Оптическая стабилизация изображения (OIS) — вещь очень полезная. Она позволяет снимать видео с рук без тряски, а также делать фотографии с большой выдержкой, чтобы они не смазывались — например, ночью или в плохо освещённом помещении. При этом понятно, что не всякая OIS одинаково эффективна — какая-то компенсирует тряску хуже, какая-то лучше. Но как измерить эффективность OIS?
Ровно для этого и существует стандарт CIPA, разработанный японской Camera & Imaging Products Association. У них вообще много стандартов, есть даже какой-то стандарт на отвёртки, но нас интересует CIPA DC-X011 — стандарт измерения и описания производительности оптической стабилизации изображения цифровых камер. Он позволяет описать эффективность OIS одной циферкой: чем больше — тем лучше.
То есть стабилизация CIPA — это не какая-то особенная технология. Стандарту, в общем-то, плевать, как именно производитель достигнет нужного качества OIS. Это просто бенчмарк для OIS, и чем больше попугаев камера в нём выбьет, тем лучше. Honor, вон, выбила шесть с половиной попугаев, и это вроде бы пока рекорд среди смартфонов. Собственно, для базового понимания этого достаточно, но давайте копнём чуть глубже и попробуем понять, что означают сами эти числа.
Как рассчитывается CIPA
Как я уже говорил, OIS позволяет снимать видео с рук без тряски, а также делать фотографии с большой выдержкой, чтобы они не смазывались. Стандарт CIPA полностью сосредоточен вокруг второго сценария — всё-таки он разработан преимущественно с прицелом на фотоаппараты, а не видеокамеры. В этом случае задача OIS — позволить тянуть выдержку дольше и избегать смазов. Тогда мерило эффективности OIS — это во сколько раз более долгую выдержку она может скомпенсировать.
Именно это и измеряет стандарт CIPA. Процедура измерения довольно замысловатая, но мне придётся описать.
Процедура тестирования одной картинкой
Камера помещается перед статичной картинкой на вибростенд. Сначала устанавливается выдержка, равная 1 / ЭФР с (типа 1/24 с для основной камеры смартфона, 1/120 с для 5х телевика и так далее). Почему именно такая? Вообще нипочему, сейчас не важно. С выключенным вибростендом (т.е. без тряски) делается десяток фото или больше, для них измеряется средний уровень смазанности. Получается эдакий базовый уровень — насколько смазанные фото камера делает, если её держать на штативе. Это нужно, чтобы учесть другие возможные источники смазанности.
Красная точка — результат замера смазанности без тряски. Линия — базовый уровень, по которому будем считать
После этого вибростенд включают, ставят большую выдержку, делают кучу фотографий со включенной OIS и считают средний уровень смазанности. Если получится больше, чем без тряски (скорее всего так и будет), уменьшают выдержку в 2 раза и снова делают кучу фото. Так продолжается, пока средний уровень смазанности не окажется меньше, чем тот самый базовый уровень без тряски. Таким образом определяется максимальная выдержка, на которой при тряске камера снимает как на штативе, когда OIS включена.
Зелёная линия — результат замеров со включенной OIS
Теперь, по-хорошему, надо сравнить этот результат с тем, как камера снимает без OIS. Но, к сожалению, большинство систем оптической стабилизации так устроены, что полностью отключить их физически невозможно. Поэтому вместо тестирования без OIS стандарт предписывает рассчитывать уровень смазанности без стабилизации теоретически, по формулам. Таким образом определяется максимальная выдержка, на которой при тряске камера снимает как на штативе, когда OIS выключена.
Синяя линия — теоретические расчёты для выключенной OIS
Теперь, чтобы оценить эффективность OIS, достаточно разделить максимальную выдержку с OIS на максимальную выдержку без OIS. Допустим, у нас получилось, что с OIS чёткое изображение на выдержке максимум 1/4 с, а без OIS расчёты показали максимум 1/115 с. Разница — 57,5 раза. Осталось взять двоичный логарифм от этого числа (получится 5.85) и округлить вниз до половинок (получится 5.5). Значит, у нас стабилизация CIPA 5.5.
Красный отрезок — это то, насколько можно продлить выдержку, не делая кадр более смазанным, благодаря OIS. Чем он длиннее, тем OIS эффективнее!
Вот список, во сколько раз удлиняет допустимую выдержку каждый уровень CIPA:
- CIPA 0.5 — от 1,4 до 2 раза
- CIPA 1.0 — от 2 до 2,8 раза
- CIPA 1.5 — от 2,8 до 4 раза
- CIPA 2.0 — от 4 до 5,6 раза
- CIPA 2.5 — от 5,6 до 8 раза
- CIPA 3.0 — от 8 до 11 раз
- CIPA 3.5 — от 11 до 16 раз
- CIPA 4.0 — от 16 до 23 раз
- CIPA 4.5 — от 23 до 32 раз
- CIPA 5.0 — от 32 до 45 раз
- CIPA 5.5 — от 45 до 64 раз
- CIPA 6.0 — от 64 до 90 раз
- CIPA 6.5 — от 90 до 128 раз
- CIPA 7.0 — от 128 до 181 раза
- CIPA 7.5 — от 181 до 256 раз
- CIPA 8.0 — от 256 до 362 раз
- и так далее
Всю эту процедуру стандарт описывает, конечно, намного детальнее, чем я рассказал. Там точно описано, как ответить на вопрос «насколько смазанные фото камера делает» (в микронах!), какой должен быть вибростенд, какие вибрации он должен создавать, что должна снимать камера, с какого расстояния, как она должна быть закреплена на вибростенде и так далее. Кому интересны все эти нюансы — по ссылке можете почитать. Но, думаю, эти детали будут интересны уже только тем, кто сам тестирует камеры по стандарту.
Выводы
Несмотря на то, что тест CIPA очень замысловатый, мне он кажется вполне разумным, а максимально точные формулировки не оставляют производителям простора для жульничества при тестировании. Так что, если вас волнует качество оптической стабилизации и вы хотите делать фотографии с большой выдержкой или снимать видео с рук, вполне можете ориентироваться на циферки CIPA при выборе. Надеюсь, со временем больше производителей станут указывать их в характеристиках, и покупатели смогут ориентироваться на этот параметр при выборе смартфона. А пока этого не случилось — придётся выбирать то, на что есть скидка, да?
А вы что думаете про CIPA? Напишите в комментариях!
АВТОР: Олег Лазарев