리뷰 갤럭시 야간 동영상 촬영 화질이 떨어지는 이유 정리!
- 감자해커
- 조회 수 8240
- 2021.10.03. 20:02
https://blog.naver.com/gamja321/222525372417
에 쓴걸 그대로 옮겼습니다. 가독성빼고는 똑같습니다.(어차피 아무도 안누름.)
언젠간 정리하고 싶었던 갤럭시 스마트폰 카메라에서 왜 야간 동영상 화질이 이렇게나 떨어질까? 고민해 본 내용을 정리해 보려고 합니다. 좀 어렵고 복잡한 내용일 수 있어요.
테스트 기기는 갤럭시s21울트라, 갤럭시폴드3로 진행했습니다. 아이폰 동영상 촬영 화질이 워낙 뛰어나지만, 갤럭시 스마트폰이 유독 타사들 대비 야간 동영상 화질이 떨어진다는 얘기가 많아서 써봅니다.
가장 아래 결과만 봐도 됩니다.
야간 동영상 감도가 떨어지는 가장 큰 이유는 손떨림 방지 기능 때문!
손떨방 옵션은 EIS만 끄는 걸로 보임. OIS는 강제.
저도 이것저것 만져보다가 발견했고 -> 왜 동영상 손떨림 보정 기능 ON/OFF 때문에 야간 동영상 화질이 차이가 날까? 라는 생각을 해봤어요.
우선, 손떨림 방지를 ON 했을 때 4K 30FPS 영상입니다. 갤럭시폴드3로 촬영했고요. 60FPS는 감도가 더 떨어지기 때문에 30FPS로 촬영했습니다.
영상 보면 감도가 떨어져서 노이즈가 심할 뿐 아니라 화면도 약간씩 튀거나 뚜둑 끊기는 느낌도 듭니다. 모션 블러 처리가 많이 되어 보이기도 하고요.
요건 손떨방 옵션을 끈 영상입니다. 보시면 떨림은 심하지만 영상 화질은 그럭저럭 괜찮은 걸 확인할 수 있습니다. 모션 블러가 덜 하고 노이즈 역시 덜 보여요. 왜 그럴까요?
이를 설명하기 전에 OIS, EIS 개념을 알아야 합니다. OIS는 위에처럼 스마트폰 카메라 렌즈를 흔들어서 손떨림을 방지해 주고요.
EIS는 이미지센서 화소를 80~90% 정도만 크롭 해서 손떨방을 보정합니다.
실제 갤럭시폴드3 동영상 EIS 손떨방 크롭 되는 화각
여기에 삼성 갤럭시 카메라 동영상에는 VDIS라고 촬영이 시작되기 전에 사용자의 움직임을 예측하고 카메라가 실행되면 조정 범위를 계산하여 동영상 흔들림을 최소화해준다고 합니다.
EIS 손떨림 방지를 할 때 피사체가 어디 있는지 찾아야 손떨방 보정 화각이 같이 움직이게 되는데요. 이동된 피사체의 위치를 확인하고 이미지를 합성해 줍니다. 밝을 때는 위 토끼 피사체 위치를 정확히 파악하기 쉬워서 EIS 합성하기 쉬운 조건이지만,
셔터스피드가 빠르면 위 사진처럼 역동적인 액션도 순간포착으로 찰칵! 빠르게 찍힙니다.
폴드3 EIS OFF 모션 블러가 적음
30FPS 동영상은 결국 1초에 사진 30장이 이어져서 부드러운 영상을 만드는 것인데요. 정리하면,
사진은 빛을 받아들이는 것 -> 야간에는 빛이 줄어듦 -> 광량 확보를 위해 카메라 셔터스피드가 느려짐 -> 1프레임의 모션 블러가 심해짐(피사체 흔들림이 담김) -> 빛이 부족해서 1프레임 촬영 시간이 오래 걸려서 프레임 간 시간차가 커짐 ->
-> 흔들린 사진 30장을 이어붙인 동영상에서도 흔들림이 보임 -> 흔들려서 피사체가 어디로 이동했는지 파악하기 어려움 -> 결국 잘못된 피사체 예측이 되어서 동영상에서 움찔하는 게 보임.
소니, 캐논 카메라가 괜히 동물, 사람 눈을 찾으려는 게 아닙니다. 빠른 AF뿐 아니라 EIS 손떨림 방지 성능과 화질도 올라가게 되거든요.
그럼 갤럭시와 아이폰 야간 동영상 화질은 왜 차이 날까?
왜 갤럭시와 아이폰 카메라 동영상 화질 차이가 날까? 생각해 보았어요. 갤럭시S21울트라 카메라가 아이폰12프로맥스보다 센서 크기도 커서 감도가 더 좋아야 정상이거든요.
렌즈 조리개값이나 센서로써 전혀 꿀릴 게 없는 게 갤럭시S21울트라입니다. HW 스펙상 셔터스피드를 더 짧게 촬영해도 더 밝은 사진, 영상을 찍을 수 있다는 의미입니다.
우선 갤럭시 폴드3에서 손떨방 EIS OFF, ON을 해보면 손떨방을 켰을 때 셔터스피드를 덜 늦춰지기 위해서 ISO 값을 높이는 걸로 보입니다. 감도가 떨어지고 노이즈가 증가된 걸 확인할 수 있거든요.
노이즈가 증가하지만 더 밝아졌기 때문에 피사체의 이동을 정확하게 캐치할 수 있게 됩니다.
아이폰12, 아이폰12프로맥스, 갤럭시노트20울트라를 같은 삼각대에서 촬영한 동영상입니다. 좌우 각도의 차이가 약간 있어서 시야가 좀 다르지만 같이 찍었습니다. 보면, 같은 26mm 렌즈에 노트20U가 가장 센서 크기도 큰데 아래위가 가장 많이 잘렸습니다.
흔들림 방지를 위해 SW 방식인 EIS를 갤럭시는 아이폰 대비 더 많이 자릅니다. EIS를 많이 쓴 노트20U지만 아이폰12 흔들림과 비슷합니다. 아이폰도 분명 야간에는 ISO를 더 올려서 셔터스피드를 확보할 텐데도 모션 블러도 적고 노이즈도 덜합니다.
이것으로 뇌피셜 추측하자면,
1. 아이폰은 EIS 손떨림 방지를 적은 범위로 하거나, 안 하는 걸로 보임. -> 갤럭시보다 EIS 덜 하니까 AP 파워 아낄 수 있음. -> 아낀 리소스로 영상 합성 등에 더 집중.
2. 아이폰은 갤럭시보다 OIS 성능이 뛰어나다. (EIS 덜 자르는데 손떨방 큰 차이 안 남.)
3. 아이폰은 갤럭시보다 어두운 곳에서 피사체의 이동을 빠르고 정확하게 찾고 합성까지 더 잘한다. -> 피사체의 이동을 잘 찾는다는 것은 갤럭시보다 센서의 넓은 범위를 실시간 스캔할 능력이 된다는 의미일 수도.(DSLR AF 존과 비슷한 느낌) AP 성능과 소모 전력 차이.
야간 동영상 품질을 올리는 방법은?
1. 동영상 촬영 프레임을 설정에서 낮춘다. 아이폰, 갤럭시 스마트폰 모두 자동 프레임 옵션으로 최소 24FPS ~60FPS 사이로 조절할 수 있는 기능이 있어요. 근데 갤럭시S21울트라에는 있는데, 폴드 3에는 빠졌더라고요.
2. OIS 성능을 VIVO X50프로처럼 대폭 늘려서 EIS를 하지 않게 만든다.
마찬가지로 아이폰의 센서 시프트처럼 지금보다 물리적으로 더 많이 움직이게 해준다. -> 센서 시프트가 단순히 사진, 동영상 흔들림 방지뿐 아니라 EIS 안 해도 흔들림이 적으니 야간 동영상 화질도 개선할 수 있다.
EIS 연산할 AP 파워를 SAVE 할 수 있다. -> 야간에도 HDR 여러 장 합성할 여유가 더 생긴다.(근데 아이폰은 원래 AP 좋음..) -> 야간에 모션블러 해결뿐 아니라, 노이즈까지 좋아질 수 있다.
4. EIS에서 모션 블러를 줄여줄 MOTION DEBLUR를 개선.
어렵다..
제가 써도 너무 어렵네요. 결국 제 생각에는 갤럭시폰은 OIS 성능이 별로다. -> 부족한 OIS HW를 EIS SW로 보완하려고 함. -> EIS는 광량이 부족한 야간에 취약하다. -> EIS 하니까 야간에 모션 블러(흔들림 흔적), 움찔움찔이 심하다.
갤럭시S22U는 센서리버전만하고 그대로 가는 것 같던데요. AP 성능이 갑자기 극적으로 올라갈 일도 없을 테고.. S22U에서는 아이폰처럼 센서 시프트나 중국 폰의 많이 움직이는 OIS가 반드시 들어가서 EIS를 덜 자르거나 안해야 합니다. HW 개선 없으면 뚜둑끊기는 야간 동영상 개선하기 힘들거 같아요.
폴드 시리즈 강화하는 것도 좋고 갤럭시 스마트폰은 사진 잘 나오는 것도 좋지만, 이젠 동영상이 더 중요한 시대라고 생각합니다. 끝!
https://meeco.kr/Review/33304999
ois eis 둘다 자이로센서를 통해서 폰이 어느축으로 흔들렸는지 계산 후 반대축으로 보정해주는 것인데
ois는 물리적으로 움직이고 eis는 센서시프트와 비슷한 효과로 센서크롭을 통해 보정하는데
여기에 피사체의 움직임을 감지하여 더 정확한 손떨방을 보완해 주는 방법이 제가 말한 DIS 라고 불리우는것 같더군요.
DIS관련해서는 예전에 LG 카메라개발자 인터뷰 기사가 있던걸 찾아서 확인한건데 용어가 맞는지 확실치않아서 본문에는 적지않았습니다.
OIS + EIS + DIS 3가지방법을 합쳐서 손떨방을 구현하는걸로 보입니다.
정리 글 잘 보았습니다 ㅎㅎ
글 내용 중에 저도 한가지가 의문이 생겨 (아이폰이 EIS를 사용하는 것인지..) 애플 홈페이지에서 아이폰 스펙을 살펴봤는데요,
(아이폰 12 제품사양 중 동영상 촬영 부분입니다.)
한가지 눈에 띄는 게 "시네마틱 동영상 흔들림 보정"이라고 되어 있는 부분이었습니다. 아시다시피 아이폰 12에는 시네마틱 동영상 기능이 없죠.. (찾아보니 아이폰11도 동일한 설명이 적혀 있네요.)
위에 따로 "동영상을 위한 광학 이미지 흔들림 보정(OIS)"라고 적혀 있는 걸 봐서 밑에 있는 "시네마틱 동영상 흔들림 보정"은 EIS를 말하는 게 아닌가 싶습니다. (어디까지나 제 뇌피셜입니다 ㅎㅎ;;)
그렇다면 갤럭시도 아이폰도 EIS+OIS를 쓰는데, 왜 아이폰이 더 손떨림에 강한가는.. (그냥 뇌피셜입니다ㅋㅋㅋ) AP 성능이 우수하니 애플이 설계한 보정 알고리즘이 더 정확히 작동하는 것이 아닌가 합니다.
우선 손떨방 자체만 보면 갤럭시가 아이폰보다 좋습니다. 강하게 뛰어보면 확연히 차이가 납니다.
그 이유는 폰카는 워낙 크기가 작아서 OIS 보정움직임 범위가 작고, 손의 핸드쉐이킹정도 수준만 보정해줄 수 있습니다. 그래서 EIS방식이 OIS 보다 손떨방만 보면 더 효과적입니다.
다만, 본문에 나온 야간에 모션블러가 EIS는 심해서 단점도 있는 방법이고요.
말씀하신대로 시네마틱 동영상 흔들림 보정은 EIS가 맞을것 같아요. 그냥 EIS라고 쓰면되지 뭔또 시네마틱을..ㅋㅋ 여튼 EIS를 덜 해야 EIS 화각보정범위가 줄어들고 모션블러가 덜 할 수 있으니 EIS를 덜 할 수 있을만큼의
OIS성능업, 센서시프트같은게 들어갔음 좋겠네요 ㅎㅎ
아 갤럭시가 손떨방 자체가 더 좋은가 보군요. 아이폰을 잠깐잠깐만 만져봤지 진득하게 써본 적이 없어서 체감을 못했고.. 대부분의 테크유튜버나 선생님 같은 리뷰어들의 글 보면서 어느정도 성능이라는 거만 짐작하고 있었습니다.ㅎㅎ
저도 말씀하신 바와 같이 갤럭시도 (장단점이 있겠지만) 센서시프트 방식을 써서 흔들림 보정을 더 잘해줬으면 하는 바람입니다. 그거랑 더불어 소프트웨어 처리도 좀 개선해주면 좋을거 같아요..ㅠ 야간엔 너무 뭉개져서 전 언젠가부터 서드파티 앱(FiLMiC Pro)만 씁니다.. 야간 촬영할 때 노이즈는 좀 껴도 디테일이 확 살아나서...ㅎㅎ
아이폰13 구매하셨다는 글 봤는데, 비교 리뷰도 기대하겠습니다 :)
좋은 정리입니다