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現(xiàn)在手機(jī)在拍照的功能上已經(jīng)取得了很大的突破 。其實(shí)不只是拍照，在視頻拍攝上，手機(jī)也很強(qiáng)了 。伴隨著vlog和抖音、快手短視頻的盛行，手機(jī)拍視頻引起越來越多小伙伴的關(guān)注，詢問我們有關(guān)手機(jī)視頻拍攝能力的人很多，今天就集中來聊一聊 。
分辨率和幀率
我們看到的視頻畫面都有著分辨率的大小，720P、1080P以及4K等，照片有像素一說，視頻的分辨率其實(shí)也可以此類比，720P實(shí)際指1280×720像素，計(jì)算一下就是921600像素，1080P為207萬(wàn)像素，4K也不過800多萬(wàn)像素 。
為什么手機(jī)CMOS明明都有幾千萬(wàn)像素了，視頻像素卻這么低？實(shí)際上，任何一個(gè)相機(jī)，拍的視頻分辨率都是遠(yuǎn)低于靜態(tài)照片的 。拍照的時(shí)候，一般來說幾秒鐘才會(huì)拍一張，處理器表示毫無壓力，因此可以動(dòng)用全部傳感器尺寸來感光，拍出來的照片動(dòng)不動(dòng)一兩千萬(wàn)像素 。
但拍視頻的時(shí)候，一秒鐘至少拍25張或者30張圖片，處理器的壓力是拍照時(shí)的幾十倍甚至上百倍，因此在拍視頻的時(shí)候，默認(rèn)只用傳感器一部分面積來感光，因此4K也才800萬(wàn)像素 。
這里便引出了幀率問題 。使用手機(jī)進(jìn)行視頻錄制的時(shí)候，可以對(duì)分辨率和幀率進(jìn)行選擇，比如1080P 30fps，或者1080P 60fps 。一般來說，一秒鐘連續(xù)播放24個(gè)畫面就會(huì)認(rèn)為這個(gè)畫面是動(dòng)起來的，那么這個(gè)每秒鐘24張就是視頻的幀率，顯然幀率越高意味著視頻越流暢 。
此外，視頻的幀率除了流暢度以外，還有一個(gè)功用，就是“升格” 。拍攝一個(gè)幀速率120fps的視頻，仍然以每秒24幀進(jìn)行播放，相當(dāng)于把原來一秒鐘的畫面拉伸成了5秒，是什么效果呢？很簡(jiǎn)單，就是慢動(dòng)作 。手機(jī)上的960p慢動(dòng)作視頻，就是這樣實(shí)現(xiàn)的 。
視頻裁切和防抖
當(dāng)然了，分辨率和幀率上去了，文件的大小也就上去了，一分鐘的4K視頻就有著幾百M(fèi)B的大小，對(duì)手機(jī)存儲(chǔ)要求很高，與此同時(shí)，運(yùn)算量也大大增加，所以才會(huì)出現(xiàn)視頻裁切 。
視頻裁切是怎么回事？相信很多人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在位置沒有移動(dòng)的前提下，絕大部分手機(jī)從拍照切換到視頻的時(shí)候，整體畫面的視角會(huì)有所損失 。前面已經(jīng)提到，相比起拍照，視頻拍攝需要記錄的數(shù)據(jù)量無疑是非常巨大的，因此拍視頻的時(shí)候，廠商通常會(huì)減少CMOS的利用率來保證視頻的整體拍攝效果，也就是視頻裁切 。
不同手機(jī)視頻裁切情況對(duì)比，來源：IT168
這種讓CMOS留下冗余空間的做法，也給視頻電子防抖提供了條件 。廠商出于營(yíng)銷宣傳的目的，通常會(huì)著重強(qiáng)調(diào)手機(jī)搭載了光學(xué)防抖，營(yíng)造出光學(xué)防抖一定比電子防抖更好的效果 。但對(duì)于視頻這種大幅度的抖動(dòng)來說，手機(jī)光學(xué)防抖的作用其實(shí)是很微小的，電子防抖在視頻領(lǐng)域，可施展的空間則更大 。
電子防抖即純算法實(shí)現(xiàn)的防抖，它通常基于多幀合成，基本原理是，單幀拆成多個(gè)分幀拍攝，然后對(duì)齊合成，多幀的交集可以合成一張不抖動(dòng)的圖像 。目前手機(jī)CMOS的像素越來越高，因而有足夠大的冗余像素來完成對(duì)齊，但是計(jì)算量也大大增加，并不是任何格式下都能做到，所以，出現(xiàn)了有手機(jī)1080P 30fps有防抖，到了4K 30fps防抖就失效，這便是算力不足的結(jié)果 。


電子防抖原理
好在這些問題手機(jī)廠商并沒有選擇無視，現(xiàn)在不少中高端手機(jī)在鏡頭中加入了防抖系統(tǒng)，有電子防抖也有光學(xué)防抖，還有兩者結(jié)合的混合防抖系統(tǒng)，各家都會(huì)用各種修辭手法變著法子夸自己的防抖系統(tǒng) 。
去年華為P20 Pro發(fā)布時(shí)提出了一個(gè)AIS人工智能防抖的概念，其核心是在傳統(tǒng)的防抖算法中融合了AI，在OIS光學(xué)防抖、多幀對(duì)齊算法等基礎(chǔ)上，通過機(jī)器學(xué)習(xí)來準(zhǔn)確預(yù)測(cè)拍攝者意圖，從而得到更加精準(zhǔn)的相機(jī)位姿軌跡，實(shí)現(xiàn)更好的視頻穩(wěn)像效果 。

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