拍照“不抖”：OIS让手机照片告别朦胧美

自从手机兼具了拍照功能，随手拍就成了常态。但是，是否能够拍出高清照片、是否在细微之处展现清晰美感就要看相机防抖功能之间斗法。对此，ROHM开始发展光学防抖技术让手机照片告别朦胧美。

ROHM半导体有限公司设计中心副所长金东辉介绍：“常见的防抖技术主要有四种，一则是利用大像素降低分辨率。二则是利用大镜头，以增加光通量的形式来缩短曝光时间从而防止抖动。三则是电子防抖，其原理主要靠软件处理，比较适合视频拍摄，但会导致拍摄画面减小。四则是光学防抖技术，能够比较清晰地拍摄远处的物体。由于，大像素和大镜头的防抖方案占据空间较大，所以在手机中一般采用电子防抖和光学防抖技术。”

(ROHM半导体有限公司设计中心副所长 金东辉)

那么，电子防抖和光学防抖主要的差别在哪里?为什么高端手机的相机一般都会选用光学防抖?从硬件配置方面分析，电子防抖一般不需要额外硬件，只要相机DSP足够强大就能达到有效的防抖。而光学防抖则一定要配置镜头驱动马达，才能够移动镜头达到防抖的效果。其二，在有效画面方面，光学防抖可以追踪所有的画面区域，而电子防抖由于帧间补偿动作必然会损失边缘的一部分的像素。ROHM马达控制LSI商品开发部数字控制开发课顾问关本芳宏介绍：“OIS校正仅需要1/15秒就可以曝光，而其拍摄效果则相当于光校正1/125秒的曝光效果。在拍静止图像时，电子防抖很难达到光学防抖的效果。”

(ROHM马达控制LSI商品开发部数字控制开发课顾问关本芳宏)

下图显示的是摄像头模组的主要部分，中间白色的部分是镜头组，镜头组需要延着Z方向移动即在AF方向上移动，其主要用途就是要聚焦，现在几乎所有手机的前置摄像头都带有AF。而光学防抖技术则是让马达要在XY平面移动从而追踪整个图像。马达需要电流，而驱动电流就是由AF或OIS的驱动供给。

ROHM镜头驱动产品可分为两种。一种是AF镜头驱动BU64系列。另外一种是OIS镜头驱动芯片BU24和BU63系列。ROHM OIS镜头驱动BU24系列注重性能，而BU63系列则更注重芯片小型化。OIS驱动是由高性能的伺服系统控制，是经过严密的仿真和现场调试做出来的芯片。ROHM的OIS驱动中采用PWM驱动马达，可省下20—30%的电，有效降低驱动芯片的功耗。

众所周知，OIS主要分为绕线型，滚珠型，和4轴OIS，若要进行微距拍摄时防抖技术就需选用4轴OIS来检测屏动的加速度，才能实现手机相机快速对焦的功能，涉及此处则不得不提镜头驱动中的反馈类型。ROHM充分发挥着光学防抖控制领域的关键技术——反馈控制技术，现在有很多手机厂商都在采用ROHM所研发的具有自动对焦反馈控制功能的镜头驱动器。

镜头驱动反馈什么呢?简单来说就是马达的位置，可以分为前馈型和反馈型。前馈型的原理是系统检测到失焦信号，通过图像的比较来判断是否失焦，失焦的话直接让VCM马达推动镜头到一定的位置，控制结束。ROHM从2008年开始开发AF驱动芯片，到现在8年的发展中增加了一些振铃补偿，提高聚焦速度，另外还增加了中置马达已达省电的效果，这些都属于前馈型的马达控制。而反馈型则是由Servo DSP控制，首先也是检测失焦信号，经过各种运算把VCM推到一定的位置。而后这个位置由hall进行检测，再反馈到DSP里面，以此来判断镜头是否已到达指定位置，如果有一定的误差则会迅速循环该过程。也就是说只要CPU给这个系统下达了一个指令，把镜头推到某个位置以后，它就可以完全由4轴DSP来控制。

(前馈型和反馈型驱动的比较)

ROHM的镜头驱动采用反馈型而不是前馈型控制系统，其主要优势在于反馈型抗冲击能力强。镜头一般是用VCM驱动，有一个弹簧驱动，外面如果有一个撞击，镜头就会晃，偏离原来的位置，如果不加任何的控制，该晃动会慢慢衰减，而在这段时间内相机则得不到精细的图像。如果在驱动芯片中加一个反馈控制，只要图像发生偏离，马上就可以重新校准到中心位置得到清晰的图像。ROHM反馈型AF镜头驱动是一种快速聚焦的算法，可以跟算法配合使用，其中还包含温度漂移和线性度的补偿。

手机相机若有了反馈型的光学防抖技术的加持，不止是在功耗方面有所提升，也能为用户留下精彩的瞬间。