如果你曾经尝试过在走路的时候用**拍视频，你知道保持图像不动是很棘手的。有一些巧妙的技术被设计来减少不稳定的cam效果，有两种不同的方法来实现它。

光学图像稳定来自静态摄影的世界，利用镜头内部复杂的硬件机制来保持图像静止，并实现锐利的捕捉。它已经存在了很长一段时间，但已经被改编成视频，最近被小型化为智能**。数字图像稳定更多的是一个软件技巧，像“数码变焦”，但反过来说，积极地选择传感器上图像的正确部分，使其看起来像是被摄体和相机移动较少。让我们来看看它们是如何工作的，以及它们是如何应用在最新的摄影设备中的。

光学稳像：镜头的稳定器

How To Geek已经有一篇文章解释了光学图像稳定的工作原理。但为了完整起见，我们总结一下：光学稳像，简称OIS，也叫“IS”或“vibration reduction”（虚拟现实，与虚拟现实无关），取决于相机的品牌，都是硬件。

具有光学图像稳定功能的相机镜头具有一个内部马达，当相机聚焦并记录镜头时，该马达在镜头内部物理地移动一个或多个玻璃元件。这会产生稳定效果，阻止镜头和相机的运动（例如，由于操作员的手的抖动），并允许记录更清晰、更模糊的图像。这反过来又允许在较低的光照下拍摄照片，或者在仍清晰可见的情况下使用较低的F-stop值。

这种材料的工程设计是惊人的。它是一个超小型的外部硬件版本，比如多轴万向节，用于Steadicam等系统，这些大型肩上安装的相机支架你可能在体育赛事或电影场景中见过。镜头内或相机内稳定系统的结果并不像外部陀螺稳定系统那样引人注目，但它们仍然令人印象深刻。带有光学稳像镜头的相机可以在较低的光照水平下拍摄更清晰的静止图像，同样的技术也可以用来改善手持式相机录制视频时的模糊、不稳定的效果。最大的缺点是光学图像稳定需要在镜头中增加很多额外的组件，而配备OIS的相机和镜头比不太复杂的设计要昂贵得多。

光学图像稳定过去仅限于高端的静态和视频相机。但是这项技术已经被反复使用了足够多，现在你可以在消费者级的单反相机和无镜相机中得到它。它甚至被缩小了，这样OIS镜头就可以装进智能**的摄像头模块。是的，这意味着在一些厚度在半英寸以下的智能**中，有一个微小的移动玻璃元件。如果你的**有一个OIS镜头，你可以把顶端举到耳朵上，稍微摇晃一下，甚至可以听到后摄像头模块中的稳定元件嘎嘎作响。（嗯，不过，不要太用力。）

下面是一个**摄像头模块的小OIS元素的例子。注意透镜组件的顶部如何独立于下面的图像传感器移动。

由于镜头和传感器要小得多，**上的OIS功能不如大型摄像头上的功能强大。但它仍然可以帮助你拍出更清晰的照片和不那么不稳定的视频。一些著名的具有光学图像稳定功能的**设计包括iphone6+及更高版本、三星Galaxy S7及更高版本、lgg系列和谷歌的pixel2。

手动图像稳定：裁剪视频以使其稳定

数字稳像都是用软件实现的。如果你熟悉光学变焦和数码变焦之间的区别（即放大图像上的像素而不改善它们），那就很相似了。但是数字稳定对视频有更直接、更可测量的影响。

为了稳定一个不稳定的预录视频，你可以裁剪出在每一帧上“移动”的边界部分，这样视频看起来更稳定。这是一种视错觉：当视频在晃动时，图像每一帧的裁剪都会被调整以补偿抖动，你就会“看到”一个平滑的视频轨迹。这需要放大图像帧（并牺牲图像质量）或缩小帧本身（产生一个较小的图像，黑色边框会四处移动）。

患者视频编辑器可以通过一帧一帧地完成录制手动完成此操作。下面是一个戏剧性的例子，来自《星球大战》第七集的一个短镜头。

这是一个为稳定效果而进行裁剪的夸张示例，但它显示了相对于对象（船）或背景在视频帧周围移动图像如何可以产生更平滑的视频。下面是一组更典型的现实题材的例子。

数字图像稳定：软件裁剪视频为你

随着先进软件的加入，计算机可以将这种裁剪和移动技术自动应用到视频中。像Adobe Premiere、Final Cut Pro和Sony Vegas这样的视频编辑软件可以做到这一点，通常通过对全尺寸视频进行少量裁剪或缩放，并逐帧动态稳定视频来达到效果。下面是一个在Final Cut Pro中执行的视频自动稳定效果的示例（如果尚未设置，请跳到3:34）。

就像光学稳像一样，这种后处理软件正变得越来越便宜和分散。甚至可以在一些免费视频服务中使用基本的变焦和作物稳定功能，比如YouTube和Instagram。这种效果的应用范围是有限的，因为它需要放大以补偿相机的抖动，而不会在视频帧的边缘显示黑**域。放大得越多，最终视频的质量就越低。请注意，由于稳定效果所需的裁剪，以下视频中稳定镜头（顶部）的帧小于原始非稳定视频（底部）的全帧。

所以这就是如何将图像稳定应用于现有视频。现在，结合移动和裁剪稳定技术，在拍摄视频时在静止相机传感器的像素网格上增加一点空间，以及检测部分图像及其运动的超高级软件，您可以在录制视频时自动进行稳定操作！该软件在摄像机的传感器上记录每一帧的整个图像，自动感知摄像机相对于主要对象和背景的抖动情况，并在移动图像以补偿摄像机本身的移动时，将视频压缩到4K或1080p大小。

这就是“数字图像稳定”的含义：将裁剪工具应用到视频中，自动且立即在相机中进行，而无需在录制视频后使用额外的软件。

这项技术不需要任何额外的运动部件的镜头机制，使它更便宜的**。它的技术效率不如光学稳定镜头，因为你需要更先进的计算机处理实时应用裁剪工具。但如果硬件和软件结合得当，效果会非常显著。下面是新的GoPro 7系列中最新的数字图像稳定技术的视频。

请注意，gopro7和它的前辈一样，相机本身没有任何移动稳定部件，上面的视频也没有用Premiere或Final Cut等额外软件进行稳定。所有这些视频都是直接从相机中拍摄的，并自动进行裁剪以补偿抖动和振动。它不是完美的，它不足以完全消除从一辆自行车走下楼梯的震动，例如，它把大约10%的视频帧剪辑。但这是一个令人印象深刻的改进，超过了非稳定相机，没有费用或时间所需的OIS或软件只稳定。GoPro从Hero5系列开始就有内置数字图像稳定功能，其他动作相机也有。

数字图像稳定也可以应用于**上的视频。谷歌在原始像素上使用了纯软件系统（称为“EIS”的意思是“电子稳像”），现在大多数高端**至少都应用了某种程度的数字稳像技术，无论是否明确应用。三星指出，Galaxy Note 8、Galaxy S9和Galaxy S9+同时使用光学和数字图像稳定功能。但是数字图像稳定有一个很大的缺点：与光学稳定系统不同，它不能应用于静止图像。由于数字图像稳定依赖于裁剪一系列的静止视频帧，所以它不能一次只在一个帧上工作。

图片来源：佳能，GoPro