¿Cuál es la diferencia entre la estabilización de imagen óptica y digital?
Si alguna vez ha intentado grabar un video en su teléfono mientras camina, sabe que mantener la imagen aún es difícil. Hay una tecnología ingeniosa diseñada para reducir ese efecto de cámara inestable y hay dos enfoques diferentes para implementarla.
La estabilización óptica de la imagen proviene del mundo de la fotografía, utilizando complejos mecanismos de hardware dentro de una lente para mantener la imagen fija y permitir una captura nítida. Ha existido por mucho tiempo, pero ha sido adaptado para video y recientemente miniaturizado para teléfonos inteligentes. La estabilización de imagen digital es más un truco de software, como un "zoom digital" pero a la inversa, seleccionar activamente la parte correcta de una imagen en un sensor para que parezca que el sujeto y la cámara se mueven menos. Echemos un vistazo a cómo funcionan ambos, y cómo se aplican en los últimos dispositivos de fotografía..
Estabilización óptica de la imagen: un estabilizador para su lente
How-To Geek ya tiene un artículo que explica cómo funciona la estabilización de imagen óptica. Pero para completar, resumiremos: la estabilización óptica de la imagen, denominada OIS para abreviar y también llamada "IS" o "reducción de la vibración" (VR, sin relación con la realidad virtual) según la marca de la cámara, es todo sobre el hardware.
Una lente de cámara con estabilización óptica de imagen tiene un motor interno que mueve físicamente uno o más de los elementos de vidrio dentro de la lente cuando la cámara enfoca y registra el disparo. Esto da como resultado un efecto de estabilización, que contrarresta el movimiento del lente y la cámara (por el temblor de las manos del operador, por ejemplo) y permite que se grabe una imagen más nítida y menos borrosa. Esto, a su vez, permite que las fotos se tomen en condiciones de poca luz o con un valor de F-stop más bajo mientras aún están bien definidas..
La ingeniería que se dedica a esto es increíble. Es una versión súper pequeña de hardware externo, como los cardanes de ejes múltiples que se utilizan en sistemas como la Steadicam, esas grandes abrazaderas para cámara montadas en el hombro que puede haber visto en eventos deportivos o conjuntos de películas. Los resultados de un sistema de estabilización en la lente o en la cámara no son tan dramáticos como los que se obtienen con los estabilizadores giroscópicos exteriores, pero siguen siendo bastante impresionantes. Una cámara con una lente con estabilización óptica de imagen puede capturar imágenes fijas más claras a niveles de luz más bajos que una sin ella, y la misma tecnología se puede usar para crear una leve mejora en el efecto borroso y tembloroso de la grabación de video en una cámara portátil. El gran inconveniente es que la estabilización óptica de la imagen requiere una gran cantidad de componentes adicionales en una lente, y las cámaras y lentes equipadas con OIS son mucho más caras que los diseños menos complejos.
La estabilización óptica de la imagen solía estar limitada a cámaras fijas y de video de gama alta. Pero la tecnología ha sido iterada lo suficiente como para que pueda obtenerla en cámaras DSLR de nivel de consumidor y sin espejo ahora. Incluso se ha reducido para que una lente OIS pueda caber en un módulo de cámara de teléfono inteligente. Sí, eso significa que hay un elemento de vidrio pequeño y móvil en algunos teléfonos inteligentes que tienen menos de media pulgada de grosor. Si su teléfono tiene una lente OIS, puede sostener el extremo superior hasta la oreja, agitarlo un poco e incluso escuchar el traqueteo del elemento estabilizador en el módulo de la cámara trasera. (Um, no hagas esto demasiado difícil, sin embargo.)
Aquí hay un ejemplo del pequeño elemento OIS de un módulo de cámara de teléfono. Observe cómo la parte superior del conjunto de la lente puede moverse independientemente del sensor de imagen que se encuentra debajo.
Con lentes y sensores mucho más pequeños, la función OIS en los teléfonos no es tan capaz como lo es en cámaras más grandes. Pero todavía te está ayudando a tomar fotos más claras y videos menos inestables. Algunos diseños notables de teléfonos con estabilización óptica de imagen incluyen el iPhone 6+ y posterior, el Samsung Galaxy S7 y posterior, la serie G de LG y el Pixel 2 de Google.
Estabilización manual de la imagen: Recorte de vídeo para estabilizarlo
La estabilización de imagen digital se hace todo en software. Si está familiarizado con la diferencia entre el zoom óptico y el zoom digital (es decir, inflar los píxeles en una imagen sin mejorarlos), es similar. Pero la estabilización digital tiene un efecto mucho más inmediato y medible en el video..
Para estabilizar un video pregrabado inestable, puede recortar las secciones en los bordes que se "mueven" alrededor de cada cuadro, lo que resulta en un video que se ve más estable. Es una ilusión óptica: mientras el video se mueve, el recorte de cada cuadro de la imagen se ajusta para compensar el temblor, y “ves” una pista suave de video. Esto requiere hacer zoom en el marco de la imagen (y sacrificar la calidad de la imagen) o alejar el mismo marco (lo que resulta en una imagen más pequeña con bordes negros que se mueven alrededor).
Los editores de video del paciente pueden hacer esto manualmente con una grabación terminada, cuadro por cuadro. Aquí hay un ejemplo dramático en un tiro corto de Star Wars Episodio VII.
Este es un ejemplo exagerado de recorte para un efecto de estabilización, pero muestra cómo mover la imagen alrededor del cuadro de video en relación con el sujeto (el barco) o el fondo puede resultar en un video más suave. Aquí hay una colección de ejemplos más típicos con temas del mundo real..
Estabilización de imagen digital: software de recorte de video para usted
Con la adición de software avanzado, las computadoras pueden aplicar esta técnica de recorte y movimiento al video automáticamente. El software de edición de video como Adobe Premiere, Final Cut Pro y Sony Vegas puede hacer esto, generalmente logrando el efecto al recortar o hacer zoom en un video de tamaño completo una pequeña cantidad y estabilizarlo dinámicamente cuadro por cuadro. Aquí hay un ejemplo de un efecto de estabilización automática en un video, realizado en Final Cut Pro (salta a 3:34 si aún no está configurado).
Al igual que la estabilización de imagen óptica, este software de posprocesamiento se está volviendo más barato y más distribuido. Incluso es posible utilizar la estabilización básica de zoom y recorte incorporada en algunos servicios de video gratuitos, como YouTube e Instagram. Hay un límite en cuanto a la cantidad de efecto que se puede aplicar, ya que necesita acercarse para compensar el temblor de la cámara sin mostrar áreas negras en el borde del cuadro de video. Cuanto más te acerques, más baja será la calidad del video final. Tenga en cuenta que en el siguiente video, el cuadro del material de archivo estabilizado (arriba) es más pequeño que el cuadro completo del video original no estabilizado (abajo) debido al recorte necesario para el efecto de estabilización.
Así es como se puede aplicar la estabilización de imagen a un video existente. Ahora, combine la técnica de estabilización de movimiento y recorte, un poco de espacio adicional en la cuadrícula de píxeles del sensor de una cámara fotográfica cuando tome video, y un software super avanzado que detecta partes de la imagen y su movimiento, y puede hacer la estabilización automáticamente Justo como el video está siendo grabado! Ese software graba la imagen completa en el sensor de la cámara para cada fotograma, detecta automáticamente cómo la cámara tiembla en relación con el sujeto principal y el fondo y recorta el video a un tamaño de 4K o 1080p mientras mueve la imagen para compensar el movimiento de la propia cámara.
Eso es lo que significa "estabilización de imagen digital": aplicar herramientas de recorte al video, automática e inmediatamente en la cámara, sin la necesidad de software adicional después de que se grabe el video.
Esta tecnología no necesita partes móviles adicionales en el mecanismo de la lente, lo que hace que su fabricación sea más económica. No es tan eficiente técnicamente como un lente estabilizado ópticamente, porque necesita un procesamiento computarizado más avanzado para aplicar las herramientas de recorte en tiempo real. Pero con la combinación correcta de hardware y software, los efectos pueden ser dramáticos. Aquí hay un video de las últimas técnicas de estabilización de imagen digital en la nueva serie GoPro 7.
Tenga en cuenta que la GoPro 7, al igual que sus predecesoras, no tiene partes móviles de estabilización en la propia cámara, y el video anterior no se ha estabilizado con software adicional como Premiere o Final Cut. Todo ese video se toma directamente de la cámara, con el recorte aplicado automáticamente para compensar el temblor y la vibración. No es perfecto; no es lo suficientemente bueno como para eliminar completamente el temblor de una bicicleta que baja por un conjunto de escaleras, por ejemplo, y coloca aproximadamente un 10% de recorte en el marco del video. Pero es una mejora impresionante sobre una cámara no estabilizada, sin el gasto o el tiempo necesario para la OIS o la estabilización solo del software. GoPro ha tenido estabilización de imagen digital en la cámara desde la serie Hero 5, y también está disponible en otras cámaras de acción..
La estabilización de imagen digital también se puede aplicar al video en los teléfonos. Google usó un sistema de solo software en el Pixel original (denominado "EIS" por "estabilización de imagen electrónica"), y ahora la mayoría de los teléfonos de gama alta tienen al menos algún nivel de estabilización digital aplicado, explícitamente o no. Samsung señala que en el Galaxy Note 8, Galaxy S9 y Galaxy S9 +, ambos ópticos y La estabilización de imagen digital se utiliza al mismo tiempo. Pero hay un gran inconveniente en la estabilización de imagen digital: a diferencia de un sistema de estabilización óptica, no se puede aplicar a imágenes fijas. Dado que la estabilización de imagen digital se basa en recortar una serie de fotogramas de vídeo, simplemente no funciona en uno solo a la vez.
Crédito de la imagen: Canon, GoPro.
