Что такое стабилизация в фотоаппарате? оптическая и цифровая

У каждого фотографа иногда получаются смазанные, нечёткие, как будто размытые кадры. Виной тому — дрожание фотоаппарата в момент съёмки, что чаще всего случается во время работы при слабом освещении. Ведь в таких условиях фотосъёмка, как правило, ведётся на длинных выдержках. А чем длиннее выдержка, тем больше вероятность получения смазанного кадра.

Система стабилизации изображения включена: кадр резкий.

Система стабилизации выключена: кадр размыт.

Чтобы картинка не дрожала и кадры не смазывались, современные фотоаппараты, смартфоны, видеокамеры всё чаще оснащаются системой стабилизации изображения. Она помогает компенсировать дрожание фотоаппарата в руках и получать резкие кадры даже в сложных съёмочных ситуациях.

Для современных многомегапиксельных фотоаппаратов это особенно важно, ведь на кадрах, полученных с них, будет заметен даже самый незначительный смаз. Микросмаз может возникнуть и от малейших вибраций механизмов самой камеры.

Так что стабилизация сегодня — не просто дополнительная «фишка», а необходимость.

Стабилизатор изображения позволяет во многих случаях отказаться от использования штатива, например, можно снимать с рук в вечернем или даже ночном городе.

Как понять, какой из стабилизаторов работает лучше, а какой — хуже? Эффективность стабилизации принято оценивать в ступенях экспозиции. Предположим, без стабилизации резкое изображение получается сделать на выдержке в 1/30 с.

Если использовать стабилизатор эффективностью в 4 ступени экспозиции, то можно рассчитывать на резкие кадры на выдержках вплоть до 1/2 с.

А если заявлена эффективность всего в две ступени, чёткую картинку стоит ожидать лишь на 1/8 с.

Самый простой вид стабилизации, не требующий никаких отдельных модулей и механических деталей, лишь программные алгоритмы. При включении цифровой стабилизации часть матрицы выделяется для её работы, а изображение снимается с кропом. Во время съёмки картинка перемещается по матрице, гася тем самым колебания.

Чем «агрессивнее» работает такая стабилизация, тем сильнее обрезается и теряет в качестве итоговое изображение.

Электронная стабилизация в Canon EOS 77D:

Этот тип стабилизации чаще можно встретить в бюджетной технике — смартфонах, некоторых экшн-камерах, любительских видеокамерах, компактных фотоаппаратах. В системных фотокамерах он присутствует, разве что, в качестве дополнительной возможности для видеосъёмки.

Гораздо большую эффективность демонстрируют технологии не цифровой, а оптической стабилизации.

Оптическая стабилизация в объективе

В фототехнике оптическая стабилизация чаще встречается не в самой камере, а в её объективе. Этот же тип стабилизации является самым старым — его начали использовать ещё в конце прошлого столетия. Первой такую технологию представила в 1995 году компания Canon, назвав её Image Stabilization (IS).

Сегодня каждый уважающий себя производитель фотообъективов имеет свою собственную технологию оптический стабилизации. Но поскольку название Image Stabilization осталось за Canon, остальные компании назвали свои разработки иначе.

Ниже мы приводим список названий технологии оптической стабилизации в объективах различных производителей.

• Canon — IS (Image Stabilization)
• Nikon — VR (Vibration Reduction)
• Sony — OSS (Optical SteadyShot)
• Panasonic — MEGA O.I.S.
• Fujifilm – OIS (Optical Image Stabilizer)
• Sigma — OS (Optical Stabilization)
• Tamron — VC (Vibration Compensation)
• Tokina – VCM (Vibration Compensation Module)

Модуль оптической стабилизации одного из объективов Tamron.

Схема работы оптического стабилизатора в объективе: подвижный оптический элемент компенсирует вибрации.

Как правило, если объектив оснащён системой оптической стабилизации, это отражено в его названии, где указана соответствующая аббревиатура. Например, CANON EF-S 18-55MM F/4-5.6 IS STM, AF-P DX NIKKOR 18–55mm f/3.5–5.6G VR.

Чаще всего объектив, оснащённый стабилизатором, имеет переключатель, активирующий его работу.

Как работает оптическая стабилизация в объективе? В его схеме есть особый модуль с подвижным оптическим элементом. В процессе фотосъёмки модуль определяет колебания фотоаппарата и, чтобы их компенсировать, соответственно двигает оптический элемент. В итоге изображение остаётся резким.

Плюсы:

• Зеркальные и беззеркальные фотоаппараты имеют сменные объективы. И если у вас часто получаются смазанные кадры, можно с лёгкостью «прокачать» свой старый фотоаппарат, дополнив его объективом с оптической стабилизацией. Это увеличит количество чётких снимков.
• Системы оптической стабилизации в современных объективах, как правило, могут сэкономить 3–5 ступеней экспозиции.
• В зеркальных фотоаппаратах стабилизатор в объективе поможет сразу в видоискателе увидеть стабилизированную картинку — без дрожания изображения гораздо удобнее компоновать кадры.

Минусы:

• Объективы со стабилизацией стоят дороже, они тяжелее по весу и крупнее по габаритам, нежели аналоги, лишённые стабилизатора.
• Дополнительный оптический элемент в оптической схеме может негативно сказаться на качестве изображения, светопропускании, светосиле, боке объектива.
• Стабилизаторы в разных объективах демонстрируют разную эффективность, имеют свои тонкости работы. Приходится учитывать при съёмке, что один объектив имеет эффективный стабилизатор, другой не так хорош в стабилизации, а третий и вовсе её не имеет.
• Во многих объективах стабилизатор издаёт жужжащие звуки, что может быть критично при видеозаписи.

Оптическая стабилизация в фотокамере

Зачем добавлять дополнительный модуль в оптику, если можно стабилизировать сам сенсор в фотоаппарате? С развитием технологий стало возможным разместить матрицу на специальном подвижном механизме, который вслед за колебаниями камеры двигает сам сенсор.

Стабилизация на матрице позволяет гасить движения и наклоны вверх-вниз, повороты по часовой стрелке и против. Последнего, кстати, не может стабилизатор в объективе. Не все производители оснащают свои фотоаппараты этой технологией.

Пока стабилизация на матрице есть только у следующих компаний:

• Sony — Super Steady Shot (SSS), SteadyShot Inside (SSI);
• Pentax — Shake Reduction (SR);
• Olympus и Panasonic — In Body Image Stabilizer (IBIS).

Системы стабилизации на матрице в аппаратах Sony…

Система стабилизации камеры Sony α7 II:

Pentax K-1: стабилизатор изображения включён.

Pentax K-1: стабилизатор изображения выключен.

А что, если на аппарат с внутренней стабилизацией поставить объектив, имеющий свой модуль стабилизации? Sony, Olympus и Panasonic позволяют использовать одновременно оба стабилизатора, тем самым достигая большей эффективности в резкости изображения.

Плюсы:

• Современные системы стабилизации на матрице позволяют компенсировать дрожание камеры во всех возможных направлениях. В зависимости от производителя и модели фотоаппарата, эффективность стабилизации на матрице может достигать пяти ступеней экспозиции.
• Универсальность. Если камера имеет встроенный стабилизатор, к ней в комплект можно подобрать более компактные объективы без стабилизации. На ней любой объектив станет «стабилизированным», даже старый «Гелиос» от «Зенита».
• Системы стабилизации на матрице почти бесшумны. А значит, их в полной мере можно использовать при видеозаписи.
• Стабилизированное изображение можно увидеть сразу через электронный видоискатель или экран фотоаппарата. А вот в зеркалках, в оптическом видоискателе, увидеть стабилизированную картинку не получится.
• Возможность реализовать множество дополнительных функций. К примеру, функцию слежения за звёздным небом для фотографирования его на длинных выдержках.

Раритетный объектив Nikkor 50mm 1:1.2, установленный через tilt-адаптер на Sony A7RII, обрёл стабилизацию и позволил снимать с рук необычные ночные пейзажи!

Минусы:

• Меньшая эффективность при работе с длиннофокусной оптикой. При работе с ней матрице приходится двигаться слишком быстро и на слишком большие расстояния. В случае телевиков стабилизация в объективе считается более эффективной.

В заключение хочется пожелать нашим читателям делать только резкие кадры и пусть вам в этом помогают системы стабилизации изображения. Оставайтесь с нами на Prophotos.ru!

Источник: https://Prophotos.ru/guides/19619-opticheskaya-i-tsifrovaya-stabilizatsiya-v-fotoapparate

Стабилизатор изображения при фотографировании — Свадебная фотосъемка

Оптической стабилизацией изображения называется не только процесс, но и технология, используемая в фото и видеокамерах. Ее предназначение — предотвращение «размазывания» кадров, особенно при съемке с большими выдержками. Эффект достигается механической компенсацией движений камеры.

Системы, отвечающие за процесс, ограничены в возможностях, но во многих случаях полезны для качества фото. Ведь устройства для их получения стали легкими, штатив используется далеко не часто. Оптическая стабилизация делает несущественными сопутствующую дрожь рук, иные факторы, оказывающие влияние на четкость картинки.

Изобретение системы стабилизации изображения

Что такое стабилизатор изображения в фотоаппаратах

Для разрешения проблем съемки без штатива в современных фотоаппаратах предусмотрена специальная система. Она состоит из несколько частей и элементов, отвечающих за процесс, под общим наименованием — стабилизатор изображения. Иногда применяют другое называние, а именно — компенсатор колебаний.

Штатив столь же хорошо справляется с задачей. Но у него большие размеры, в связи с чем всегда брать его с собой невозможно.

Стабилизация возможна и при уменьшении выдержки до периода, соответствующему обратной величине фокусного расстояния. А также, если увеличить чувствительность, что чревато появлением зернистости на кадре.

Но в ситуации, когда уровня освещенности не хватает, выдержка уменьшению не подлежит.

Оригинальный механизм стабилизации

Зачем нужна стабилизация изображения

Применение рассматриваемого процесса по отношению к изображению в фотокамерах необходимо. Стабилизация ставит целью достижения такого же эффекта, если бы прибор устанавливался на штативе. Технология заменяет увеличение выдержки в условиях повышенной маневренности фотоаппарата. Можно проводить съемку, держа устройство в руках:

• при не очень хорошем освещении;
• когда фокусные расстояния значительны;
• в условиях повышения чувствительности матрицы, что обычно влечет увеличение уровня шумов.

Цифровая стабилизация изображения — это метод его обработки, когда компенсируется движение не только камеры, но и объекта. Достигаясь отчасти или на 100 %, он позволяет улучшить кадр, уменьшить смазанность деталей. Ниже рассмотрим, что по сути такое оптическая стабилизация и какая у этого процесса разница с цифровой технологией.

Стабилизация в камере Олимпус

Как измеряется эффективность стабилизации

Процесс рассматриваемой корректировки сравним с увеличением продолжительности выдержки. Но это возможно не более, чем в 16 раз. Наибольшее значение достигается при:

• повышенной вероятности смещения камеры;
• длительной выдержке;
• большом фокусном расстоянии объектива.

Обратите внимание! Если говорить о видео, за случайными сдвигами камеры следует колебание серии кадров. В телескопах такие условия возникают при толчках линз. При регистрации объектов возникают осложнения, ведь их изображения смещаются от нормы на фокальной плоскости.

Работа стабилизатора в фотокамере

Первое, на чем основано функционирование стабилизирующей системы, это наличие сенсоров. В их работе применяется принцип гироскопа и акселерометра. Эти датчики засчитывают поворотные углы и скорости случайных движений камеры.

Затем подают команды приводам для воздействия на стабилизирующую деталь объектива или матрицу с целью ее отклонения. В электронных (цифровых) системах для расчета применяются процессоры.

На основании полученного результата сдвиг устраняется.

Процесс корректировки предполагает три режима.

1. Кадровый или однократный (Shoot only), действующий лишь при съемке. Система активируется в период экспозиции, что считается дающим наибольший эффект. Ведь предусматривается наименьшее число сдвигов при коррекции.
2. Непрерывный (Continuous), постоянно работающий. Это облегчает фокусировку при сложных обстоятельствах. Но эффективность может оказаться не так высока. Ведь при экспозиции корректирующий элемент зачастую уже смещен. Диапазон исправлений уменьшается. Другой недостаток — большое потребление энергии. Аккумулятор быстрее теряет заряд.
3. Панорамирование (Panning). Компенсации подлежат лишь колебания по вертикали.

Система и схема действия стабилизации

Типы стабилизации изображения, что лучше выбрать

Оптический и цифровой стабилизатор — два типа систем. В первом методе процесс связан с подвижной матрицей, а во втором — с работой электроники.

Технология применения OIS (Optical Image Stabilizer) относительно оптики проходила презентацию в 1994 году. А в 2003 впервые применили Anti-Shake (антитряску) для цифровых фотоаппаратов.

Стабилизатор изображения, оптический или цифровой, а также: что лучше выбрать, как вопрос, требуют понимания процессов. Есть несколько решений, а именно:

• оптический вариант;
• матричная компенсация колебаний;
• электронная или цифровая технология.

Как оптическая, так и матричная типы стабилизаций основаны на том, что в объектив либо фотографический аппарат вмонтированы датчики: гироскопы и акселерометры. Подача ими сигнала на приводы смещает деталь объектива или матрицу. В электронном или цифровом типе процессор рассчитывает параметры, затем устраняет смещение.

Производящие компании снабжают свои устройства какой-то одной разновидностью систем. Но не исключено и появление камер с двумя типами стабилизирующего элемента. Начало этому уже положено.

Объектив с оптическим стабилизатором изображения

Цифровая — IS и VR

Различные компании применяют отличающиеся одно от другого наименования процесса. Его называют стабилизацией изображения (IS) или оптической (OS), понижением вибрации (VC), оптически устойчивым кадрированием (OSS).

Цифровая фото стабилизация приводит к тому, что 40 % пикселей матрицы не задействована в создании картинки, так как отведена для стабилизации.

Аббревиатура IS и VR означает в переводе с английского «стабилизацию изображения» и «уменьшение вибрации».

Обратите внимание! Хотя это системы с одним и тем же технологическим процессом, но от разных разработчиков.

Качество работы подобных систем проигрывает по сравнению с другими типами. Но из-за отсутствия дополнительных механических частей принцип обходится дешевле. Цифровой фото и видео стабилизатор соответствует технологии под названием EIS или Electronic Image Stabilizer. Она же — Digital или цифровая стабилизация.

Итак, сдвиг вычисляется процессором посредством имеющихся в фотографическом аппарате программ. По краям матрицы информация отчасти теряется. То есть, снимая большую картину, получаем лишь центральную ее область на фотографии. Если камера шевелится, видимая зона может смещаться на матрице в противоположном направлении, но в рамках всего снимаемого.

Обратите внимание! У относительно дешевых устройств в резерв уходит часть пикселей, что снижает четкость. А в дорогих применяются те части матрицы, которые не участвуют в формировании картины. Сдвиг анализируется по алгоритмам, способным его распознать и скомпенсировать.

Чтобы картинка в результате не дергалась, требуется включение в стабилизатор функций, отличающих перемещающийся объект от смещений самой камеры. Так динамические части снимаемой картины не будут оказывать влияния на процесс стабилизации. В числе «минусов» метода отмечают плохую совместимость с цифровым увеличением. Тогда появляются помехи.

Оптическая стабилизация в объективе

Стабилизирующая деталь, будучи размещенной в объективе, наделена подвижностью по вертикальной и горизонтальной осям. При этом от гироскопических датчиков поступают команды, в результате которых она отклоняется через электрический привод.

Параметры смещения таковы, что проекция на матрице (ранее — пленке) целиком исправила ситуацию нестабильности положения фотографического аппарата в период экспозиции. Итогом является неподвижность проекции относительно матрицы при небольших амплитудах колебаний устройства.

Фотография получает требуемую четкость.

При оптической разновидности стабилизации процесс реализуется не в аппарате, а лишь в объективе. Nikon и Canon исследовали этот аспект одновременно, представив результаты в 1994 и 1995 годах соответственно.

Технологический метод OIS и что это такое означает: в объектив включен дополнительный элемент. Эта деталь смещается электрическим приводом системы, проекция на матрице (пленке) делает стабильной работу устройства.

Смазанность фото исключается тем, что одна неподвижна по отношению к другой.

Оптический стабилизатор в конструкции фотоаппарата

Сначала первые системы были двуосные, сдвигали изображение по вертикальным и горизонтальным плоскостям. Они стабилизировали непроизвольные движения при выдержке, которая была продолжительнее возможной на 2 ступени.

Сейчас элементы стабилизации более продвинуты, обеспечивая 5 ступеней. Появились системы с 4 осями. Они компенсируют не только горизонтальные и вертикальные смещения, дрожание рук, но и обеспечивают съемку при ходьбе.

Реализованная идея не лишена недостатков. А именно, некоторое снижение светосилы. А также подобные объективы довольно дорого стоят. Производители Canon, Nikon, Panasonic были вдохновлены на собственные разработки. Оптический фото стабилизатор хорошо себя зарекомендовал в камерах и объективах многих моделей.

Интересно! При изготовлении пленочных фотоаппаратов не было другой возможности бороться с их непроизвольными движениями. Но в цифровых устройствах есть другой выход — смещать сам матричный сенсор.

Стабилизация на матрице

Премьера разработки, изначально действующей в фотоаппарате Dimage A1, осуществилась в 2003 году с подачи компании Konica Minolta. По сути метод компенсирует движения фотографического устройства не встроенным в объектив элементом, а самой матрицей.

При этом та закреплена на подвижной платформе. Объектив обходится дешевле, упрощается по конструкции, приобретает надежность. Стабилизация достигается при любой оптике. К примеру, она сменная в зеркальных устройствах.

Применение сдвига матрицы отличается от оптической системы тем, что:

• не добавляет искажений визображение;
• влияние на светосилу объектива теперь может полностью отсутствовать.

Но подобный метод стабилизации дает меньший эффект по сравнению с оптическим способом. Anti-Shake снижается при увеличении фокусного расстояния у объектива. Ведь матрице придется двигаться чрезмерно быстро, а требуемая амплитуда смещений велика.

В результате она не успевает за проекцией. А также большая точность срабатывания требует знания фокусного расстояния. Старые трансфокаторы функционально ограничены в применении к процессу.

Фокусировка на мини-дистанциях при макросъемке дает неэффективный результат.

Системы имеют различные наименования у производителей. К примеру, у Olympus это IS — стабилизация изображения. Sony называет метод SSS (Super Steady Shot или супер-устойчивый кадр), Konica Minolta — Anti-Shake (AS); а Pentax — уменьшением тряски (SR).

Поэтому стоит надеяться, что недостатки метода будут устранены.

Типы стабилизации

Внешний стабилизатор

Штатив применяется, как дополнительное средство стабилизации камер. В продаже имеется разнообразный ассортимент различных конструкций. Это ручной вариант, монопод, тренога. К приспособлению предъявляется ряд требований.

1. Материал изготовления — это металл или пластик. Первый тяжелый, его трудно перемещать, а также он дороже по стоимости. Но устойчивость значительная.
2. Высота выдвижения связана с качеством стабилизации. Что это может значить? Чем она больше, тем вероятнее задрожит камера.
3. Ножки должны иметь хорошую фиксацию.

Обратите внимание! Используя штативы, необходимо отключать стабилизацию, предусмотренную в фотоаппарате. Ведь в подобных условиях система может дать сбой, ухудшив кадр.

Утяжеляя тем или иным способом фотоаппарат, можно создать стабилизатор своими руками. Есть много вариантов обеспечения подобной устойчивости. Но при этом основная цель — достичь хороших ее показателей за счет веса.

Трехосевой внешний стабилизатор — штатив

Рассмотренный ряд технологий применяется не только в фотокамерах, но и в съемке видео, биноклях, телескопах.

Действительно, исключить влияние движения устройства на кадр можно с помощью внешних приспособлений типа штатива или при использовании встроенной стабилизации. Различные решения успешно разработаны и внедрены в процессы, связанные с фотосъемкой.

Но технология продолжает развиваться. Так компания Olympus выпускает стабилизирующие объективы, дополняющие матричную компенсацию.

В итоге можно отметить серьезную помощь подобных систем в получении качественных фото. При этом сложные условия процесса съемки не мешают созданию четкости.

Лучшее сочетание — оптика с большой светосилой, дополненная стабилизацией. Не следует экономить на этих двух характеристиках, если хочется получить отличный результат.

Особенно важна рассмотренная здесь технология при длиннофокусных объективах.

Источник: https://svadba.blog/fotosyemka/opticeskaa-stabilizacia/

Стабилизаторы изображения (часть 1)

Нередко приходиться сталкиваться с ситуациями, когда нет возможности выставить необходимые параметры для получения качественного фото при съемке с рук.

Или нельзя использовать вспышку или другое осветительное оборудование в условиях недостаточной освещенности.

Короче говоря, когда даже сильное поднятие ISO и наличие светосильной оптики (возможности выставить большое значение диафрагмы) все равно не избавит от необходимости выставлять достаточно длинную выдержку, которая при съемке с рук даст шевеленку или смаз.

Для того, чтобы получить качественное изображение, в таких случаях, необходимо добиться стабилизации фотоаппарата. Сделать это можно, либо стабилизировав камеру внешними приспособлениями, либо воспользоваться встроенной стабилизацией.

В этой статье мы рассмотрим решения по стабилизации изображения, которые разрабатывают и внедряют в свои продукты производители фотоаппаратов и объективов. Внешние средства, такие как штатив, монопод и прочее, мы рассмотрим во второй части статьи.

На сегодняшний день существует несколько принципиально отличающихся решений:

• оптическая стабилизация;
• матричная стабилизация;
• электронная (цифровая) стабилизация.

Оптическая и матричная стабилизация предполагает, что в фотоаппарат (или объектив) встроены специальные датчики — гироскопы или акселерометры. Эти датчики постоянно определяют углы поворота и скорости перемещения фотоаппарата (или объектива) в пространстве и выдают команды электрическим приводам, которые отклоняют стабилизирующий элемент объектива или матрицу фотоаппарата.

При электронной (цифровой) стабилизации ничего никуда механически не сдвигается, изображение углы и скорости перемещения фотоаппарата пересчитываются процессором, который устраняет сдвиг, фактически переделывая полученное изображение.

Обычно, производители внедряют в свои продукты какой-то один тип технологий. Либо, делают фотоаппараты со встроенной стабилизацией, но объективы без таковой (как Olympus или Pentax).

Оптическая стабилизация изображения

Оптическая стабилизация – это технология, реализованная в объективе, а не фотоаппарате. Гранды фотостроения — Nikon и Canon практически синхронно начали исследования в области оптической стабилизации.

И в 1994 году Nikon представил первую пленочную фотокамеру Nikon Zoom 700VR с, встроенной в объектив, оптической стабилизацией изображения, а в 1995 году Canon представили EF 75-300mm F4-5.

6 IS USM, первый в мире объектив, оснащенный оптическим стабилизатором изображения.

Принцип работы заключался в том, что в конструкцию объектива добавляется дополнительный оптический стабилизирующий элемент, который отклоняется электрическим приводом системы стабилизации так, чтобы проекция изображения на плёнке (или матрице) полностью компенсировала колебания фотоаппарата во время съемки.

Мы помним, что фотография – это рисование светом, который проходит через объектив, преломляется линзами объектива и проецируется на светочувствительный элемент (матрица или пленка).

Если правильные параметры съемки не соблюдены и выдержка длиннее чем нужно, а вы фотографируете с рук, то проекция изображения попадающего на матрицу сдвигается, вследствие колебания камеры, и изображение получается смазанным.

Так вот, благодаря стабилизирующему элементу, проекция всегда остаётся неподвижной относительно матрицы, что и обеспечивает картинке необходимую чёткость.

Но, у этой технологии есть и недостаток — дополнительный оптический элемент немного снижает светосилу объектива.

Второй очевидный недостаток, это то, что при прочих равных условиях, объективы со встроенной стабилизацией изображения — дороже.

Ниже приведены обозначения, применяемые производителями для идентификации встроенной в объективы стабилизации изображения:

• Nikon Vibration Reduction — VR
• Canon Image Stabilization — IS
• Panasonic Lumix Optical Image Stabilizer O.I.S. (Есть разновидности – POWER O.I.S. и MEGA O.I.S.)
• Olympus Image Stabilization — IS
• Sony Optical Steady Shot — OSS
• Tamron Vibration Compensation — VC
• Sigma Optical Stabilization — OS
• Samsung Optical Image Stabilizer — OIS
• Fujifilm Optical Image Stabilizer — OIS

Как вы обратили внимание, у некоторых производителей могут попадаться разные типы оптических стабилизаторов, как например POWER O.I.S. и MEGA O.I.S. у Panasonic. Итак, давайте разбираться:

Изначально, первые оптические стабилизаторы были двухосными – то есть, осуществляли сдвиг проекции изображения по двум осям плоскости — горизонтальной и вертикальной и могли компенсировать колебания при использовании выдержки, длиннее возможной на 1-2 ступени.

Рассмотрим пример: при использовании объектива с фокусным расстоянием 100 мм, минимальная выдержка, которую возможно использовать для получения достаточно резкого изображения, должна быть короче 1/100 секунды (это для полного сенсора, а если в камере установлен кроп-сенсор, то нужно учитывать — эквивалентное фокусное расстояние). Но, если в объективе используется стабилизирующий элемент, выдержку можно сделать короче без ущерба для качества изображения (1 ступень – это сокращение выдержки в 2 раза, 2 ступени – в 2*2=4 ! раза). То есть, можно поставить выдержку, вплоть до 1/25 секунды.

Но прогресс не стоит на месте, и сегодня производители предлагают в своих продуктах, уже гораздо более продвинутые стабилизирующие элементы, способные компенсировать выдержку в 3-4 и даже 5 ступеней (то есть сократить выдержку в 8-16-32 раз, соответственно).

Как пример — MEGA O.I.S. у Panasonic, это двухосевая стабилизация с компенсацией вибраций до 2-3 ступеней, а POWER O.I.S.

– это уже четырехосевая система, которая помимо компенсации до 3-4 ступеней, еще и способна гасить вибрации съемки видео с рук при ходьбе.

Подобные технологии есть и у других производителей – например Hybrid IS и Dinamic IS у Canon.

Внутрикамерная или матричная стабилизация изображения

Матричная стабилизация – это технология, реализованная в фотоаппарате, а не объективе. Она была предложена компанией Konica Minolta и впервые применена в 2003 году в фотокамере Dimage A1 (сама технология называлась — Anti-Shake).

При таком решении, колебания камеры компенсирует не оптический элемент внутри объектива, а сама матрица, установленная на подвижной стабилизирующей платформе.

Принцип стабилизации здесь иной — сама матрица «подстраивается» под проекцию изображения, а не проекция изменяется по пути к матрице.  Из плюсов такого решения — в отличие от оптической стабилизации, матричная не вносит искажений в картинку и не влияет на светосилу объектива.

Кроме этого, наиочевиднейший плюс в том, что можно использовать любые, даже самые дешевые объективы и получать «стабилизированное» изображение.

Но есть и минусы. Считается, что стабилизация сдвигом матрицы менее эффективна, нежели оптическая стабилизация.

С увеличением фокусного расстояния объектива эффективность ее снижается: на длинных фокусах матрице приходится совершать слишком быстрые перемещения со слишком большой амплитудой, и она просто перестаёт успевать за «ускользающей» проекцией.

Кроме того, для высокой точности работы, система должна знать точное значение фокусного расстояния объектива, что ограничивает применение старых зум-объективов, а также — расстояние фокусировки при малой дистанции. А самое неприятное —  матричная стабилизация может не корректно работать при макросъёмке.

Конечно же, прогресс и здесь не стоит на месте, и производители значительно совершенствуют свои разработки. Новейшие камеры предлагают уже 5-осевые системы стабилизации (Konica Minolta Anti-Shake была 2-осевой) и возможность компенсации выдержки до 5 ступеней.

• Ниже приведены обозначения, применяемые производителями для идентификации встроенной в камеры стабилизации изображения:
• Konica Minolta Anti-Shake — AS (уже не выпускается, здесь упомянута как «дань истории»)
• Pentax Shake Reduction — SR
• Olympus In Body Image Stabilizer — IBIS
• Sony SteadyShot — SS, (Есть разновидности – Super SteadyShot — SSS и SteadyShot INSIDE — SSI )

Электронная (цифровая) стабилизация изображения

При этом виде стабилизации, примерно 40 % пикселей на матрице отводится на стабилизацию изображения и не участвует в формировании картинки.

При дрожании камеры, картинка «плавает» по матрице, а процессор фиксирует эти колебания и вносит коррекцию, используя резервные пиксели для компенсации дрожания. Эта система стабилизации широко применяется в недорогих цифровых видеокамерах, где матрицы маленького размера.

Обратите внимание, что производители могут давать возможность выбора использования определенных режимов работы систем стабилизации, например:

• однокадровый режим, при котором система стабилизации активируется только на время экспозиции для одного кадра (Если нет выбора режимов стабилизации, а только переключатель включения/выключения, значит, скорее всего, это единственный возможный режим её работы. Хотя — возможно, что определение режима работы стабилизации выставляется в меню фотокамеры)

• непрерывный режим, при котором система стабилизации работает постоянно, что облегчает фокусировку в сложных условиях. Однако эффективность работы системы стабилизации при этом может оказаться несколько ниже, поскольку в момент экспозиции корректирующий элемент может оказаться уже смещённым, что снижает его диапазон корректировки. Да, и в непрерывном режиме система потребляет больше электроэнергии, что приводит к более быстрому разряду аккумулятора.

• режим панорамирования, при котором система стабилизации компенсирует только вертикальные колебания.

Еще раз заострим внимание, что режимы работы системы стабилизации могут регулироваться как на корпусе объектива, так и в меню камеры.

1. У всех производителей есть свои специфические наработки и технологии, так что стоит ознакомиться с руководством пользователя конкретного объектива, чтобы в полной мере использовать все его возможности.
2. Также, важно учитывать, что практически для всех объективов и камер, оснащенных встроенной стабилизацией изображения, производители рекомендуют отключать ее, при установке камеры на штатив.
3. Кроме того, некоторые производители внедряют в свою технику как оптическую так и матричную стабилизацию:

• Sony, поглотив в свое время компанию Minolta, получили “в наследство” технологию двуосного сдвига матрицы — Konica Minolta AS (Anti-Shake), доработали ее и сейчас внедряют в некоторые свои фотоаппараты. Причем, новая полнокадровая беззеркальная камера Sony α7 II уже снабжена 5-осевым стабилизатором.
• Компания Panasonic встраивает стабилизацию изображения в объективы, но у них есть уже четыре (пока что – четыре) модели фотоаппаратов со встроенной матричной системой стабилизации – это DMC-GX7, DMC-GX8, DMC-GX80, DMC-G80. Какого-то специального названия технология не имеет, просто в спецификациях указано, что в камере используется система стабилизации изображения (Image Sensor Shift Type).
• Компания Olympus тоже начала производить объективы со встроенной оптической стабилизацией изображения, которая дополняет встроенную матричную. Таких объективов пока всего два — M.ZUIKO DIGITAL 300mm F4.0 IS PRO и M.ZUIKO DIGITAL ED 12-100mm F4 IS Pro.

Подводя итого, хочется сказать, что:

• система встроенной стабилизации изображения — это действительно серьезный помощник, дающий возможность получить качественные кадры в сложных условиях съемки
• даже светосильная оптика поможет уменьшить выдержку, но не поможет при съемке видео с рук, где важна компенсация серьезных колебаний
• стабилизация вместе со светосильной оптикой — это наилучшее сочетание, к которому «стоит стремиться», и которое дает наилучший результат
• если уж вы покупаете не самую светосильную оптику, то хотя бы не экономьте на стабилизации изображения — это нередко очень выручает
• также не забывайте, что длиннофокусные объективы, требуют достаточно коротких выдержек (помним про правило) и в них особенно важна хорошая стабилизация изображения.

Источник: http://photodzen.com/learn/photo-abc/stabilizatory-izobrazheniya-vstroennye/

Стабилизатор изображения оптический или цифровой

Для чего нужен стабилизатор изображения в фотоаппарате и что это такое? С применением новых технологий фотокамеры становятся все легче и при работе с ними очень большая вероятность получить нечеткое изображения из-за дрожания рук или других случайных факторов влияющих на устойчивое положение объектива, особенно при съемке отдаленных объектов при их увеличении. Вот для решения таких проблем и применяется такое устройство фотокамеры как стабилизатор изображения (в некоторых фирмах может применяться название: компенсатор колебаний).

Конечно, отлично со стабилизацией изображения справляется штатив, но его применение из-за размеров не всегда оправдано, и штатив невозможно всегда носить с собой. Но если есть возможность, то отказываться от штатива для фотоаппарата не стоит.

Еще один простой способ стабилизации это уменьшить выдержку до величины меньшей обратному от фокусного расстояния (например, при фокусном расстоянии 108 мм выдержка должна быть меньше чем 1/125) и увеличить чувствительность, но при этом может появиться зернистость на изображении. Да и уменьшать выдержку не всегда позволяет малая освещенность.

Стабилизатор изображения может быть оптический или цифровой.

При оптической стабилизации идет работа с блоком линз, то есть они сдвигаются на необходимое расстояние в сторону противоположную движению самой фотокамеры.

Такие устройства по цене больше других. Но преимуществом оптической системы может служить то, что стабилизированное изображение, которое попадает на матрицу, передается и в видоискатель и в систему автофокуса.

Так же еще есть система на основе перемещения матрицы. Эта система позволяет использовать почти любые объективы (уже не обязательна система оптической стабилизации в объективе), что важно для фотоаппаратов со сменными объективами, ведь объективы не дешевы.

Но при такой стабилизации в видоискатель и в систему авто фокуса будет попадать нестабилизированное изображение и при большом фокусном расстоянии такая система теряет свою эффективность, потому что на больших расстояниях от объекта матрице приходиться слишком быстро двигаться и она перестает успевать за движением изображения.

Оптический стабилизатор изображения

Оптический стабилизатор не влияет на качество фотографии и хорошо работает при любом увеличении. Но из-за него может увеличиться размер фотокамеры и увеличиться его энергопотребление.

Цифровая система

При цифровой стабилизации (EIS Electronic (Digital) Image Stabilizer) идет вычисление сдвига процессором с помощью программ записанных в фотоаппарат, при этом теряется часть информации по краям матрицы.

То есть снимается изображение больше по размеру, чем мы видим на фотографии и при смещении фотокамеры видимая область изображения имеет возможность смещаться на матрице в противоположную сторону, но в пределах фактически снятого изображения.

В дешевых фотоаппаратах при включении цифровой стабилизации часть элементов матрицы переходит в резерв для работы стабилизатора, что может уменьшить четкость фотографии. В дорогих моделях при стабилизации используются те элементы матрицы, которые не принимают участия в формировании изображения в обычном режиме, и поэтому четкость не будет уменьшаться.

Анализ сдвига идет на основе алгоритмов видеоанализа, которые могут распознать сдвиг изображения и компенсировать его. Для того, что бы не было дергания картинки при съемке в стабилизатор должны быть встроены функции, позволяющие отличить движущийся объект от движения камеры, то есть подвижные объекты не должны влиять на стабилизацию изображения.

Недостатком цифрового стабилизатора изображения является его плохая работа совместно с цифровым увеличением, проявляющаяся в появлении помех на изображении.

Дополнительно о стабилизации изображения

• Для работы стабилизаторов в фотоаппарат встроены сенсоры, которые регистрируют смещение фотокамеры и его скорость и выдают сигналы или приводам для смещения элемента стабилизации или процессору для дальнейшей обработки в случае цифровой стабилизации.
• Система стабилизации изображения позволяет подавить вибрации амплитудой 0,6-0,8 мм.
• Применение систем стабилизации изображения позволяет увеличивать значение выдержки на 3-4 ступени, что позволит снимать при плохом освещении и при больших расстояниях до объекта.

Впервые оптический стабилизатор изображения был применен фирмой Canon в 1994 году. И получил он название: Image Stabilization (IS).

Другие фирмы тоже начали использовать такое новшество и по-своему называли его:

• Nikon — Vibration Reduction (VR),
• Panasonic — MEGA O.I.S.(Optical Image Stabilizer),
• Sony — Optical Steady Shot.

Стабилизацию на основе подвижной матрицы впервые применила фирма Konica Minolta в 2003 году, тогда она называлась Anti-Shake (антитряска).

Другие фирмы тоже выпускали такие системы и так называли ее:

• Sony — Super Steady Shot (SSS) — переработанная система Anti-Shake,
• Pentax — Shake Reduction (SR) — разработка Pentax,
• Olympus — Image Stabilizer (IS) — применяется в некоторых моделях зеркальных фотокамер и «ультразумах» Olympus.

Оптический стабилизатор изображения показывает лучшие результаты, чем цифровой. И при наличии средств и не строгом требовании к размерам аппарата выбирайте фотокамеру с оптической стабилизацией изображения.

Источник: https://vybrat-tekhniku.ru/ustroystvo/stabilizator-izobrazheniya.html

Оптическая и цифровая стабилизация изображения. В чем разница?

Оптическая и цифровая стабилизация изображения, в чем же существенная разница? Если вы когда-либо пытались снимать видео на своем телефоне во время ходьбы, вы знаете, что удерживать хорошее изображение не легко. Существуют технологии, предназначенные для уменьшения эффекта дрожания рук. Есть два разных подхода к его реализации.

Оптическая стабилизация изображения пришла из мира неподвижной фотографии. Для этого используются сложные аппаратные механизмы внутри объектива. Благодаря им изображение сохраняется неподвижным и обеспечивает их резкость. Такой метод существует уже давно. Он был адаптирован и миниатюризирован к смартфонам для съемки видео не так недавно.

Цифровая стабилизация изображения — это скорее программный трюк, как «цифровой зум».

Давайте посмотрим, как они работают и как они применяются

Оптическая стабилизация изображения: стабилизатор для вашего объектива

Оптическая и цифровая стабилизация изображения

Объектив камеры с оптической стабилизацией изображения имеет внутренний двигатель. Он физически перемещает один или несколько элементов стекла внутри объектива, когда камера фокусирует и записывает снимок.

Это приводит к стабилизирующему эффекту, противодействующему движению объектива и камеры. Позволяет записывать более резкое, менее размытое изображение.

Это, в свою очередь, позволяет фотографировать в плохих условиях освещенности или при более низком значении F-stop.

Оптическая стабилизация изображения обычно ограничивалась высококачественными фотокамерами и видеокамерами. Сегодня, технология была достаточно упрощена и теперь доступна на потребительском уровне.

  Это означает, что в некоторых смартфонах есть крошечный элемент движущегося стекла. Если на вашем телефоне есть объектив OIS, вы можете поднести его к уху и немного встряхнуть.

Вы услышите, как стабилизирующий элемент издает звук в модуле камеры.

Пример крошечного элемента OIS модуля камеры телефона. 

Обладая гораздо меньшими объективами и датчиками, функция OIS на телефонах менее эффективна, чем в Pro-оборудовании. Однако, она помогает вам делать более четкие фотографии и видео. Наиболее заметные телефоны с оптической стабилизацией изображения — это:

• iPhone 6+ и более поздние версии
• Samsung Galaxy S7 и более поздние версии
• LG G-series

Источник: https://www.220-pro.ru/opticheskaja-i-cifrovaja-stabilizacija/