Стабилизация

Содержание

Оптическая и цифровая стабилизация в фотоаппарате

Стабилизация

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.

Цифровая (электронная) стабилизация

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:

В основном такой вид стабилизации используется при видеозаписи. Интересно, что цифровую стабилизацию могут производить и продвинутые редакторы видео, такие, как Adobe After Effects.

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.

Что такое система стабилизации в фотоаппарате?

Стабилизация

Стабилизаторы изображения применяются во всех цифровых фотоаппаратах.

Они необходимы, ведь камеры в руках у пользователей в момент снимка часто находятся в движимом положении: легкое дрожание рук или другие возможные факторы, влияющие на неустойчивое положение камеры.

Без стабилизации снимки всегда бы получались смазанными, для решения этой проблемы и были придуманы стабилизаторы изображения. Некоторые компании называют их компенсаторами колебаний.

Самый простой и доступный для понимания стабилизатор изображения – это штатив, вот только его использование часто невозможно. Он большой и неудобный, носить его с собой всегда и везде немыслимо. Его часто используют профессиональные фотографы для получения снимков на большой выдержке.

Есть также и программные приемы стабилизации картинки: уменьшение выдержки и увеличение светочувствительности (iso), однако на таком кадре может появиться зернистость. Но это уже не самые лучшие приемы, учитывая тот факт, что уменьшать выдержку часто нельзя из-за плохой освещенности.

Есть 2 системы стабилизации: цифровая, оптическая. Начнем по порядку.

Оптическая система стабилизации изображения

По названию можно догадаться, что речь идет о работе блока линз (оптика). Принцип прост: блок линз сдвигается на нужное расстояние в противоположную сторону движения камеры.

оптическая стабилизация на основе движения блока линз

Сама по себе эта система хороша, она стоит дороже и технически является более сложной. Однако она имеет преимущества: стабилизированная картинка, которая попадает в видоискатель, передается и на матрицу, и в систему автофокуса.

Есть еще система стабилизации, основанная на перемещении матрицы фотоаппарата. Т.е. принцип тот же, только вместо блока линз объектива будет сдвигаться матрица на определенное расстояние при смещении камеры. Система имеет достоинства и недостатки.

Плюс в том, что камера с такой системой стабилизации предполагает использование более дешевых сменных объективов (без системы оптической стабилизации). Минус – изображение передается в видоискатель и в систему фокусировки нестабилизированным, хотя матрица его «видит» стабилизированным (что важно).

Однако при больших фокусных расстояниях такая система становится почти бесполезной, т.к. матрице приходится очень быстро сдвигаться в стороны, и она не успевает это делать.

стабилизация на основе движения матрицы

Важно: на качество картинки оптический стабилизатор не влияет и работает неплохо даже при увеличении. Впрочем, он требует достаточно больших затрат энергии и является технически сложным, поэтому размеры камеры увеличиваются.

Цифровая стабилизация в фотоаппарате

Цифровая стабилизация не предполагает использования в корпусе дополнительных устройств. В данном случае задействуется процессор фотоаппарата и предварительно записанные программы. Однако при этом часть информации (по краям матрицы) исчезает.

По сути, изображение изначально снимается большее по размеру (больше, чем мы видим на фотографии) и при смещении камеры видимая область картинки может смещаться на матрице в противоположную сторону, но не далее фактически снятого изображения.

Звучит это сложно, но на самом деле все гораздо проще. Просто объяснить это сложно. Главное, что нужно извлечь: цифровая стабилизация предполагает использование программы и ресурсов процессора.

По сути, в камере уже есть алгоритмы – они распознают сдвиг картинки и компенсируют его. При этом алгоритмы умны, и они легко определяют сдвиг картинки и движение объектов в кадре.

То есть подвижные элементы никак не влияют на стабилизацию изображения.

результат использования цифровой стабилизации

Недостаток такой системы есть – это плохая совместная работа с цифровым увеличением. Если использовать зум камеры, то на изображении появятся помехи. Преимущество, впрочем, тоже есть. Во-первых, это снижение стоимости камеры. Во-вторых, отсутствие дополнительных аппаратов внутри самой камеры, что позволяет сделать ее более компактной.

Кое-что еще о стабилизации

Работа стабилизатора невозможна без сенсоров. Эти сенсоры чувствительны и фиксируют малейшее смещение фотокамеры и даже скорость смещения. При фиксации смещения они отдают сигналы процессору или приводам для смещения элемента стабилизации.

Самый первый стабилизатор (оптический) был использован компанией Canon в 1994 году. Он назывался Image Stabilization (IS).

Другие компании немного позже тоже стали применять эту технологию, вот только называли ее по-другому:

  • Optical Steady Shot (Sony);
  • Vibration Reduction (Nikon);
  • MEGA O.I.S (Panasonic).

Стабилизатор с подвижной матрицей был использован в 2003 году компанией Konica Minolta, называлась технология Anti-Shake.

Конкуренты подхватили технологию и тоже стали ее применять, назвав по-другому:

  • Super Steady Shot (Sony);
  • Image Stabilizer (Olympus);
  • Shake Reduction (Pentax).

Оптический или цифровой стабилизатор – какой лучше?

Здесь не может быть двух разных вариантов. Определенно, лучше всегда оптический стабилизатор изображения. По тестам (каким именно мы не знаем, просто так говорим) он показывает лучшие результаты.

И вообще, убедиться в этом легко самостоятельно. Вам просто потребуется 2 фотоаппарата с разными системами стабилизации. Сделайте снимки на каждый из них, но при этом немного тряся в руках сам фотоаппарат.

Результат будет очевидным.

Фотоаппараты с оптической системой стабилизации стоят дороже, и разница в цене полностью оправдана. Если есть возможность выбора между камерой с цифровой или оптической стабилизацией, всегда лучше выбирать последний вариант.

Источник: https://tehnika-soveti.ru/chto-takoe-sistema-stabilizatsii-v-fotoapparate/

Стабилизация изображения. Глава 1 – Оптическая стабилизация в объективах

Стабилизация

Системы стабилизации изображения призваны компенсировать дрожание наших рук и, соответственно, помочь нам получить более резкую картинку. Существует два основных типа стабилизации: оптическая стабилизация внутри объектива и матричная стабилизация изображения. Давайте остановимся более подробно на первом типе и рассмотрим всю его подноготную.

Появление систем стабилизации внутри объективов уходит корнями в позднюю плёночную эпоху – 90-е годы прошлого века. В те лихие для нашего люда времена и появились первые объективы со стабилизатором на своём борту.

Первопроходцем в этой стезе стала компания Canon, которая выпустила свой первый стабилизированный объектив с маркировкой IS в 1995 г. (официальный анонс стабилизатора IS произошёл годом ранее).

Nikon подтянулся лишь спустя 5 лет и анонсировал фирменную систему подавления вибраций VR лишь в 2000 г.

Почему стабилизатор решили разместить именно в корпусе объектива? Этому есть несколько логичных объяснений.

Первое и самое важное – в 90-е годы все ещё снимали на плёночную технику и технологически намного легче было внедрить технологию, которая бы стабилизировала световой поток ещё в объективе, т.е.

до того он попадал непосредственно на матрицу фотоаппарата. Согласитесь, ведь проще чтобы система проделала свою работы внутри линзы, а не пыталась переместиться рулон с 35-миллиметровой плёнкой.

Вторым аргументом в пользу стабилизатора внутри объектива была дороговизна цифровых фотокамер и их малая популярность.

Да, спустя некоторое время, доживающая свои последние года, компания Konica-Minolta таки представила первую в своём роде систему матричной стабилизации изображения.

 Но она стала популярной только сейчас – во времена тотальной экспансии беззеркалок. Впрочем, об этом мы поговорим во второй главе.

Различные производители по-разному маркируют свои линзы, имеющие на борту стабилизатор изображения. Но по принципу действия они все схожи друг с другом:

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

Давайте рассмотрим, как работает стабилизатор на борту фотокамеры, на примере системы IS от Canon. Для начала посмотрите эту анимацию:

Как видно, основную роль в процессе стабилизации изображения играет двояковогнутая линза, которая смещается при помощи электромагнитов в противоположную сторону относительно траектории движения объектива.

Уровень смещения определяется датчиками угловой скорости, оснащёнными гироскопами, и управляется скоростным микроконтроллером (до 1000 считываний данных за секунду).

Почему датчика именно 2, а не 5 или 10? Всё просто – первый отвечает за смещение по горизонтали, второй – по вертикали.

Так этот процесс выглядит на видео:

В результате проекция изображения остаётся неподвижной относительно матрицы фотоаппарата и на выходе мы получим качественную картинку без смаза.

Наиболее эффективно оптический стабилизатор будет работать на выдержках, близких к 1 / фокусное расстояние.

 Вы же помните правило, согласно которому выдержка напрямую зависит от фокусного расстояния? Например, вести комфортную съёмку с рук на 100 мм можно и нужно на выдержках 1/100 с и короче. Это без стабилизатора.

При его непосредственном участии можно выиграть до 4-5 стопов и снимать уже не на 1/100 с, а на 1/20-1/25 с.

На коротких (менее 1/500 с) и на длинных (более 1/4 с) выдержках стабилизатор лучше выключать – он может только помешать вам сделать нужный кадр. В первом случае это связано с тем, что датчик стабилизатора изображения будет работать на пределах своих возможностей. Та и получить смаз на таких коротких значениях выдержки практически нереально.

На длинных выдержках стабилизатор тоже является бесполезным. Лучше воспользоваться штативом или установить фотоаппарат на какой-нибудь неподвижный объект.

 Когда камера установлена на штатив, включенный стабилизатор вполне может оказаться источником шевеленки. Это связанно с тем, что он может пытаться определить фантомные смещения и сам сгенерировать небольшую вибрацию.

 Конечно, маловероятно что такое может случиться, особенно с современными системами стабилизации, но бывает всякое.

Плюсы стабилизации внутри объектива:

  1. Оптическая стабилизация внутри объектива считается более эффективной, особенно при использовании телеобъективов. Это связано с тем, что стабилизировать изображение на длинном фокусном расстоянии гораздо сложнее – датчик изображений должен совершать больше движений, чем ему позволяет конструкция и месторасположение.

  2. Возможность выиграть от 1 до 5 стопов (в зависимости от поколения) при съёмке в условиях недостаточной освещённости.

  3. При использовании оптической стабилизации внутри объектива изображение передаётся в видоискатель и на датчики автофокуса уже в стабилизированном виде, что позволяет лучше контролировать объект съёмки и более эффективно срабатывать автофокусу.

Минусы стабилизации внутри объектива:

  1. Стабилизированные объективы стоят дороже и имеют бóльшие габариты.
  2. В некоторых случаях стабилизатор может генерировать при работе посторонние звуки, что критично при съёмке видео.
  3. Использование стаба может ухудшить боке.

  4. В случае выхода следующего поколения стабилизатора, придётся покупать новый объектив – модуль системы стабилизации изображения не сменный.

На сегодняшний существует много разновидностей систем стабилизации внутри объективов.

Это и Canon Hybrid IS, предназначаемый для макросъёмки, и Nikon VR Sport, который можно обнаружить на профессиональных телееобъективах, и другие узконаправленные вариации.

Все эти системы предназначены для того, чтобы мы могли снимать на более длинных выдержках в условиях недостаточной освещённости и получать при этом резкую и не размытую картинку.

Источник: http://kaddr.com/2015/09/stabilizatsiya-izobrazheniya-glava-1-opticheskaya-stabilizatsiya-v-obektivah/

Стабилизаторы изображения (часть 1)

Стабилизация

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).

Или наоборот – встраивают стабилизатор в объективы и производят сами камеры без нее (Canon, Nikon, Panasonic, Samsung). Но, как обычно, есть и исключения).

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).

Кроме того, появились технологии с 4-х осевыми стабилизационными элементами, позволяющие компенсировать не только дрожание рук и горизонтальные / вертикальные сдвиги, а и осевые перемещения объектива и сильную тряску при ходьбе. Это существенно промогает при макросъемке и съемке видео на цифровой фотоаппарат с рук.

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.

Она имеет значительно более низкое качество, чем прочие типы стабилизации, зато принципиально дешевле, так как не содержит дополнительных механических элементов.

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.

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.

Также, важно учитывать, что практически для всех объективов и камер, оснащенных встроенной стабилизацией изображения, производители рекомендуют отключать ее, при установке камеры на штатив.

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/

Что такое Стабилизация

Стабилизация

Стабилизация — 1. Приведение чего-л. в устойчивое состояние.
2. Придание какому-л. телу, предмету устойчивости при движении.
3. Обеспечение устойчивости свойств чего-л.

Стабилизация в Энциклопедическом словаре:

Стабилизация — (от лат. stabilis — устойчивый) — упрочение, приведение впостоянное устойчивое состояние или поддержание этого состояния, а такжесамо состояние устойчивости, постоянства.

в космонавтике — управление движением космическоголетательного аппарата по заданной траектории полета при работающемракетном двигателе.

Значение слова Стабилизация по словарю Ушакова:

СТАБИЛИЗАЦИЯ
стабилизации, мн. нет, ж. (от латин. stabilise — устойчивый, постоянный). Приведение в устойчивое состояние, упрочение, придание большой стойкости.

Стабилизация валюты.

:Капиталистическая стабилизация не прочна и не может быть прочной, :она расшатывается и будет расшатываться ходом событий, ввиду обострения кризиса мирового капитализма. Сталин (1929).

Определение слова «Стабилизация» по БСЭ:

Стабилизация — Стабилизация (от лат.

stabilis — устойчивый, постоянный)
упрочение, приведение в постоянное устойчивое состояние или поддержание этого состояния, например обеспечение постоянства каких-либо процессов (например, Стабилизация частоты), повышение устойчивости каких-либо веществ (например, Стабилизация полимеров) и т.д. См. также Стабилизация валюты, Стабилизация нефти и др.

Стабилизация — в автоматическом управлении и регулировании, поддержание заданного постоянного во времени значения одной (или нескольких) регулируемой величины x (t) вне зависимости от внешних (по отношению к объекту С.) и внутренних возмущающих (дестабилизирующих) воздействий &fnof., стремящихся отклонить регулируемую величину от заданного значения x0(t)= x0 = const (см. Регулирование автоматическое). Можно стабилизировать не только какую-либо измеряемую регулируемую величину, например эффективное значение электрического напряжения, но и любую заданную её функцию (и даже функцию нескольких первичных измеряемых величин). Количественную характеристику эффективности С. даёт безразмерный коэффициент стабилизации &sigma., равный частному от деления малого относительного изменения дестабилизирующего воздействия &Delta.&fnof.&frasl.&fnof.. на вызываемое им малое же относительное изменение регулируемой величины
&Delta.x&frasl.x. в пределе малые изменения заменяют дифференциалами:24/2402539.tif.

Идеальная С. достигается при &sigma.&rarr.&infin.. Дестабилизирующих воздействий может быть несколько. соответственно этому вычисляют коэффициент С., характеризующие влияние каждого из факторов.

Если дестабилизирующие воздействия регулярные и взаимно независимые, то общее влияние на стабилизируемый параметр равно алгебраической сумме этих воздействий.

Если же дестабилизирующие воздействия нерегулярные (случайные), то их совместное влияние на стабилизируемый параметр оценивается геометрической суммой отдельных воздействий, Часто при общем расчёте системы С. пользуются коэффициентом &sigma.&minus.1. идеальная С. регулируемого параметра достигается при &sigma.&minus.1&rarr. 0.

Нередко вместо коэффициентом &sigma. и &sigma.&minus.1 для оценки работы системы С. пользуются значениями относительного (&delta.) или абсолютного
(&Delta.) отклонения стабилизируемой величины от заданного постоянного значения. Различают &sigma., &sigma.&minus.1, &delta., и &Delta. для мгновенных значений регулируемой величины x (t) (т. н. кратковременная стабильность) и для средних её значений за продолжительный промежуток времени, характерный для рассматриваемой системы и процесса С. (т. н. долговременная, или интегральная, стабильность). Кроме того, при медленном изменении x (t) характерной величиной для оценки эффективности работы системы С. служит т. н. дрейф
&xi., вычисляемый обычно как скорость ухода x (t) от заданного значения x0 (за определённый характерный промежуток времени от 0 до t0):24/2402540.tif

Устройства С. — стабилизаторы — бывают двух основных видов: без обратной связи и с обратной связью. Стабилизаторы без обратной связи могут быть параметрическими либо с автоматической компенсацией дестабилизирующих воздействий.

Стабилизатор с обратной связью представляет собой автоматический Регулятор по отклонению регулируемой величины x (t) от значения x0, вырабатываемого задающим устройством, В параметрических стабилизаторах используется нелинейный стабилизирующий элемент, у которого в рабочем диапазоне выходная регулируемая величина почти не зависит от значения входных воздействий. При этом если влияние остальных дестабилизирующих воздействий по сравнению с изменением входной обобщённой величины мало, то на выходе параметрического стабилизатора получаются почти постоянные значения регулируемой величины. Параметрические стабилизаторы особенно широко применяют для стабилизации электрических величин, в частности электрического напряжения (см. Стабилизатор электрический).

В стабилизаторах с автоматической компенсацией дестабилизирующего воздействия управляющая величина вырабатывается в функции этого единственного (или, во всяком случае, основного) фактора. В ряде случаев для автоматической компенсации основного дестабилизирующего воздействия так же, как и в параметрических стабилизаторах, используют нелинейный элемент. Если существенных (для данной системы) стабилизирующих факторов два и более, то С. с автоматической компенсацией дестабилизирующих воздействий обычно малоэффективна и как таковая в технике практически не применяется. В этих случаях пользуются комбинированными стабилизаторами с двумя цепями регулирования: одной — по важнейшему возмущению (дестабилизирующему воздействию), т. е. без обратной связи, и второй — по отклонению, т. е. с обратной связью. При этом включение цепи с компенсацией дестабилизирующего воздействия значительно повышает быстродействие стабилизатора (снижает запаздывание при работе), поскольку регулирование по возмущению не нуждается в образовании отклонения регулируемой величины от заданного значения, на что уходит некоторое время. Стабилизатор с обратной связью имеет замкнутую цепь воздействий и осуществляет сравнение действительного мгновенного значения регулируемой величины x (t) с заданным x0. Сигнал рассогласования
&epsilon.(t) = x0 — x (t) преобразуется (при необходимости), усиливается и служит основой для управляющего воздействия, которое направлено (через регулирующий орган) в сторону уменьшения &epsilon.(t). последнее через обратную связь вновь поступает в элемент сравнения, где снова вырабатывается сигнал рассогласования, и т.д. до тех пор, пока не будет достигнут порог нечувствительности какого-либо элемента в цепи последовательного прохождения сигнала через стабилизатор.
Лит.: Дусавицкий Ю. Я., Магнитуые стабилизаторы постоянного напряжения, М., 1970. Лукес Ю. Х., Схемы на полупроводниковых диодах, пер. с нем., М., 1972. Теория автоматического управления, под ред. А. В. Нетушила, ч. 2, М., 1972. Основы автоматического управления, под ред. B. С. Пугачева, 3 изд., М., 1974. Журавлев А. А., Мазель К. Б., Преобразователи постоянного напряжения на транзисторах, 3 изд., М., 1974.
М. М. Маизель.

Расскажите вашим друзьям что такое – Стабилизация. Поделитесь этим на своей странице.

Источник: http://xn----7sbbh7akdldfh0ai3n.xn--p1ai/stabilizaciya.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.