Czy stabilizacja zależy od obiektywu? Optyczna stabilizacja obrazu w obiektywach

Procent ostrych obrazów w zależności od czasu otwarcia migawki

Wstęp

Używam sprzętu firm Canon i Nikon. Ich stabilizatory nazywane są IS i VR. IS (stabilizacja obrazu) to skrót od Canon, VR (redukcja drgań) to Nikon. Stabilizator obrazu pomaga mi uzyskać znacznie wyraźniejsze obrazy przy długich obiektywach, a także przy słabym oświetleniu.

IS i VR są tak ważne w uzyskiwaniu świetnych zdjęć, że nie kupię bez nich obiektywu, jeśli będę miał wybór.

VR kontra IS

VR (Nikon) i IS (Canon) to to samo. Będę używał obu terminów zamiennie. Każdy producent stosuje własne skróty.

Oba te systemy stabilizują obraz, aby uniknąć rozmycia spowodowanego drżeniem ręki. Pomaga to w wielu przypadkach obejść się bez statywu i uzyskać ostre zdjęcia. VR i IS pozwalają mi robić zdjęcia przy słabym oświetleniu bez użycia statywu, z wyjątkiem sytuacji, gdy jest naprawdę ciemno (zmierzch lub noc).

VR i IS świetnie się sprawdzają podczas fotografowania nieruchomych obiektów, czyli tego, co robię najczęściej. Oczywiście systemy stabilizacji nie przydadzą się do fotografowania poruszających się obiektów, sportu czy dzieci.

Niektórzy lubią używać VR i IS do śledzenia ujęć, w takim przypadku stabilizator działa w jednym kierunku, a w innych ujęcie jest nieostre.

Aby uzyskać ostre zdjęcie szybko poruszającego się obiektu, nadal będziesz musiał użyć szybszego obiektywu, więcej światła lub zwiększyć czułość ISO.

Stabilizator pomaga jedynie kompensować drgania aparatu, ale nie może nic zrobić z poruszającymi się obiektami.

Inni producenci

Minolta, Panasonic, Olympus i Sony

Minolta (obecnie Sony) produkuje lustrzanki cyfrowe, które mają już wbudowaną stabilizację obrazu. Nie próbowałem tych systemów. Ich zaletą zdaniem producenta jest to, że współpracują z dowolnym obiektywem, gdyż stabilizator znajduje się w aparacie, a nie w obiektywie.

Przeciwwstrząsowy

Uważaj na takie nazwy. Większość producentów używających tego terminu oszukuje konsumenta i po prostu zwiększa czułość ISO, aby uzyskać krótszy czas otwarcia migawki. Możesz samodzielnie zwiększyć czułość ISO. Zazwyczaj te kamery nie kompensują drgań dłoni, tak jak robią to systemy VR i IS.

Jak działają stabilizatory?

Pominę szczegóły, podstawowa zasada jest taka, że ​​czujniki ruchu przewidują kierunek i prędkość ruchu w początkowej fazie, gdy fotograf naciśnie spust migawki i wykona zdjęcie.

Następnie wykorzystują różne przesuwniki soczewek lub układów przesunięte w fazie z wykrytym sygnałem błędu, aby przeciwdziałać temu ruchowi.

Dzięki temu obraz jest stabilizowany podczas naświetlania.

Pracę stabilizatora można zobaczyć w wizjerze lustrzanek jednoobiektywowych lub na ekranie aparatów kompaktowych po naciśnięciu spustu migawki do połowy.

Harmonogram i rzeczywistość

Drżenie rąk, które lekarze nazywają drżeniem, jest przypadkowe.

Rób wystarczająco dużo zdjęć w każdych warunkach. Niektóre będą ostrzejsze, inne bardziej rozmyte. Procent trafień zależy od warunków, czasu otwarcia migawki i ogniskowej.

Wykres pokazuje, jak procent ostrych zdjęć zależy od czasu otwarcia migawki. Przy bardzo długich czasach otwarcia migawki, na przykład 30 sekund, prawie nigdy nie uzyskasz ostrego zdjęcia, niezależnie od obecności stabilizatora. Ale prawdopodobieństwo tego nie wynosi zero, ponieważ istnieje szczęśliwa szansa.

Przy krótkich czasach otwarcia migawki, np. 1/1000, zdjęcia będą ostre niemal w 100% przypadków, niezależnie od tego, czy masz stabilizator, czy nie. Ale prawie 100% nie jest czystym 100%. Istnieją wyjątki od zasad.

Wszystko sprowadza się do metod teorii prawdopodobieństwa i analizy statystycznej. Matematycy będą w stanie to lepiej wyjaśnić.

Opowieść starych żon o czasach otwarcia migawki nie dłuższych niż 1/30 lub 1/(ogniskowa) wynika z obserwacji, że większość ludzi uzyskuje około 50% swoich zdjęć ostrych w takich warunkach. Odpowiada to dokładnie środkowej części czarnej krzywej na wykresie. Ponieważ jest to funkcja losowa, krótszy czas otwarcia migawki zapewnia większy odsetek ostrych zdjęć i odwrotnie.

Sztuczka

Ponieważ fotografia to gra, staram się zwiększać swoje szanse na sukces, fotografując ciągle. W tym trybie zwiększam czas otwarcia migawki i robię kilka zdjęć z rzędu. Później wybieram te najostrzejsze. Im dłuższy czas otwarcia migawki, tym dłuższą serię należy wykonać. Aby oddać chociaż jeden ostry strzał. Przykładowo, jeśli prawdopodobieństwo oddania ostrego strzału wynosi 10%, to oddaję 10 lub 20 strzałów w serii i wybieram ten najlepszy. To działa!

W ten sam sposób możemy uzyskać rozmyte zdjęcie zwykłym obiektywem przy czasie otwarcia migawki 1/250 sekundy. Ale nie powinno się to zdarzać często, w przeciwnym razie naucz się korzystać z aparatu.

Stabilizator w tym przypadku zawsze zwiększa szanse na sukces. Nie znam przypadków, w których tak nie było.

Kiedy stabilizator jest skuteczny?

VR i IS zapewniają znaczną poprawę tam, gdzie krzywe wykresu się rozdzielają. Spróbuj fotografować z czasem otwarcia migawki wynoszącym około 1/2–1/15 przy użyciu zwykłego obiektywu, a zobaczysz różnicę między nocą a dniem. Przy krótszych czasach otwarcia migawki zdjęcia będą ostre, ale przy dłuższych czasach otwarcia migawki stabilizator już nie pomoże.

Przykłady

Zdjęcie pomieszczenia, w którym kręcono zdjęcia

zrobiłem zdjęcia Aparat Nikona D200 z obiektywem 18-135 bez stabilizatora oraz aparat Nikon D70 z obiektywem VR 18-200 mm. Pokażę zdjęcie z D70 w skali 100%, a zdjęcie z D200 trochę mniejsze, żeby się zgadzały.

Najedź kursorem, aby zobaczyć różnicę

Czy teraz rozumiesz dlaczego uważam, że lepiej kupić sam aparat (korpus) taniej, a obiektyw drożej? Pamiętaj, że soczewki mogą służyć wiele lat, ale korpusy zmieniają się niemal co roku. Tańszy D70 z obiektywem 18-200 i funkcją VR fotografuje znacznie lepiej przy dłuższych czasach otwarcia migawki niż znacznie droższy D200 bez obiektywu VR.

Porównywano je oczywiście na ogniskowej 28 mm i czasie otwarcia migawki 1/4 sekundy, gdzie stabilizator ma bardzo ważne. Przy krótszych czasach otwarcia migawki różnica nie będzie tak znacząca, ale będzie widoczna na dłuższych ogniskowych, nawet w słoneczny dzień.

Najedź kursorem na zdjęcie, aby porównać zdjęcie wykonane aparatem D200 bez obiektywu VR i aparatem kompaktowym Canon SD700 z technologią IS.

Stabilizacja obrazu jest kluczem do uzyskania ostrych zdjęć w typowych warunkach oświetlenia wewnętrznego. Nawet mały kieszonkowy aparat ze stabilizatorem może z łatwością pokonać lustrzankę cyfrową, jeśli użyjesz obiektywu bez stabilizatora, pod warunkiem, że fotografujesz w słabym świetle i bez statywu.

Do każdego ze zdjęć zrobiłem po sześć zdjęć. Ze stabilizatorem pięć lub sześć było ostrych. Bez stabilizatora pięć lub sześć okazało się rozmytych. Zrobiłem całkiem sporo zdjęć, żeby próbkę można było nazwać reprezentatywną.

Przepraszamy, że rozmiar zdjęć i ekspozycja nie są całkowicie zgodne z tym, co robiłem różne rodzaje kamery. Co dziwne, zdjęcia z kieszonkowego aparatu wyglądają ostrzej, najwyraźniej ze względu na fakt, że przetwarzanie w aparacie wymaga większego wyostrzenia w porównaniu z lustrzanką cyfrową.

Statywy

Zwykle wyłączam stabilizator na statywie, ponieważ nie jest on potrzebny. Ale nawet jeśli zapomnę, nie widzę w tym problemu.

Wiele systemów stabilizacji jest na tyle inteligentnych, że wykrywa, że ​​aparat jest na statywie i wyłącza się. Jeśli jednak fotografujesz przy silnym wietrze lub Twój statyw nie jest zbyt stabilny, pomocny będzie także stabilizator.

Fotografia z długim czasem naświetlania

Jeśli fotografujesz z ręki i przy długim czasie otwarcia migawki, rzędu kilku sekund, stabilizator zwykle nieco poprawia wynik.

Zakresy częstotliwości

Wibracje mają amplitudę i częstotliwość. Układy stabilizacyjne są w stanie przetwarzać drgania tylko w określonym paśmie częstotliwości.

Interesujący nas zakres mieści się w przedziale od 0,3 Hz do 30 Hz.

VR i IS ignorują bardzo niskie częstotliwości, ponieważ w przeciwnym razie powodowałyby trudności w śledzeniu lub śledzeniu ujęć.

Częstotliwości powyżej 30 Hz również nie są szczególnie istotne. Nasze mięśnie nie kurczą się szybciej niż 30 razy na sekundę, a zewnętrzne wibracje o wysokiej częstotliwości są filtrowane przez masę naszego ciała i masę aparatu.

Nigdy nie umieszczaj aparatu na przedmiotach, które wibrują z dużą częstotliwością. Trzymaj go w dłoniach tak, aby wibracje zostały pochłonięte przez Twoje ciało.

Powyżej pewnego zakresu amplitudy (siły wibracji) mechanika układu kontroli stabilności nie jest już w stanie kompensować, aby przeciwdziałać dużym przemieszczeniom, na przykład podczas wyjmowania z samochodu jadącego w terenie.

Tryb aktywny lub normalny (Nikon)

Jeśli masz przełącznik tych parametrów na obiektywie, optymalizuje on system dla różnych częstotliwości i amplitud

Tryb aktywny jest odpowiedni dla dużych amplitud przemieszczeń, które są ignorowane w trybie normalnym, zakładając, że wykonujesz okablowanie.

Nigdy nie widziałem żadnej różnicy w ich działaniu, zazwyczaj fotografuję w trybie normalnym. Uważam, że jeśli filmuję coś poruszającego się, system VR nie poradzi sobie w ten czy inny sposób. Czasami korzystam z trybu aktywnego, ale rzadko.

Samolot

Systemy stabilizacji mają za zadanie kompensować drżenie rąk, a nie strzelanie z jadących samochodów lub helikopterów. Są to znacznie silniejsze wibracje, które wymagają zewnętrznych stabilizatorów, takich jak żyroskopy.

Podczas filmowania z samolotu nigdy nie opieraj aparatu o drzwi ani żadną inną część samolotu. Zamiast tego trzymaj aparat w dłoniach i siedź prosto, z ramionami odsuniętymi od siedzenia, tak aby Twoje ciało pochłaniało jak najwięcej wibracji.

Jak zawsze trzeba działać metodą prób i błędów. Kiedy fotografowałem z otwartych okien małego samolotu, system VR firmy Nikon sobie z tym nie radził, co ma sens, ponieważ nie jest do tego przeznaczony.

Bardzo krótki czas otwarcia migawki

VR i IS sprawdzają się bardzo dobrze także przy krótkich czasach otwarcia migawki, szczególnie w przypadku długich obiektywów, gdzie można poczuć różnicę.

Dzięki nowoczesnym technologia cyfrowa możemy od razu ocenić wynik, co było niemożliwe przy kręceniu filmu. Jeśli obraz jest choć trochę niewyraźny, można to łatwo zobaczyć na ekranie aparatu.

Dlatego nawet zdjęcia robione z szybkością 1/1000 sekundy przy użyciu obiektywów 300 mm mogą zostać ulepszone, jeśli użyje się stabilizatora. Używam go cały czas.

Chociaż system stabilizacji nie reaguje na wysokie częstotliwości wibracji, wibracje te nigdy nie były problemem w przypadku krótkich czasów otwarcia migawki.

Problem podczas fotografowania z krótkim czasem otwarcia migawki jest taki sam - wibracje o częstotliwości 0,3 Hz - 30 Hz. Krótki czas otwarcia migawki zmniejsza efekt wibracji, więc VR nie jest tak skuteczna przy krótkich czasach otwarcia migawki, jednak w przypadku długich obiektywów, które są bardzo wrażliwe na wibracje, VR i IS są całkiem przydatne.

W przypadku obiektywów o krótkich ogniskowych i krótkich czasach otwarcia migawki drgania zazwyczaj nie stanowią problemu, jednak stabilizator może w tym przypadku poprawić sytuację tak bardzo, jak to możliwe.

Chociaż wibracje o wysokiej częstotliwości nie stanowią problemu, mogą wytwarzać subharmoniczne w zakresie 0,3 Hz - 30 Hz, które są wzmacniane przez długie soczewki. System stabilizacji skutecznie radzi sobie z takimi drganiami.

Awarie

Systemy VR i IS mogą czasami zawieść i działać z błędami. Jeżeli tak się stanie, wyłącz je do czasu oddania obiektywu do naprawy.

Mój pierwszy Canon 28-135mm IS miał ciekawą wadę stabilizatora. Działało dobrze przy długich czasach otwarcia migawki, ale w świetle dziennym i przy krótkich czasach otwarcia migawki zdjęcia wyszły gorzej!

Wysłałem go do Canona na gwarancję i Canon szybko wymienił układ, dzięki czemu obiektyw działał bez zarzutu.

Dlatego zawsze testuję nowo zakupione obiektywy. Fotografuję ze stabilizacją i bez niej, przy różnych czasach otwarcia migawki i ogniskowych, aby zobaczyć, gdzie uzyskam najlepsze rezultaty. W ten sposób można wyłapać nawet rzadką wadę fabryczną.

Korzystanie z technologii IS i VR znacząco wpływa na uzyskiwanie ostrych zdjęć w czasie do około 1/60 sekundy w przypadku zwykłych obiektywów i do około 1/500 sekundy w przypadku teleobiektywów.

Czasy otwarcia migawki dłuższe niż kilka sekund zmniejszają skuteczność stabilizacji, ale i tak lepsze to niż nic, jeśli nie masz statywu lub nie możesz postawić aparatu na czymś solidnym.

Stabilizator może pomóc nawet przy bardzo krótkich czasach otwarcia migawki z długimi obiektywami

Moje najlepsze zdjęcia zostały zrobione na dworze o zmierzchu. Dlatego kocham VR i IS

System stabilizacji zawsze mam włączony, chyba że urządzenie stoi na bardzo mocnym statywie. Podczas fotografowania z monopodów korzystam także ze stabilizatora.

Aby uzyskać ostre, niezamazane zdjęcie zrobione z ręki (lub w ruchu), trzeba podczas fotografowania wziąć pod uwagę czas otwarcia migawki – bo im dłuższy, tym większe może być rozmycie na zdjęciu.

Prawie zawsze jeśli otwór obiektywu Otwiera się na wartość większą niż F2.8, piszą, że obiektyw idealnie nadaje się do fotografowania wieczorem, a nawet w nocy. W pewnym sensie mają rację, jednak pracując i fotografując z ręki doszedłem do wniosku, że stabilizator VR w obiektywie bardziej się sprawdzi niż duży.

i stosując złotą zasadę, że liczba odpowiadająca za czas otwarcia migawki powinna być większa niż efektywna ogniskowa. Na przykład, jeśli fotografujesz przy ogniskowej 35 mm, nie powinna ona być dłuższa niż 1/35 sekundy, zwykle 1/60 lub krótsza. Jednak w przypadku obiektywu z redukcją drgań zasada ta znacznie się zmienia.

Popularni i znani producenci aparatów i obiektywów mają własne oznaczenie funkcji redukcji drgań. Poniżej znajduje się lista najpopularniejszych oznaczeń.

Stabilizatory wbudowane w obiektyw:

Canon: IS – Stabilizacja obrazu

Nikon: VR – redukcja drgań (tłumik drgań)

Panasonic: O.I.S. - Optyczny stabilizator obrazu (optyczny stabilizator obrazu)

Sony: Optical Steady Shot (optyczny stabilizator fotografowania)

Tamron: VC - Kompensacja drgań

Sigma: OS - Stabilizacja optyczna

Stabilizacja w aparacie:

Pentax: SR - Redukcja drgań

Olympus: IS – stabilizator obrazu

Sony: SSS – Super Steady Shot (Super Stabilizator Strzału)

Konica Minolta: AS – Anti-Shake

Wyjaśnię zalety tłumienia drgań na przykładzie obiektywu z funkcją redukcji drgań(obliczenia można wykonać dla innych soczewek). Jeśli, aby uzyskać akceptowalne zdjęcie na ogniskowej 105mm (która jest już przeciętnym teleobiektywem), trzeba zastosować parametry aparatu, które powinny być mniejsze niż 1/105, a nawet 1/150 (biorąc pod uwagę kadr ) zgodnie z zasadą opisaną powyżej. Zazwyczaj liczba, którą można ustawić w aparacie, odpowiada 1/125 sekundy. Biorąc pod uwagę, że ten obiektyw, jak większość zoomów, nie jest jasny (ciemny) na przysłonie F5,6, trzeba używać wysokich wartości ISO, co będzie generować duże szumy.

Jeśli na obiektywie włączyć funkcję VR, wówczas równie dobrze można fotografować z czasami otwarcia migawki wynoszącymi około 1/20 sekundy, zmniejszając w ten sposób czułość ISO.

Dlaczego to się dzieje? Producent w swoich specyfikacjach technicznych wskazuje, że obiektyw lub aparat z redukcją drgań może pracować przy kilkukrotnych czasach otwarcia migawki krótsze kroki(dłużej) niż bez niego. W tym przypadku są to 3 kroki.

Jeden krok w fotografii oznacza różnicę 2 razy. Trzy kroki dadzą różnicę ośmiokrotną. 2^3=8 (dwa do potęgi trzeciej). Otrzymujemy więc, że 1/125 podzielone przez 8 równa się w przybliżeniu 1/15 sekundy.

Obliczenia te są naprawdę bliskie prawdy, jednak ze względu na to, że producenci zawyżają wskaźniki, mniej więcej prawdziwą wartość poznaje się dopiero w praktyce.

Dla tego obiektywu przy Ogniskowa 105 mm(co w przeliczeniu na EGF daje 157 mm) minimum przy strzelaniu z ręki jest akceptowalne w okolicach 1/15-1/30.

Przykładowe zdjęcie wykonane z ręki, parametry fotografowania w podpisie zdjęcia.

1 / 25 s ISO 1600 F5.6 105 mm + Nikkor 18-105 VR 3.5-5.6 fotografowanie z ręki

Wszystkie te obliczenia obowiązują dla dowolnej soczewki i systemu tłumienia.

Jak widzimy na powyższym zdjęciu, w 1/2 sekundy (tj normalne warunki jest bardzo długi czas otwarcia migawki), przy niskiej czułości ISO uzyskujemy całkowicie akceptowalną jakość obrazu z ręki.

Wcześniej, zaledwie kilka lat temu, fotografowie z długimi czasami ekspozycji musieli używać statywu lub szybkie obiektywy.

Podczas pracy z jasnymi obiektywami, takimi jak 50 mm F1.4 i 50 mm F1.8 i fotografowania w trudnych warunkach, obiektywy z redukcją drgań stanowią znaczną konkurencję, a czasem je pokonują.

Przysłony F5,6 i F1,8 różnią się około 3 stopniami, a dokładniej różnica w strumieniu świetlnym jest 9-krotna. (ponieważ zmiana liczby F dwa powoduje czterokrotną zmianę pola, stąd 5,6/1,8 = 3,11, a różnica pól wynosi 3,11^2 = w przybliżeniu 9).

Stwierdzamy, że wzmocnienie przy jasnym obiektywie to skrócenie czasu otwarcia migawki o 9 razy, a przy zastosowaniu VR o 8 razy. W praktyce obie metody sprawdzają się podczas fotografowania w słabo oświetlonych pomieszczeniach.

Osobiście jest dla mnie wygodny w użyciu i redukcja drgań i stałoogniskowe o dużej aperturze. Każdy ma swoje zalety.

Wniosek: stabilizatory optyczne świetnie sprawdzają się w przypadku długich obiektywów i podczas fotografowania przy słabym oświetleniu, zapewniając korzyści w postaci skrócenia czasu otwarcia migawki bez obawy o rozmycie zdjęcia.

Nie zapomnij o wsparciu projektu. Dziękuję za uwagę. Arkady Shapoval.

Każdy fotograf czasami robi rozmyte, niewyraźne i pozornie rozmazane zdjęcia. Powodem tego są drgania aparatu podczas fotografowania, które najczęściej zdarzają się podczas pracy przy słabym oświetleniu. Rzeczywiście w takich warunkach fotografowanie odbywa się zwykle przy długich czasach otwarcia migawki. Im dłuższy czas otwarcia migawki, tym większe prawdopodobieństwo uzyskania niewyraźnego zdjęcia.

Włączony system stabilizacji obrazu: ramka jest ostra.

Aby zapobiec drganiom obrazu i rozmyciu klatek, nowoczesne aparaty, smartfony i kamery wideo są coraz częściej wyposażane w system stabilizacji obrazu. Pomaga kompensować drgania aparatu w dłoniach i zapewniać ostre zdjęcia nawet w trudnych sytuacjach. W przypadku nowoczesnych aparatów wielomegapikselowych jest to szczególnie ważne, ponieważ w uzyskanych z nich kadrach będzie zauważalne nawet najmniejsze rozmycie. Mikrosmugi mogą również powstać w wyniku najmniejszych wibracji samych mechanizmów aparatu. Zatem stabilizacja nie jest dziś tylko dodatkiem, ale koniecznością.

Jak zrozumieć, który stabilizator działa lepiej, a który gorzej? Skuteczność stabilizacji ocenia się zwykle na podstawie poziomów ekspozycji. Załóżmy, że bez stabilizacji ostry obraz można uchwycić przy czasie otwarcia migawki 1/30 s. Jeśli zastosujesz stabilizator o wydajności 4 stopni ekspozycji, możesz liczyć na ostre zdjęcia przy czasach otwarcia migawki do 1/2 s. A jeśli deklarowana skuteczność to tylko dwa stopnie, to wyraźnego obrazu należy spodziewać się dopiero przy 1/8 s.

Rodzaje stabilizacji obrazu

Stabilizacja cyfrowa (elektroniczna).

Najprostszy rodzaj stabilizacji, który nie wymaga żadnych oddzielnych modułów ani części mechanicznych, a jedynie algorytmów programowych. Po włączeniu stabilizacji cyfrowej część matrycy jest przeznaczona na jej działanie, a zdjęcie jest rejestrowane z przyciętym obrazem. Podczas fotografowania obraz przesuwa się po matrycy, tłumiąc w ten sposób wibracje.

Im bardziej „agresywnie” działa taka stabilizacja, tym bardziej ostateczny obraz jest przycięty i traci jakość.

Stabilizacja elektroniczna w Canonie EOS 77D:

Ten rodzaj stabilizacji jest używany głównie do nagrywania wideo. Co ciekawe, zaawansowane edytory wideo, takie jak Adobe After Effects, potrafią także wykonywać stabilizację cyfrową.

Tego typu stabilizację często można spotkać w budżetowych sprzętach - smartfonach, niektórych kamerach akcji, amatorskich kamerach wideo, aparatach kompaktowych. W kamerach systemowych jest być może obecny jako dodatkowa funkcja do nagrywania wideo.

Technologie stabilizacji optycznej, a nie cyfrowej, charakteryzują się znacznie większą wydajnością.

Stabilizacja optyczna w obiektywie

W sprzęcie fotograficznym stabilizację optyczną najczęściej znajdziemy nie w samym aparacie, a w jego obiektywie. Ten sam rodzaj stabilizacji jest najstarszy – zaczęto go stosować pod koniec ubiegłego wieku. Canon jako pierwszy wprowadził taką technologię w 1995 roku, nazywając ją stabilizacją obrazu (IS). Dziś każdy szanujący się producent obiektywów fotograficznych ma swoje własną technologię stabilizacja optyczna. Ponieważ jednak nazwa Image Stabilization pozostała w firmie Canon, inne firmy inaczej nazwały swoje rozwiązania. Poniżej podajemy listę nazw technologii stabilizacji optycznej w obiektywach różnych producentów.

• Canon — IS (stabilizacja obrazu)
• Nikon — VR (redukcja drgań)
• Sony — OSS (optyczny stabilizator SteadyShot)
• Panasonic — MEGA O.I.S.
• Fujifilm – OIS (optyczny stabilizator obrazu)
• Sigma - OS (stabilizacja optyczna)
• Tamron - VC (kompensacja drgań)
• Tokina – VCM (Moduł Kompensacji Wibracji)

Z reguły jeśli obiektyw jest wyposażony w system stabilizacji optycznej, znajduje to odzwierciedlenie w jego nazwie, gdzie wskazany jest odpowiedni skrót. Na przykład CANON EF-S 18-55MM F/4-5.6 JEST STM, AF-P DX NIKKOR 18–55 mm f/3,5–5,6G VR.

Jak działa stabilizacja optyczna w obiektywie? Jego konstrukcja zawiera specjalny moduł z ruchomym elementem optycznym. Podczas fotografowania moduł wykrywa drgania aparatu i aby je skompensować, odpowiednio przesuwa element optyczny. Dzięki temu obraz pozostaje ostry.

Plusy:

• Aparaty cyfrowe i bezlusterkowe mają wymienne obiektywy. A jeśli często robisz nieostre zdjęcia, możesz łatwo „ulepszyć” swój stary aparat, dodając obiektyw ze stabilizacją optyczną. Zwiększy to liczbę wyraźnych ujęć.
• Systemy stabilizacji optycznej w nowoczesnych obiektywach pozwalają zazwyczaj zaoszczędzić 3-5 stopni ekspozycji.
• W Lustrzanki Stabilizator w obiektywie sprawi, że od razu zobaczysz w wizjerze ustabilizowany obraz – bez drgań obrazu znacznie wygodniej jest komponować ujęcia.

Wady:

• Obiektywy ze stabilizacją są droższe, cięższe i większe niż ich odpowiedniki bez stabilizatora.
• Dodatkowy element optyczny w konstrukcji optycznej może negatywnie wpłynąć na jakość obrazu, transmisję światła, przysłonę i bokeh obiektywu.
• Stabilizatory w różnych obiektywach wykazują różną skuteczność i mają swoje własne subtelności działania. Fotografując trzeba liczyć się z tym, że jeden obiektyw ma skuteczny stabilizator, inny słabo radzi sobie ze stabilizacją, a trzeci nie ma jej wcale.
• W wielu obiektywach stabilizator wydaje brzęczący dźwięk, co może mieć krytyczne znaczenie podczas nagrywania wideo.

Stabilizacja optyczna w aparacie

Po co dokładać do optyki dodatkowy moduł, skoro można ustabilizować sam sensor w aparacie? Wraz z rozwojem technologii możliwe stało się umieszczenie matrycy na specjalnym ruchomym mechanizmie, który pod wpływem drgań aparatu przesuwa sam sensor. Stabilizacja na matrycy pozwala tłumić ruchy oraz przechyły w górę i w dół, obroty zgodnie z ruchem wskazówek zegara i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Tego ostatniego zresztą nie da się uzyskać za pomocą stabilizatora w obiektywie. Nie wszyscy producenci wyposażają swoje aparaty w tę technologię. Póki co stabilizację matrycy posiadają jedynie następujące firmy:

• Sony — Super Steady Shot (SSS), SteadyShot Inside (SSI);
• Pentax - Redukcja drgań (SR);
• Olympus i Panasonic — stabilizator obrazu w korpusie (IBIS).

System stabilizacji aparaty Sonyα7 II:

A co jeśli umieścimy obiektyw z własnym modułem stabilizacji w urządzeniu ze stabilizacją wewnętrzną? Sony, Olympus i Panasonic umożliwiają jednoczesne korzystanie z obu stabilizatorów, uzyskując w ten sposób większą efektywność w zakresie ostrości obrazu.

Plusy:

• Nowoczesne systemy stabilizacji czujnika pozwalają kompensować drgania aparatu we wszystkich możliwych kierunkach. W zależności od producenta i modelu aparatu skuteczność stabilizacji na matrycy może sięgać pięciu poziomów ekspozycji.
• Wszechstronność. Jeśli aparat ma wbudowany stabilizator, można go wyposażyć w bardziej kompaktowe obiektywy bez stabilizacji. Na nim „ustabilizuje się” każdy obiektyw, nawet stary Helios od Zenita.
• Układy stabilizacji na matrycy są niemal bezgłośne. Oznacza to, że można je w pełni wykorzystać do nagrywania wideo.
• Ustabilizowany obraz można natychmiast zobaczyć w elektronicznym wizjerze lub na ekranie aparatu. Jednak w lustrzankach cyfrowych w wizjerze optycznym nie będzie można zobaczyć ustabilizowanego obrazu.
• Możliwość implementacji wielu dodatkowych funkcji. Na przykład funkcja śledzenia gwiaździstego nieba w celu fotografowania go przy długich czasach ekspozycji.

Wady:

• Mniej wydajna przy pracy z optyką o długim ogniskowaniu. Podczas pracy z nim matryca musi poruszać się zbyt szybko i na zbyt duże odległości. W przypadku teleobiektywów za skuteczniejszą uważa się stabilizację w obiektywie.

Podsumowując, chciałbym życzyć naszym czytelnikom, aby robili tylko ostre zdjęcia i aby systemy stabilizacji obrazu Wam w tym pomogły!

Karpukhin I. V.

W artykule omówiono metody stabilizacji obrazu. Główny specyfikacje, a także zalety i wady różnych metod.

Słowa kluczowe: stabilizacja obrazu, stabilizator optyczny, stabilizator cyfrowy.

Wstęp

Współczesne wymagania stawiane urządzeniom optycznym sprowadzają się głównie do połączenia dwóch przeciwstawnych cech: wysokiej rozdzielczości kątowej oraz minimalnej wagi i gabarytów urządzenia. Wymagania te dotyczą również urządzeń pracujących na ruchomym lub niewystarczająco stabilnym podłożu. Aby zachować potencjalne możliwości urządzeń optycznych w zakresie rozdzielczości, najczęściej stosuje się różne dodatkowe urządzenia mechaniczne, aby zmniejszyć wpływ ruchu podstawy na jakość obrazu. Urządzenia takie nazywane są systemami stabilizacji obrazu.

1 Metody stabilizacji obrazu

Istnieją dwie główne metody stabilizacji obrazu: optyczna i cyfrowa (elektroniczna). Elektroniczna stabilizacja obrazu wykorzystuje kompleksowy algorytm oprogramowania w celu poprawy jakości obrazu. Optyka jest rozwiązaniem sprzętowym.

1.1 Optyczna stabilizacja obrazu

Stabilizator optyczny składa się z dwóch elementów: czujnika ruchu – układu żyroskopów rejestrujących ruch urządzenia w przestrzeni oraz soczewki kompensacyjnej. Zasada działania jest następująca: soczewka kompensacyjna w soczewce przesuwana jest w kierunku przeciwnym do przemieszczenia zarejestrowanego przez czujnik. Dzięki temu promienie świetlne we wszystkich kadrach wpadają w ten sam obszar na światłoczułej matrycy. Pobieranie odczytów z detektora następuje częściej niż odczytywanie danych z matrycy, a obiektyw ma czas na skorygowanie swojego położenia jeszcze przed pobraniem obrazu z matrycy. Dzięki temu nie ma mowy o przesunięciach obrazu pomiędzy klatkami czy rozmyciu w obrębie jednej klatki.

Jedną z wad stabilizatora optycznego jest zastosowanie do jego produkcji drogich i skomplikowanych elementów mechanicznych. Ponadto obecność grupy optycznej kilku elementów może wpływać na aperturę obiektywu, czyli na zdolność zapewnienia określonego poziomu oświetlenia obrazu dla danej jasności obiektu.

Generalnie stabilizatory optyczne dzielimy na dwa rodzaje: pierwsze przesuwają całe urządzenie na ruchomej podstawie, drugie przesuwają elementy optyczne wewnątrz urządzenia. W tym ostatnim do stabilizacji obrazu optycznego wykorzystywane są najczęściej następujące elementy.

Lustra. Do zmiany kierunku wiązki celowniczej można zastosować zwierciadło płasko-równoległe z wewnętrzną lub zewnętrzną powłoką odblaskową. Aby obrócić linię wzroku o zadany kąt, lustro obraca się o połowę kąta.

Kliny. W przypadku niewielkiego odchylenia wiązki celowniczej przy znacznym ruchu mechanicznym stosuje się refrakcyjne kliny optyczne. Dwa identyczne kliny, obracające się w różnych kierunkach pod tymi samymi kątami, tworzą klin o zmiennym kącie odchylenia wiązki.

Kostka pryzmatyczna. Składa się z dwóch prostokątnych pryzmatów sklejonych ze sobą ścianami przeciwprostokątnymi, na których naniesione są powłoki odblaskowe. Kostka pryzmatyczna umożliwia zmianę kierunku wiązki celowniczej o ponad 180˚.

Pryzmat gołębicy lub pryzmat bezpośredniego widzenia. Pryzmat ten owija obraz optyczny od góry do dołu. Pryzmat Dove służy do obracania obrazu wokół osi widzenia.

Pryzmat Pehana. Ponieważ pryzmat Dove'a ma znaczną długość, w kompaktowych urządzeniach do obracania obrazu stosuje się pryzmat Pehana, który jest sklejeniem pryzmatu Schmidta i pół-pentapryzmatu. Pryzmat Pehana może również pracować w wiązkach zbieżnych, jednak straty światła są tu większe, dlatego stosuje się go rzadziej.

Płynny klin. Kuweta o elastycznych ściankach, przezroczystych okienkach, wypełniona przezroczystą, łatwo przepływającą cieczą, stosowana jest w układach optycznej stabilizacji obrazu jako regulowany klin optyczny. W zależności od nachylenia szyby wiązka celownicza przechodząca przez kuwetę odchylana jest w tę lub inną stronę.

Liczba elementów optycznych stosowanych do stabilizacji obrazu optycznego stale rośnie. Tutaj prezentujemy tylko te główne, których zastosowanie w przyrządach optycznych stało się tradycyjne.

1.2 Cyfrowa stabilizacja obrazu

Działanie stabilizator cyfrowy na podstawie analizy przemieszczenia obrazu na matrycy. Obraz odczytywany jest tylko z części matrycy, pozostawiając więc zapas wolnych pikseli na krawędziach. Te piksele służą do kompensacji przesunięcia urządzenia. Te. Kiedy ramka się trzęsie, obraz przesuwa się po matrycy, a procesor wykrywa drgania i koryguje obraz, przesuwając go w przeciwnym kierunku.

Cyfrowe stabilizatory nie mają ruchomych części (w szczególności grup optycznych kilku obiektywów). Ma to pozytywny wpływ na niezawodność, gdyż mniej elementów jest podatnych na awarie. Dodatkowo zastosowanie cyfrowych stabilizatorów obrazu pozwala na zwiększenie czułości elementów światłochłonnych (matrycy). Ponadto szybkość reakcji stabilizatora cyfrowego może być wyższa niż w przypadku stabilizatora optycznego.

Stabilizatory cyfrowe mają szereg wad w porównaniu ze stabilizatorami optycznymi, w szczególności przy złych warunkach oświetleniowych uzyskuje się obrazy o niskiej jakości. Wraz ze wzrostem ogniskowej obiektywu maleje skuteczność: przy długich ogniskowych matryca musi wykonywać zbyt szybkie ruchy ze zbyt dużą amplitudą i po prostu przestaje nadążać za „uciekającą” projekcją.

Dlatego uważa się, że stabilizacja przesunięcia matrycy jest mniej skuteczna niż stabilizacja optyczna.

2 Główne parametry techniczne

Jednym z głównych parametrów charakteryzujących jakość działania układów optycznej stabilizacji obrazu jest dokładność dynamiczna, o której decydują błędy optycznej stabilizacji obrazu oraz błędy śledzenia linii wzroku badanego obiektu.

Zadanie określenia dokładności optycznej stabilizacji obrazu sprowadza się do pomiaru odchyleń kątowych linii wzroku podczas ruchomych ruchów kątowych i posuwisto-zwrotnych podstawy spowodowanych toczeniem się poruszającego się obiektu. W takim przypadku należy wziąć pod uwagę szereg specyficznych cech funkcjonowania systemu w systemach rozważanej klasy. Są to przede wszystkim niewielkie wartości błędów stabilizacji i śledzenia; konieczność pomiaru dokładności optycznej stabilizacji obrazu bezpośrednio na elemencie optycznym, który jest połączony z układem niejednostkowym połączeniem kinematycznym i oscyluje w przestrzeni bezwładnościowej, konieczność pomiaru błędów stabilizacji i śledzenia w różnych pozycjach układu oraz element optyczny.

Lista wykorzystanych źródeł

System stabilizacji i prowadzenia linii wzroku ze zwiększonymi kątami widzenia / V.A., Smirnov, V.S. Zacharikow, V.V. Savelyev // Żyroskopia i nawigacja, nr 4. St. Petersburg, 2011. P.4-11.

Automatyczna optyczna stabilizacja obrazu / D. N. Eskov, Yu. P., Larionov, V. A. Novikov [itp.]. L.: Inżynieria mechaniczna, 1988. 240 s.

Stabilizacja urządzeń optycznych / A.A. Babaev-L.: Inżynieria mechaniczna, 1975. 190 s.

), łącznie z ostrością.

Ale dlaczego zdjęcia mogą czasami być niewyraźne? O czym jeszcze należy pamiętać podczas robienia zdjęć, aby temu zapobiec?

Jak działa stabilizator w aparacie

Dziś zrozumiemy pojęcie stabilizatora obrazu w lustrzankach jednoobiektywowych. Czym więc jest i dlaczego jest potrzebny?

Faktem jest, że obiektyw i sam korpus aparatu zawierają zestaw kompleksów mechanizmy wewnętrzne. Wśród nich znajdują się czułe sensory, które odpowiadają za dostrzeganie ruchu kamery w różnych kierunkach i z różną prędkością. Oznacza to, że procesor aparatu początkowo uwzględnia możliwość wystąpienia błędu w uzyskaniu obrazu.

Za pomocą specjalnego urządzenia, które przeciwdziała temu ruchowi, wyświetlany obraz widzimy na ekranie wyraźnie, bez zauważalnego rozmycia.

Oczywiście w pewnych momentach przyda się stabilizator w aparacie, bez niego zdjęcie okaże się znacznie gorszej jakości niż z nim. Dotyczy to nawet tanich aparatów typu „wyceluj i zrób zdjęcie”. Jednak wbudowana stabilizacja ma swoje ograniczenia. Przyjrzyjmy się wszystkiemu bardziej szczegółowo.

Kiedy konieczna jest stabilizacja:

1. Drżące ręce i niestabilna pozycja fotografa.
2. Silny wiatr, fotografowanie w ruchu lub poruszających się obiektów.
3. Obiektywy o długiej ogniskowej. Długa ogniskowa potrafi dać spore „przetasowanie”, co z pewnością znajdzie odzwierciedlenie na zdjęciu.
4. Długi czas otwarcia migawki wymagany do uzyskania specjalnych efektów wizualnych na zdjęciu lub przy słabym oświetleniu. W miarę wydłużania się czasu otwarcia migawki i wydłużania się powstałej klatki, wzrasta prawdopodobieństwo, że aparat się poruszy.

Konsekwencją destabilizacji obrazu jest niezmiennie obraz rozmazany i niewyraźny. W niektórych przypadkach problemy te można rozwiązać. Zatem problem nr 1 i częściowo nr 2 można rozwiązać, korzystając ze statywu podczas fotografowania lub przyjmując bardziej stabilną pozycję z podparciem obu nóg.

Bardzo przydatne jest nauczenie się, jak się nie ruszać i nie zastygać podczas fotografowania. Początkujący często mają z tym trudności, ale aparat potrzebuje czasu, aby zrobić zdjęcie, a pod tym względem nie ma potrzeby wykonywania zbędnych ruchów.

Aby uniknąć drgań aparatu podczas pracy z długimi ogniskowymi, opcjonalnie możesz podejść bliżej, jeśli pozwalają na to warunki fotografowania, wtedy nie będziesz musiał zwiększać zoomu urządzenia.

Jeśli masz przycięcie, ale musisz pomnożyć liczbę przez wartość (1,6 dla Canona i 1,5 dla Nikona). Otrzymujemy zatem odpowiednio 1/80 i 1/75. Dlatego nie zaleca się strzelania poniżej tych limitów, aby uniknąć ruchu. Staraj się trzymać zasady, chociaż nie jest to absolutną gwarancją oddania ostrego strzału.

Jeśli występują silne wibracje zewnętrzne (strzelanie w biegu lub w jadącym samochodzie, na otwartej przestrzeni przy bardzo wietrznej pogodzie itp.), nawet dobry stabilizator raczej nie pomoże - po prostu weź to pod uwagę podczas fotografowania.

Stabilizacja w aparatach różnych modeli

Gdzie szukać stabilizatora w aparatach? Włącznik zazwyczaj znajduje się z boku samego obiektywu, obok autofokusa. I wszystko jest z nim proste - włączone. i wyłącz

Czasami jednak niektóre aparaty mają aktywne i normalne tryby pracy stabilizatora. Pierwszy należy włączyć podczas dużych wahań sprzętu, a drugi podczas normalnego, cichego fotografowania. Różnice polegają na częstotliwościach i amplitudach ruchu kamery, które mogą tłumić.

Niezależnie od aparatu stabilizatory działają na tej samej zasadzie - aby uzyskać ostry obraz, aby zapobiec pojawianiu się rozmycia i rozmycia. Jedyną rzeczą jest to, że jego nazwy mogą być różne: na przykład w Aparaty Canona Przycisk stabilizacji nazywa się Stabilizacja obrazu, Nikon ma redukcję drgań. Skrót, który znajdziesz w swoich aparatach, to odpowiednio IS i VR.

Dotyczy to stabilizatora w obiektywie, ale istnieją inne opcje, które mają swoje zalety. Producenci niektórych aparatów (na przykład Olympus, Sony, Nikon, Canon) stworzyli stabilizator wbudowany w sam czujnik aparatu.

Można powiedzieć, że stabilizacja w obiektywie jest wygodna, ale z drugiej strony… co jeśli trafimy na optykę bez stabilizatora, a w samej matrycy go nie ma?

Najprawdopodobniej przy takich parametrach aparatu wygrasz jego niższą ceną, ale stracisz na jakości. Dzięki temu stabilizator w matrycy jest bardziej niezawodny, pozwala mniej myśleć o tym, czy dany obiektyw ma tę funkcję, czy nie.

Na przykład taki stabilizator w Aparaty Nikona nazywa się „redukcją szumów” i ustawia się go w menu.

Zewnętrzny stabilizator

Jaki może być dodatkowy sposób na stabilizację aparatu? Oczywiście, że jest. Tutaj mamy szeroki wybór opcji, może to być statyw lub monopod. Kilka słów o wymaganiach stawianych statywowi.

• Ciężki statyw wykonany z metalu, a nie z tworzywa sztucznego, będzie droższy i trudniejszy do przenoszenia ze względu na wagę, ale będzie stabilniejszy. To zdecydowany plus dla stabilizacji.
• Im wyżej wysuniesz statyw, tym większe ryzyko drgań aparatu.
• Nogi: powinny być dobrze zamocowane.

Wszelkie obciążniki do kamer to tak naprawdę stabilizatory DIY. Tutaj rzemieślnicy oferują wiele opcji, ale najważniejsze jest dobra stabilność na podłożu i bezruch całej konstrukcji, osiągnięty dzięki jej ciężarowi.

Jeśli jesteś zainteresowany informacjami i jesteś gotowy, aby pójść dalej w nauce fotografii. Jeśli chcesz nauczyć się robić zdjęcia i odbierać piękne zdjęcia, to dzisiaj stało się to możliwe. Jako przewodnik oferuję kurs wideo „ Moje pierwsze LUSTRO" To seria lekcji wideo, które pomogą Ci zrozumieć podstawowe i ważne punkty uzyskiwania wysokiej jakości zdjęć.

Moje pierwsze LUSTRO- dla fanów lustrzanek marki CANON.

Cyfrowa lustrzanka dla początkującego 2.0- dla fanów lustrzanek jednoobiektywowych NIKON.

To wszystko na dzisiaj. Nie mogę się doczekać ponownego spotkania z Tobą na moim blogu, żegnam i do zobaczenia ponownie!

P.S. Nie zapomnijcie subskrybować aktualności, zapraszajcie znajomych i przyjaciół oraz udostępniajcie w sieciach społecznościowych, nikt jeszcze tego nie anulował.

Wszystkiego najlepszego, Timur Mustaev.