简介
摄影不再仅仅是摄影师使用手持相机捕捉瞬间。如今,相机随处可见,例如自行车和摩托车、汽车、船只、无人机,甚至运动头盔上。因此,Image Stabilization 测试必须进行调整,以在测量相机抖动对整体图像质量的影响时,将这些相机设置考虑在内。
到目前为止,Image Stabilization 测试一直集中于人手抖动。这些测试依赖于先进的设备来模拟测试实验室环境中的手抖动。此外,ISO 委员会 TC42 WG18 建立了标准化的手抖动配置文件,尽管标准化人手运动的难度很大。
虽然确定手抖动配置文件很困难,但为所有其他相机应用创建和商定标准化的运动配置文件将更加具有挑战性。例如,如果您要为自行车生成运动配置文件,您将需要确定自行车是否具有悬架,是在道路上还是在崎岖地形上骑行,或两者兼而有之。然而,一切并非没有希望,因为用于测试手抖动的相同测试设备也可以用于测试其他相机系统的抖动,而且为什么不自己决定运动参数呢?
使用应用程序测试相机抖动
众所周知,现在万物皆有应用程序,包括记录抖动配置文件,其中一些应用程序记录原始数据。对于陀螺仪,这些配置文件通常以度/秒表示,但不是相机的实际方向。在定位抖动设备(例如我们的 Image Stabilization 六足平台 STEVE 6D)时需要方向。然而,最近,我们发现了一款适用于 iOS 的应用程序,名为 myGyroscope,由意大利开发者 Gianluca Natalini 编程。此应用程序使用其陀螺仪传感器、指南针和 GPS 记录 iPhone 的绝对方向,为测量相机抖动提供了更多可能性,而无需预定义的运动配置文件。
记录数据后,导入 Excel 后将显示如下:

数据集的行数取决于记录的频率设置。目前,该软件可设置为 50 Hz 或 100 Hz,但我们的首席执行官 Dietmar Wueller 已与 Gianluca 取得联系,他正在研究将采样频率提高到 1 kHz,这是 STEVE 6D 软件所需的频率。
D、E 和 F 列包含我们需要模拟相机旋转的横滚(roll)、俯仰(pitch)和偏航(yaw)的数据,这些主要影响曝光期间的相机模糊。myGryroscope 中的校准是在手机平放在桌子上时完成的,因此,当手机以相机向前而不是向下对着的典型位置使用时,横滚和俯仰列需要互换。
输入 STEVE 软件的最终数据文件需要 ASCII 格式来存储数据。数据点包括 X、Y 和 Z 偏移以及横滚、俯仰和偏航。小数分隔符是一个点;每个点都用制表符分隔,每行末尾带有回车符 (CR) 命令。每行代表 1 ms。对于大多数抖动配置文件,使用连续重复的 30 秒周期应该足够。
为确保此周期可行,我们发现最好修改记录数据,将记录的开头设置为所有三个角度的 0,然后所有后续数据点都相对于该点计算。当 30 秒即将结束时,通常可能需要进行微调,以便运动在下一轮开始时平稳地结束在 0。
以下是 STEVE 6D 软件的数据格式示例:

STEVE 设备
STEVE 设备是一种六足平台,它使用六个自由度来分析相机系统光学 Image Stabilization (OIS) 的性能。STEVE 控制软件允许用户修改和控制每个运动方向的频率和幅度。该软件还包括一个自动化分析,用于评估来自测试目标的记录,并以数字和图形方式呈现性能结果。
使用 STEVE 可以产生不同的振动。符合 CIPA 的振动和正弦波或单独的波形都是可能的,并且在使用 STEVE 时,所有运动都可以精确重现和重复。

更新 ISO 标准
ISO 20954 描述了带有手动控制和光学 Image Stabilization 的相机测量程序。根据测试的相机类型,使用针对轻型、中型和重型相机确定的 CIPA 手抖动配置文件。
对于不允许手动控制或使用其他 Image Stabilization 方法(例如多图像组合)的相机,ISO 20954 不适用。这些相机的性能是根据低光照性能 ISO 9093 进行测量的,该标准分析多个图像质量方面。该标准的第一部分假设存在潜在的相机抖动,但没有对相机施加实际抖动。目前正在开发的第二部分将使用 STEVE 6D 等抖动设备来抖动相机。该标准主要部分中使用的抖动配置文件是 Apple Inc. 开发和发布的手机抖动配置文件。他们研究了手持手机时手抖动的各种频率和空间特性。他们的研究产生了一个 1 kHz 的数值表,用于表示可应用于手机相机系统 Image Stabilization 测试的不同手抖动频率。
目前,该标准仅侧重于手机测试的手抖动配置文件,但不包括任何其他相机运动的配置文件。然而,在 TC42 WG18 委员会中讨论了在标准中加入一个附件,说明如何生成和应用不同应用的抖动配置文件。目前工作组正在起草。
