導入
歩きながらビデオを撮ったら、ぼやけていたり揺れていたりしたことはありませんか?それがカメラの動きです。手ぶれ補正手ブレや振動、動きによるブレを軽減する技術です。ハンドヘルド内視鏡、ドローン、ロボットアーム、車載カメラには不可欠です。シンシアでは、cmosモジュールカメラ30 年以上にわたるソリューション小型カメラモジュールそしてUSBカメラモジュール安定化機能を備えたデザイン。この記事では、手ぶれ補正とは何か、どのように機能し、どこで使用されるのかについて説明します。
手ぶれ補正とは何ですか?
画像安定化 (IS) は、不要なカメラの動きを補正して、より鮮明な画像と滑らかなビデオを生成します。主に 2 つのタイプ:
光学式手ぶれ補正 (OIS):ハードウェアベース。レンズまたはセンサーが物理的に動き、動きに対抗します。
電子画像安定化 (EIS):ソフトウェアベース。カメラは画像をトリミングし、アルゴリズムを使用して動きを滑らかにします。
光学式手ぶれ補正 (OIS)
OIS は、フローティング レンズ要素または移動センサーを使用します。ジャイロスコープが動きを検出し、小さなアクチュエーターがレンズ/センサーを反対方向にシフトします。利点: 解像度の損失がなく、より大きな動きに効果的です。短所: サイズ、重量、コストが増加するため、小型カメラモジュールデザイン。
電子手ぶれ補正 (EIS)
EIS はソフトウェアを使用します。カメラはより広い視野をキャプチャし、被写体を安定させるためにフレームをトリミングおよびシフトします。利点: 可動部品がない、低コスト、実装が簡単。短所: 画像がトリミングされ (FOV が減少)、大きな動きに対して効果が低下します。
OIS 対 EIS
| 特徴 | OIS | EIS |
|---|---|---|
| 可動部品 | はい | いいえ |
| 解像度の低下 | なし | トリミングすると解像度が低下します |
| 効果 | 大きな動きに適しています | 小さな振動にも強い |
| 料金 | より高い | より低い |
| サイズ | より大きな | コンパクト |
| こんな方に最適 | ハンドヘルドカメラ、ハイエンドビデオ | ドローン、アクションカメラ、ウェブカメラ |
モジュールタイプ別の安定化
小型カメラモジュール– 医療用内視鏡やドローンに使用されます。 OIS が可能になることはほとんどありません (アクチュエーターが大きすぎる)。 EIS またはホストベースの安定化に依存します。一部のモジュールは、後処理のためにジャイロスコープ データを出力します。
USBカメラモジュール– ウェブカメラまたは検査用。ほとんどの製品には EIS が組み込まれていません。ホスト ソフトウェア (Zoom、Teams) が安定化を実行します。産業用USBカメラモジュール三脚の場合は手振れ補正が必要ない場合があります。
カメラ HD モジュール / HD カメラ モジュール– アクション カメラまたはハンドヘルド デバイスの場合。多くの場合、EIS が含まれます。プレミアム モジュールには OIS が含まれる場合があります。ドローン搭載型HDカメラモジュール通常は EIS を使用します (OIS が重すぎます)。
CSIカメラモジュール– Raspberry Pi、Jetson 用の MIPI CSI-2。 OIS (サイズ/コスト) が含まれることはほとんどありません。 EIS はホスト プロセッサ上のソフトウェアに実装されます。ロボットやドローンの標準。
CMOSモジュールカメラ- どれでもcmosモジュールカメラISP/ホストに機能がある場合は、EIS をサポートできます。 OIS には特定のハードウェアが必要です。ほとんどの産業用モジュールは固定治具に取り付けられるため、安定化は必要ありません。
安定化が必要なアプリケーション
| 応用 | 安定化が重要な理由 |
|---|---|
| 手持ち内視鏡 | 外科医の手の震え – EIS が役立ちます |
| ドローン・空撮検査 | モーターの振動 - EIS 必須 |
| アクションカメラ | ウォーキング、ランニング - OIS または EIS |
| 自動車 (ADAS) | 道路振動 – 通常はマウントで安定化されます |
| ロボットアーム検査 | 腕の動き - EIS またはソフトウェア |
| 消費者向けウェブカメラ | ユーザーの移動 - ソフトウェア内の EIS |
誠実なアプローチ
シンシアでは、お客様がサイズ、コスト、パフォーマンスに基づいて OIS または EIS を選択できるようお手伝いします。
- 小型カメラモジュール– スペースを節約するには、ホスト プロセッサ (Raspberry Pi、Jetson) で EIS を推奨します。
- USBカメラモジュール– ホストベースの EIS 用のジャイロスコープ データ出力を備えたモジュールを提供します。
- カメラHDモジュール / HDカメラモジュール– スペースが許せば、ハイエンドのハンドヘルド デバイスに OIS を統合できます。
- CSIカメラモジュール– クライアントと協力してソフトウェアの安定化を実装します。
- Cmosモジュールカメラ– すべてのモジュールは EIS アルゴリズムと組み合わせることができます。
まとめ
画像安定化により、カメラの動きによるブレが軽減されます。OIS可動レンズ要素を使用するため、効果的ですが、サイズが大きくなり、コストが高くなります。EISソフトウェアクロッピングを使用 – コンパクトで低コストですが、FOV が減少します。のために小型カメラモジュール設計（内視鏡、ドローン）の場合、EIS が現実的な選択です。のためにUSBカメラモジュールまたはCSIカメラモジュール強力なプロセッサを搭載しているため、ソフトウェアの安定化は簡単です。を選択するときは、HDカメラモジュールハンドヘルド デバイスの場合、OIS が追加のサイズとコストに見合う価値があるかどうかを検討してください。
ご相談については、シンシアにお問い合わせくださいcmosモジュールカメラ画像安定化の要件。
