捷的响应,提升防抖性能。对镜组设计依赖性更低,可以适配大尺寸传感器和大光圈镜头,稳定性极佳,尤其对于视频拍摄,效果显著。

苹果将传感器位移防抖与电子防抖(EIS)和算法结合,实现非常平滑的视频效果,其“电影效果”模式也重度倚仗OIS+EIS的稳定性。

微云台防抖

Gimbal-style Stabilization,vivo 率先推出,手机防抖的一大创新。不再是简单的平移镜头或传感器,而是将整个摄像头模组嵌入一个双滚珠悬浮结构中,实现更大角度的倾斜和滚动防抖。传统OIS只能解决平移抖动(X/Y轴),而微云台还能有效解决倾斜抖动(Roll轴),防抖维度更多,可谓是立体防抖,效果更出色。

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最后更新:2026年1月12日


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夜枭

夜枭,暗夜里的精灵,雅典娜在凡间的使者,不瞩目于明亮的日光,在意的是万物的启迪。

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