隨著相機與手機愈來愈普及，用在穩定影像的「防手震」技術也愈為人熟知，不過，幾軸防手震代表什麼意思呢？為什麼主流的光學防手震技術是「五軸」防震呢？有沒有可能達到「六軸光學防手震」呢？請看本文解答。
先說結論：
「六軸光學防手震」現階段幾乎不可能做到。
那麼，為什麼有些手機或相機廠商依舊主打他們的六軸防手震規格呢？要先弄清楚這個問題，我們得先從五軸防震說起。
五軸防手震「五軸光學防手震」應該是目前手機與相機光學防震規格中，較普及且較成熟的一種技術了，是藉由感光元件的位移，來達到影像穩定的效果，而「五軸」防震，則意味著感光元件具備五個向量的位移穩定技術。
五軸是哪五軸呢？答案是：「X、Y、Pitch、Yaw、Roll」
如果要用中文來解釋，應該可以這麼說：左右水平移動（X）、上下水平移動（Y）、左右搖（Yaw）、上下搖（Pitch）、滾轉（Roll）。
看圖會更好理解：
或者，現在也有很多影片解說得很詳細，例如這支 Sony A7 Mark II 展示的五軸防震技術影片，就可讓我們更容易理解五軸是哪五軸：
[Youtube]Q6p7VVNkkUA[/Youtube]
為什麼沒有六軸光學防震截至目前為止，在「光學防手震」的領域，五軸已是目前技術所能達到的極限了，那為什麼沒有六軸光學防震呢？又是什麼原因沒有普及呢？
答案是技術不可能做到。
我們不妨從另一個角度來想這個問題，原有的五軸再加一軸，會是哪一軸呢？如果要做到六軸，第六軸是什麼？
我們不妨想個 30 秒再繼續看下去。
想到了嗎？
沒關係，再給一個提示：
「在三度空間的物體，一共擁有幾個自由度（Degrees of freedom）？」
答案是六個，即 X、Y、Z、θx、θy、θz。
▲ 在三度空間的物體，一共具有六個自由度。
還記得我們之前所說的，「左＋右」是一個自由度，相當於 X 軸，「上＋下」是另一個自由度，相當於 Y 軸，「前＋後」也是一個自由度，相當於 Z 軸，以上是三個軸向的自由度。
剩下的三個自由度是旋轉的自由度，分別是以上 X、Y、Z 三個軸向的角速度，也就是五軸防震的「Pitch、Yaw 及 Roll」。「Pitch」是 X 軸的角速度，「Yaw」是 Y 軸的角速度，而「Roll」則是 Z 軸的角速度。
換言之，在三度空間運動的物體共有六個自由度，分別是三個軸上的加速度及角速度。
多出的第六軸……那麼，我們再回來看五軸和六軸有什麼差異：五軸是：「X、Y、Pitch、Yaw、Roll」，六軸則是「X、Y、Z、Pitch、Yaw、Roll」，從前面的分析中，可以知道 Z 軸代表的是「前後」。
所以，為什麼不可能做到第六軸光學防震？
因為 Z 軸是你拍攝物體的指向。那就是……
攝物距離想像你的相機（或是手機）是一個點，被攝物體也是一個點，連接這兩點的向量就是 Z 軸，因此 Z 軸的偏差，代表著「攝物距離的改變」。
以目前光學成像的技術來說，無論是相機或是手機，拍照前總需要「對焦」，因為拍攝前必須先得知拍攝物體的距離才能成像，即便是使用超短焦距鏡頭達到所謂泛焦拍攝（不需要對焦），仍然需要先定義攝物距才能夠成像。
因此 Z 軸防震的意義，代表的意義是「在按下快門曝光的同時，拉近或遠離被攝物體，感光元件及鏡頭的補償，有辦法做到讓成像依然清楚」。聽起來有點繞口，但如果我們反向思考，問題可以換成：「如果 Z 軸真的可以防震，那麼相機還需要對焦嗎？」
這就是為什麼不可能真正做到六軸光學防震的原因，因為第六軸的意義是相機（或手機）距離拍攝目標的遠近，我們要怎麼用可動的機械式元件來補償這個向量呢？除非你有一個可以隨時追著物體跑、無論人手怎麼動，都可以完美維持拍攝距離的相機。或許技術可以做到，但很顯然，這可能會使相機模組體積、成本大增，也不適用於消費型產品。
▲ 一個普通的三軸加速度＋三軸陀螺儀感測器。
廠商宣稱的第六軸其實是……既然六軸光學防手震實務幾乎不可能做到，那麼我們想知道，那些號稱擁有六軸防震的文宣，究竟指的是什麼？
其實，它的意義通常指的是「具備六軸感測器」，一般來說，用在手機和運動攝影機的六軸感應器大致會是「3-axis accelerometer + 3-axis gyroscope combos」，即三軸加速度與三軸陀螺儀感測器。
但問題是幾軸感應並不是重點，重點是：能否做出相對應的補償？就算感測到第六軸，感光元件、鏡片組、甚或演算法是否能對應補正？前面篇幅中，我們已證實要補償 Z 軸是相當困難的一件事，這並不會因為器材本身具備幾軸感應器就能改善。
要幾軸，有幾軸？如果用「具備幾軸感應器」的邏輯來幫器材標示「幾軸防震」，這其實很不合理，如果要這樣搞，我們最多甚至可以標示到「九軸防震」，例如目前的九軸感測器就有這兩種：
- 3-axis gyroscope＋3-axis accelerometer＋3-axis compass
- 3-axis gyroscope＋3-axis accelerometer＋3-axis magnetometer
但問題是，這樣有意義嗎？別忘了在三度空間的物體也僅有六個自由度，多幾軸「感測器」並無法讓防手震的效果更優秀，重點還是在於補正機構的設計及演算法的優劣，更何況在三度空間，無論如何都無法做到超過六個軸的手震補正。
因此，聰明如你，下次看到「六軸光學防手震」這類文宣時，應該就心裡有底了吧。
或許我們也可以這麼想從另一個角度來說，「電子防手震」可能也是一個新出路，有一種可能性是利用詳盡的演算法來補足物理上難以補正的 Z 軸，例如藉由多張疊圖的方式，來減少拍攝時前後晃動造成的影像模糊。
狹義來說，用純演算法達成的補正效果，僅能算是「電子防震」，而非物理的「光學防震」，但這是否也能算得上多出一軸的防震效果呢？
現實面來說，即使是具權威性、制定相機標準的 CIPA（日本相機暨影像產品協會）對於學防手震、補正級數的定義也是洋洋灑灑、莫衷一是，我們又該如何定義電子防震是幾軸才合理呢？
沒有硬性規定，就看你怎麼想了。
