إذا كنت قد حاولت التقاط فيديو على هاتفك أثناء المشي، فأنت تعلم أن الحفاظ على الصورة مستقرة لا يزال صعباً. هناك بعض التقنيات الأنيقة المصممة لتقليل تأثير ذلك الاهتزاز، وهناك طريقتان مختلفتان لتطبيقه.
يأتي تثبيت الصورة البصري من عالم التصوير المستمر، باستخدام آليات الأجهزة المعقدة داخل العدسة للحفاظ على استمرار التقاط الصورة وتثبيت الصور بشكل جيد. لقد كان موجوداً منذ فترة طويلة، ولكن تم تعديله للفيديو وأصبح مناسباً للهواتف الذكية.
يعد تثبيت الصورة الرقمي خدعاً برمجية، مثل التقريب الرقمي ولكن في الاتجاه المعاكس، حيث يتم اختيار الجزء الصحيح من الصورة على جهاز الاستشعار بشكل فعال لجعله يبدو وكأنه الهدف، وتتحرك الكاميرا بدرجة أقل.
دعنا نلقي نظرة على كيفية عمل كل منهما، وكيف يتم تطبيقهما في أحدث أدوات التصوير الفوتوغرافي.
تثبيت الصورة البصري: مثبت للعدسات:
سوف نلخّص العمل كما يلي: تثبيت الصورة البصرية، المشار إليه باسم OIS اختصاراً وتسمى أيضاً IS أو تقليل الاهتزاز (لا علاقة للواقع الافتراضي هنا) اعتماداً على العلامة التجارية للكاميرا، كل شيء هنا متعلق بالأجهزة وليس البرمجيات.
تحتوي عدسة الكاميرا مع مثبّت الصورة البصري على محرك داخلي يحرّك فعلياّ واحداّ أو أكثر من عناصر الزجاج داخل العدسة أثناء تركيز الكاميرا وتسجيل اللقطة.
ينتج عن ذلك تأثير استقرار، ومقاومة حركة العدسة والكاميرا (من اهتزاز يد المشغل، على سبيل المثال) والسماح بتسجيل صورة أكثر وضوحاً وأقل ضبابية. هذا بدوره، يسمح بالتقاط الصور في ضوء أقل أو مع قيمة إيقاف F أقل.
الهندسة التي تدخل في هذه الأشياء مذهلة. إنها نسخة صغيرة للغاية من الأجهزة الخارجية مثل gembals متعددة المحاور المستخدمة في أنظمة مثل Steadicam ، تلك الأقواس الكبيرة المثبتة على الكتف والتي قد تكون شاهدتها في الأحداث الرياضية أو مجموعات الأفلام.
لا تكون نتائج نظام التثبيت داخل الكاميرا دراماتيكية مثل تلك التي تحصل عليها من مثبتات الجيروسكوب الخارجية، ولكنها لا تزال مثيرة للإعجاب.
يمكن للكاميرا التي تحتوي على عدسة تتميز بتثبيت الصورة البصري التقاط صور ثابتة أكثر وضوحاّ بمستويات إضاءة أقل من تلك التي لا يوجد بها، ويمكن استخدام نفس التقنية لإنشاء تحسين طفيف في التأثير الاهتزازي للفيديو على كاميرا محمولة.
الجانب السلبي الكبير هو أن تثبيت الصورة البصري يتطلب الكثير من المكونات الإضافية في العدسة، والكاميرات والعدسات المزودة بنظام OIS أكثر تكلفة بكثير من التصميمات الأقل تعقيداً.
اعتاد تثبيت الصورة البصري أن تقتصر على الكاميرات الثابتة والكاميرات المرئية. ولكن تم تكرار هذه التقنية بما فيه الكفاية بحيث يمكنك الحصول عليها في كاميرا DSLR على مستوى المستهلك والكاميرات بدون مرايا الآن.
لقد تم تقليص حجمه حتى يمكن احتواء عدسة OIS في وحدة كاميرا هاتف ذكي. نعم، هذا يعني أن هناك عنصراً زجاجياً صغيراً متحركاً في بعض الهواتف الذكية التي يقل سمكها عن نصف بوصة.
إذا كان هاتفك يحتوي على عدسة OIS ، فيمكنك وضع الطرف الأعلى على أذنك، والتخلص منه قليلاً، وحتى سماع عنصر التثبيت في حالة توتر في وحدة الكاميرا الخلفية.
فيما يلي مثال لعنصر OIS الصغير لوحدة كاميرا الهاتف. لاحظ كيف يمكن للجزء العلوي من مجموعة العدسات التحرك بشكل مستقل عن مستشعر الصورة الموجود تحتها.
بفضل العدسات وأجهزة الاستشعار الأصغر حجماً، لا تتميز ميزة OIS على الهواتف بقدر ما هي متوفرة على الكاميرات الأكبر حجماً.
لكنه لا يزال يساعدك في التقاط صور أوضح ومقاطع فيديو أقل اهتزاز. تتضمن بعض تصميمات الهواتف البارزة التي تتميز بتثبيت الصورة البصري مثل جهاز iPhone 6 والإصدارات الأحدث، Samsung Galaxy S7 والإصدارات الأحدث، و LG G-series ، و Pixel 2 من Google.
التثبيت اليدوي للصورة: اقتصاص الفيديو لتحقيق الاستقرار فيه:
يتم تثبيت جميع الصور الرقمية في البرنامج. إذا كنت على دراية بالفرق بين التقريب البصري والتكبير الرقمي (أي، تفجير البكسلات على صورة بدون تحسينها)، فهذا أمر شبيه. لكن الاستقرار الرقمي له تأثير فوري وقابل للقياس أكثر بكثير على الفيديو.
لتثبيت مقطع فيديو مهزوز سابق التسجيل، يمكنك اقتصاص الأقسام على الحدود التي تتحرك في كل إطار، مما يؤدي إلى ظهور فيديو يبدو أكثر ثباتاً.
إنه وهم بصري: بينما يكون الفيديو مهتزاً، يتم قص كل إطار من الصورة لتعويض الاهتزاز، بينما أنت سترى مساراً سلساً للفيديو. وهذا يتطلب إما تكبير إطار الصورة (والتضحية بجودة الصورة) أو تكبير الإطار نفسه (مما ينتج عنه صورة أصغر ذات حدود سوداء تتحرك حولها).
يمكن لمحرري الفيديو الصبورين القيام بذلك يدوياً من خلال التسجيل النهائي، إطاراً تلوَ الإطار. إليك مثال درامي على لقطة قصيرة من Star Wars Episode VII.
هذا مثال مبالغ فيه على الاقتصاص من أجل تحقيق تأثير استقرار، لكنه يوضح كيف أن تحريك الصورة حول إطار الفيديو بالنسبة إلى الجسم (السفينة) أو الخلفية يمكن أن يؤدي إلى فيديو أكثر سلاسة.
فيما يلي مجموعة من الأمثلة النموذجية التي تتضمن أشياء واقعية.
تثبيت الصورة الرقمي: برنامج اقتصاص الفيديو:
مع إضافة برامج متقدمة، يمكن لأجهزة الكمبيوتر تطبيق تقنية الاقتصاص والتحرك هذه على الفيديو تلقائياً.
يمكن لبرامج تحرير الفيديو مثل Adobe Premiere و Final Cut Pro و Sony Vegas القيام بذلك، وتحقيق التأثير بشكل عام عن طريق اقتصاص أو تكبير فيديو كامل الحجم وكمساهمة ديناميكية لتثبيت الإطار تلو الآخر.
فيما يلي مثال على تأثير التثبيت التلقائي على الفيديو، الذي يتم تنفيذه في Final Cut Pro (انتقل إلى 3:34 إذا لم يتم تعيينه بالفعل).
تماماً مثل تثبيت الصورة البصري، أصبح هذا البرنامج بعد المعالجة أرخص وأكثر توزيعاً. من الممكن أيضاً استخدام التثبيت الأساسي للتكبير والقص في بعض خدمات الفيديو المجانية، مثل يوتيوب YouTube و إنستاغرام Instagram.
يوجد حد لمدى إمكانية تطبيق هذا التأثير نظراً لأنه يحتاج إلى التكبير للتعويض عن اهتزاز الكاميرا بدون إظهار مناطق سوداء على حافة إطار الفيديو.
كلما زدت التكبير، كلما قلت جودة الفيديو النهائي. ﻻﺣظ أن اﻟﻔﻴﺪﻳﻮ اﻟﺘﺎﻟﻲ ﻳﻜﻮن الإﻃﺎر اﻟﻤﺴﺘﻘﺮ (أﻋﻠﻰ) أﺻﻐﺮ ﻣﻦ اﻹﻃﺎر اﻟﻜﺎﻣﻞ ﻟﻠﻔﻴﺪﻳﻮ اﻷﺻﻠﻲ ﻏﻴﺮ اﻟﻤﺴﺘﻘﺮ (أﺳﻔﻞ) ﺑﺴﺒﺐ اﻟقص اﻟﻀﺮوري ﻟﺘﺄﺛﻴﺮ اﻻﺳﺘﻘﺮار.
إذاً، كيف يمكن تطبيق تثبيت الصورة على فيديو حالي. الآن، قم بدمج تقنية تثبيت الحركة والقص، وقاعة إضافية صغيرة على شبكة بيكسلات لاستيعاب الكاميرا عند التقاط الفيديو، وبرنامج متقدم للغاية يكتشف أجزاء من الصورة وحركتها، ويمكنك القيام بعملية التثبيت تلقائياً، صحيح كما يتم تسجيل الفيديو!
يسجل هذا البرنامج الصورة بالكامل على مستشعر الكاميرا لكل إطار، ويستشعر تلقائياً كيف تهتز الكاميرا فيما يتعلق بالجسم الأساسي والخلفية حتى حجم 4K أو 1080p أثناء نقل الصورة لتعويض حركة الكاميرا نفسها.
وهذا ما يعني تثبيت الصورة الرقمية: تطبيق أدوات الاقتصاص على الفيديو تلقائياً وفي الحال على الكاميرا، دون الحاجة إلى برامج إضافية بعد تسجيل الفيديو.
لا تحتاج هذه التقنية إلى أي أجزاء متحركة إضافية في آلية العدسة، مما يجعلها أرخص في التصنيع. إنها ليست فعالة من الناحية الفنية كعدسة مستقرة بصرياً، لأنك تحتاج إلى معالجة محوسبة أكثر تقدماً لتطبيق أدوات الاقتصاص في الوقت الفعلي.
لكن مع المزيج الصحيح من الأجهزة والبرامج، يمكن أن تكون التأثيرات مثيرة. إليك مقطع فيديو لأحدث تقنيات تثبيت الصورة الرقمي في سلسلة GoPro 7 الجديدة.
لاحظ أن GoPro 7 ، مثل أسلافه، ليس لديه أي أجزاء تثبيت متحركة في الكاميرا نفسها، ولم يتم تثبيت الفيديو أعلاه مع برامج إضافية مثل Premiere أو Final Cut.
يتم أخذ كل هذا الفيديو مباشرةً من الكاميرا، مع تطبيق الاقتصاص تلقائياً للتعويض عن الاهتزاز. إنه ليس مثالياً – ليس جيداً بما يكفي لإزالة الاهتزاز تماماً من الدراجة التي تنزلق عن مجموعة من السلالم، على سبيل المثال، وتقص ما يصل نسبته إلى 10٪ في إطار الفيديو.
لكنه تحسن مثير للإعجاب على كاميرا غير مستقرة، دون حساب أو الوقت اللازم لـ OIS أو تثبيت البرامج فقط.
تم تثبيت كاميرا الصور الرقمية في كاميرا GOPRO منذ إصدار Hero 5 ، وهي متوفرة أيضاً في كاميرات الحركة الأخرى.
يمكن تطبيق تثبيت الصورة الرقمية على الفيديو على الهواتف أيضاً. استخدمت جوجل Google نظاماً برمجياً فقط على Pixel الأصلي (يُشار إليه بـ EIS من أجل تثبيت الصور الإلكتروني)، والآن أصبح لدى معظم الهواتف المتطورة مستوى معين من الاستقرار الرقمي مطبق، صراحةً أو لا.
نلاحظ سامسونج أنه في Galaxy Note 8 و Galaxy S9 و Galaxy S9 + ، يتم استخدام كل من تثبيت الصورة البصرية والرقمي في نفس الوقت.
لكن هناك جانب سلبي كبير لتثبيت الصورة الرقمي: على عكس نظام التثبيت البصري، لا يمكن تطبيقه على الصور الثابتة.
نظراً لأن تثبيت الصور الرقمي يعتمد على اقتصاص سلسلة من إطارات الفيديو الثابتة، فإنها لا تعمل على مجموعة واحدة في كل مرة.