GoPro는 경계를 허무는 걸 좋아합니다. 한계를 넘을수록 더 멋진 영상과 더 나은 샷이 나오니까요. 하지만 활동 요소와 흔들림 요소 사이에는 직접적인 상관관계가 있다는 것을 알게 되었습니다. 더 많이 활동할수록 영상이 더 흔들린다는 것이죠. HERO7 Black에서는 흔들리는 영상을 제거하는 팀이 작업을 맡아서 HyperSmooth가 탄생하게 됐습니다. 다음은 알고리즘 선임 엔지니어인 Maxim Karpushin이 쓴 HyperSmooth에 관련된 글입니다.

동영상을 안정화하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 하나는 물리적인 방법이고, 또 하나는 전자적인 방법이지요. HERO7 Black의 콘셉트 단계에서 저희는 물리적 안정화 방법을 사용자에게 안내하기보다, 내부적으로 혹은 전자적으로 영상을 부드럽게 처리할 방법을 찾고자 했습니다. 이러한 노력을 바탕으로 원본 카메라 모션을 분석하여 안정화된 모션으로 변환하는 혁신적인 안정화 기술인, HyperSmooth가 탄생했습니다.

HyperSmooth에서 무엇보다 중요한 것은 바로 모션입니다. HyperSmooth는 모션을 실시간으로 분석하여 가용한 안정화 마진을 최대한 사용함으로써 원치 않는 흔들림을 제거하는 동시에 원하는 피사체를 그대로 유지합니다. 여기에 GoPro만의 독자적인 롤링 셔터 보정 알고리즘을 적용한 결과, HERO7 Black은 젤로 효과 없이 짐벌을 사용한 듯한 안정화를 구현할 수 있게 되었습니다. HyperSmooth가 제대로 작동할 수 있도록 (HERO6 Black부터 도입되었던) GP1 칩을 한층 강화하고 추가로 1GB SDRAM을 더했습니다.   

 

EIS(전자 이미지 안정화) 소개

HyperSmooth는 완전 전자식으로 작동합니다. EIS(전자 이미지 안정화)는 프레임의 가장자리에서 작은 영역을 잘라 내어 카메라 모션을 줄여 주는 방식으로 동작합니다. 이렇게 잘라 낸 영역을 '안정화 마진'이라고 부릅니다. GoPro의 안정화 마진은 약 5%입니다.

EIS는 여타 안정화 기술에 비해 다음과 같은 세 가지 강점이 있습니다.

  • 먼저 움직이는 부품이 없습니다. 즉, GoPro는 여느 때와 다름없이 뛰어난 강력함, 높은 내구성과 방수 기능을 자랑한다는 의미입니다. 이는 OIS(광학식 이미지 안정화)가 쉽게 손상될 수 있다는 점을 생각하면 엄청난 이점입니다.
  • 고역 보상이 (거의) 즉각적으로 이루어집니다. 기계식 짐벌은 기계의 본질적인 한계 때문에 고역 처리 시 성능이 떨어질 수 있습니다. 모터가 고주파 보상에 필요한 만큼 빠르게 반응하지 못해서인데, 반면에 EIS는 (과장을 조금 보태면) 빛의 속도로 작동합니다.
  • EIS는 어디서나 작동합니다. 수중에서도, 우주에서도 문제없습니다. 기계식 짐벌은 물처럼 점성 있는 매질에서, 그리고 중력이 없을 때 성능이 떨어질 수 있습니다. 중력이 없을 때란 우주 및 자유 낙하 시나리오의 경우입니다.    

HyperSmooth 팁 및 요령

다음은 HyperSmooth를 십분 활용하는 데 도움이 되는 몇 가지 팁입니다.

  • 흔들림이 많은 활동을 할 때는 줌인하세요. 이때 FOV(시계)가 다소 손실될 수 있지만, 그 결과 안정화 마진이 높아집니다. HyperSmooth는 줌을 추가적인 안정화 마진으로 사용합니다. 10~15% 사이의 약간의 줌만으로도 모션 감쇠 기능이 대폭 향상됩니다. 게다가 FOV 손실은 거의 눈에 보이지도 않습니다.
  • 리니어 모드에서는 마진이 더 늘어납니다. 위의 설명과 마찬가지로, 광각 FOV와 비교했을 때 리니어 모드에서는 본질적으로 더 큰 안정화 마진 덕분에 기본적으로 HyperSmooth 기능이 향상됩니다. '리니어' 모드이므로 직선이 직선으로 표현된다는 장점도 있습니다.