“雞頭防抖”為啥如此厲害，其實人類也有這功能？

2023-11-27 11:55

來源：澎湃新聞·澎湃號·湃客

在攝影領域，人們?yōu)榱恕胺蓝丁笨墒菦]少下功夫：不僅攝影師們要練就“鐵腕”，人們還開發(fā)出了各種專門的防抖設備。

機械防抖云臺（斯坦尼康系統(tǒng)），不過這個用法有點奇怪……

然而，無論面對多么高端的人工防抖技術，人們總還是會回想起一種劍走偏鋒的解決方案。它返璞歸真、純天然、低成本、操作簡單、效果拔群……對，那就是——

“ 綁雞頭上 ”

身動，頭不動。這其實是某廣告片中的一個經(jīng)典鏡頭。

就是不動！| SmarterEveryDay

在那些傳遍網(wǎng)絡的動圖中，穩(wěn)如泰山的雞頭總會占有一席之地。甚至還真有網(wǎng)友對“雞頭攝像”的穩(wěn)定性進行了評測。比起人手持和頭戴攝像機，雞頭拍下的畫面確實更穩(wěn)定，不過無法控制雞往哪邊看成了這套設備的硬傷……

從左到右：裝在人頭上，裝在雞頭上，手持 | jeremiahjw

雞頭為什么能防抖？這種“種族天賦”有多厲害呢？

鳥頭防抖有多厲害？

在鳥類當中，頭部“防抖”是非常普通存在的現(xiàn)象。除了雞頭，鳥頭“防抖”的例子還有很多，比如那些一邊行走一邊“點頭”的鴿子。它們可不是為了走出最搖擺的節(jié)奏感，而是要讓自己的頭部在行進中大部分時間都保持穩(wěn)定，然后再chuā地一下?lián)Q到下一個位置。

鴿子行走時的頭部運動

鳥類對于空間變化的感知很敏感，只要頭部發(fā)生了微小的位移，它們就能夠通過視野中物體相對位置的變化感知出來，從而做出相應的調整。行走中的鴿子頭部在“穩(wěn)定期”的位移能控制在0.5毫米以內，而那些特別依賴空間判斷的鳥類物種，比如蜂鳥、翠鳥以及茶隼，它們的“防抖性能”還會更高。

懸停在空中的蜂鳥就是頭部穩(wěn)定的絕佳案例 |

視覺防抖？其實你也行

一般認為，鳥類穩(wěn)定的頭部是為了保持穩(wěn)定的視線，在動物界，這其實是非常普遍的現(xiàn)象。當動物個體處于某種視覺環(huán)境中時，它們往往都會本能地將自己的視野中心鎖定在某個點，或某一個物體上。如果你試試左右轉頭，也會發(fā)現(xiàn)自己的視線多半不會跟隨著頭部徐徐移動，而是從穩(wěn)定的點跳到下一個點。

保持視線穩(wěn)定對動物的生存很有好處，因為消除視線晃動的干擾，就可以更容易地分辨出真正在移動的目標——這些目標可能是一頓午飯，一位不懷好意的競爭對手，或者一位來勢洶洶的捕食者。我們其實也一樣有調節(jié)視線穩(wěn)定的機制，只不過人類的“視覺防抖”更多依靠靈活轉動的眼球。因為飛行對視覺的依賴性，鳥類的眼球十分發(fā)達，以至于幾乎擠占了眼眶內所有的空間，而與此同時，它們的眼球運動則會受到限制。所以當鳥類想要調整視線時，它們就要依靠靈活的脖子了。

靠脖子來盡可能維持視覺穩(wěn)定，這招人類也用得上——看看那些轉圈的舞蹈演員吧

此外，也有一些科學家認為，鳥類行走時頭部“一頓一頓”的模式還可以產(chǎn)生運動視差，幫助提供物體深度和距離的信息。這個解釋看起來很合理，不過它還未得到直接證實。

為了實現(xiàn)視野的穩(wěn)定，視覺系統(tǒng)和平衡系統(tǒng)都會在其中參與調節(jié)。研究也發(fā)現(xiàn)，像蜂鳥這樣格外擅長保持空中穩(wěn)定的鳥類，它們也擁有比其他鳥類更大的相關腦區(qū)。

跟著鳥類學防抖

直接在雞頭上綁攝像機并不是什么好主意，不過從鳥類身上，研究者們確實能找到提升防抖性能的靈感。

2015年時，斯坦福大學的工程師們就用高速攝影機記錄下了天鵝飛過湖面時頭頸部的動作。在撲動雙翼時，天鵝們的身體上下?lián)u擺，但在頸部的調整之下，頭部卻能保持相當平穩(wěn)的狀態(tài)。一些無人機偵察機也采用了撲翼的設計，把鳥類飛行中調整頭部的過程記錄下來，并建立模型來模擬它，這樣的成果用在無人機上，拍攝到的畫面也就能變得更加清晰了。