FazendoVídeo | EIS
(Eletronic Image Stabilizer, também conhecido como DIS - Digital Image Stabilizer) sistema onde a estabilização de imagem, visando anular pequenas vibrações transmitidas à câmera durante a gravação é efetuada durante o processamento eletrônico da imagem lida no CCD.
Neste sistema, cada quadro completo lido pelo circuito que processa o CCD é armazenado em um chip de memória RAM (Random Access Memory). A seguir é lido o próximo quadro. Ao término desta tarefa, um microprocessador executa um programa para comparar as imagens lidas com as anteriores gravadas na memória RAM. As imagens são divididas em pequenos blocos de pixels e cada bloco da imagem capturada é comparado com o bloco da imagem armazenada. Se não houver coincidência, o processador tenta deslocar um dos blocos para cima, para baixo e para os lados, na tentativa de encontrar um encaixe onde as duas imagens se sobreponham. O mesmo é feito para os demais blocos. No final deste processo de comparação o processador deduzirá se houve ou não movimento com a câmera: se para a grande maioria dos blocos ocorreu deslocamento na mesma direção, a conclusão é de que a câmera se moveu. Se, no entanto, o deslocamento dos blocos é desordenado, em diferentes direções, a conclusão será de que a imagem e não a câmera é que se moveu.
Se foi a câmera e não a imagem que se moveu, o sistema tentará compensar isto. Para tanto, câmeras que utilizam o sistema EIS possuem CCD com uma quantidade bem maior de pixels do que a realmente utilizada. Isto porque somente uma parte do CCD é lida para formar a imagem a ser gravada. Quando se olha pelo visor da câmera, somente esta parte menor é mostrada, mas na realidade a imagem captada se estende além deste limite. Isto ocorre exatamente para permitir que o processador desloque esta janela menor através da área maior captada, na tentativa de corrigir e anular o deslocamento acarretado pela movimentação da câmera:
Na sequência de desenhos acima, o primeiro desenho (a) mostra a imagem de vários prédios, para onde a câmera foi apontada. O retângulo vermelho mostra a imagem capturada pelas lentes, formada sobre o CCD, portanto esta é a imagem que a câmera vê. No entanto, o processador que lê o CCD, somente o faz para a área indicada pelo retângulo amarelo. Esta é a imagem efetivamente gravada na fita. Esta também é a imagem mostrada no visor da câmera. Como do CCD todo somente uma parte menor dos pixels é aproveitada (sempre a do retângulo amarelo), geralmente a quantidade total de pixels nestes CCDs deve ser maior - uma parte da imagem é sempre descartada.
O desenho (b) mostra que a câmera sofreu um pequeno movimento brusco para a direita e para baixo: a imagem vista pelo CCD deslocou-se para a posição indicada pelo retângulo vermelho. O retângulo amarelo mostra qual parte dos prédios estava sendo gravada antes da câmera ter sofrido o deslocamento.
Em (c) o retângulo rosa indica qual área dos prédios passaria agora a ser registrada na fita, em comparação com o retângulo amarelo (o que estava sendo registrado antes). O processador dividirá em blocos as imagens destes 2 retângulos para compará-las e concluir o que deve ser feito.
O desenho (d) mostra que o processador concluiu que a câmera sofreu um movimento para a direita e para baixo. A partir do deslocamento ocorrido na imagem, o mesmo calcula pelo deslocamento inverso a localização dentro da área do CCD da imagem original.
Em (e) o retângulo rosa mostra qual área do CCD passou agora a ser registrada na fita. Em comparação com o retângulo amarelo na imagem de cima (a) pode-se observar que a imagem é a mesma, ou seja, o efeito da trepidação na câmera foi anulado. Existe portanto um 'delay', um tempo gasto entre o registro da imagem no CCD, seu armazenamento na memória RAM, seu processamento, a nova leitura a partir da posição indicada pelo processador e a gravação efetiva na fita. Porém este tempo não é significativo nem percebido no resultado final: no sistema NTSC por exemplo são exibidos 30 quadros/seg.
Mas o que ocorreria se o deslocamento causado na câmera fosse maior? O desenho (f) exemplifica a situação. Aqui o deslocamento é tão grande que o processador não conseguirá recuperar a imagem original: a parte segmentada do retângulo rosa mostra a área que já não é mais vista pelo CCD. Neste caso, como mostra o desenho (g), o processador somente tem como alternativa 'empurrar' também a imagem registrada na fita para a direita. Porém isto não é um problema, uma vez que o objetivo dos estabilizadores de imagem é exatamente este: corrigir trepidações a que a câmera está sujeita.
O sistema é muito bom para corrigir trepidações a que a câmera está sujeita, por exemplo quando segura pelas mãos e com a objetiva zoom ajustada para algum grau de tele-objetiva. No entanto, existem alguns problemas. Quando a câmera está parada e inicia um movimento lento de panorâmica, o estabilizador EIS tenta a princípio corrigir o movimento. Porém, a partir de determinado ponto isto deixa de ser possível (desenhos (f) / (g) acima), e a imagem registrada na fita passa a sofrer também o deslocamento. Como este deslocamento foi 'camuflado' durante o tempo em que o processador conseguia efetuar a correção, haverá um 'salto' na imagem final registrada, para a nova posição. Sistemas mais recentes usam um software específico para tentar 'advinhar' se a intenção é efetuar uma panorâmica ou ocorreu uma movimentação acidental da câmera. Embora em muitas situações isto funcione, sempre é possível desligar o estabilizador ao efetuar este tipo de movimento.
Existem no entanto outros problemas: em algumas situações, dependendo do 'julgamento' do processador para determinar se deve ou não corrigir o deslocamento, a escolha pode ser errada, como quando se faz um close em um grande objeto balançando para um lado e outro: o processador pode tentar 'seguir' o movimento do objeto interpretando-o como deslocamento da câmera. No entanto é um sistema barato (não possui partes móveis, todo o trabalho de estabilização é eletrônico), e portanto encontrado mais facilmente em câmeras do segmento consumidor.
Nos primeiros sistemas EIS ocorria degradação da imagem (pixelamento, o mesmo efeito causado pelo uso do zoom digital) quando o estabilizador era acionado. Isto porque o CCD (retângulo vermelho nos desenhos acima) não continha um número muito grande de pixels: como a área que passa a ser aproveitada (retângulo amarelo) era ampliada (como no zoom digital) para ocupar o quadro correspondente a ser gravado na fita (retângulo vermelho, área do CCD), a qualidade da imagem caía devido à diminuição maior ainda no número de pixels utilizados. Nos sistemas atuais o CCD contém uma quantidade bem maior de pixels do que a necessária para ser gerada uma imagem excelente, o que se consegue, no sistema NTSC com cerca de 400.000 pixels (valor para câmera com um único CCD). Assim, em um CCD com 650.000 pixels p.ex., os pixels restantes são utilizados para evitar a degradação da imagem ao ser acionado o estabilizador: com isso o quadro aproveitado (amarelo no desenho) já possui quantidade suficiente de pixels, não necessitando de ampliação.
Sistemas do tipo EIS mais recentes foram modificados e melhorados: a captura de área menor dentro de uma área maior dentro do CCD e o processo de correção, como mostrado nos desenhos de (a) a (g) continuam existindo. No entanto, ao invés de efetuar comparações na imagem armazenada e a atual para detectar a movimentação da câmera, são utilizados pequenos sensores para detectar essa movimentação. Estes sensores minúsculos, localizados próximo às lentes são baseados no princípio do giroscópio, sendo capazes de detectar a trepidação ocorrida e enviar um sinal para o processador. Este então efetua as devidas correções na imagem. Sistemas que utilizam este processo são mais eficientes, evitando muitos erros como os acima descritos. No entanto o sistema, por ser mais complexo e sofisticado é mais caro, sendo encontrado em câmeras do segmento semi-profissional.
O mesmo tipo de sensor giroscópico mencionado acima é também utilizado no sistema óptico de estabilização de imagem (OIS), considerado melhor do que o EIS, porque a imagem no CCD não sofre nenhum tipo de manipulação.