Портативная техника -> Цифровые фото и видеокамеры -> Стабилизация изображения

Стабилизация изображения в цифровых фотоаппаратах

Не все в нашем мире можно втиснуть в цементный прямоугольник фотолаборатории. А снимать вживую несколько сложнее — тут все мешает: и не подходящее природное освещение, и отсутствие штатива. Но если речь идет о цифровой фотокамере, то без твердой опоры можно и обойтись...

Какая все-таки полезная штука фотоаппарат! Особенно в путешествии или на экскурсии. Тем более что в наше время вовсе не обязательно иметь большой опыт, чтобы сделать впечатляющие снимки на память. Да и печать фотографии тоже трудностей не представляет — достаточно найти фотолабораторию поближе. А если камера цифровая, то к вашим услугам еще и цветной принтер.

Но если вы обычный фотолюбитель и берете с собой камеру с тем расчетом, чтобы она была вам не в тягость, то наверняка со штативом возиться не захотите. А при съемке с руки вероятен некоторый дефект изображения, который связан с естественной нестабильностью человеческих рук. Проще говоря, у фотографа дрожат руки — и это приводит к получению смазанных, нечетких изображений. Решение может сводиться к тому, чтобы снимать как можно быстрее. То есть, с минимальной выдержкой.

Изображение, полученное с применением стабилизатора (слева), и без него (справа)

Практика дает нам эмпирическое правило: выдержка должна быть в пределах обратного отношения к фокусному расстоянию объектива. Следовательно, для объектива с фокусным расстоянием 250 мм минимальная безопасная выдержка составляет 1/25 с. На практике не всегда удается использовать такую выдержку, к примеру по причине плохой освещенности. Как же быть?

К счастью, некоторые производители цифровых аппаратов разработали систему оптической стабилизации изображения, которая помогает получать четкие снимки даже без штатива и вспышки. Фотоаппарат с таким механизмом позволяет использовать выдержки, которые на 2-3 ступени превышают безопасные показатели. Теоретически это дает возможность работать с выдержкой 1/3 с при фокусном расстояния 250 мм. На практике же возможно использование выдержек до 1/15 с, если у снимающего твердая рука и, кроме того, есть опыт обращения с фототехникой. Стабилизатор также очень полезен при съемке крупных планов и съемке с автомобиля, катера, вертолета.

Сердце этой системы — гироскоп. Но не пугайтесь, он миниатюрен и потребляет совсем немного энергии. Его задача заключается в том, чтобы определить вектор смещения объектива относительно снимаемого объекта в вертикальной плоскости. Эти данные поступают в микропроцессор и анализируются. Собственно коррекция изображения происходит при помощи стабилизирующих линз, закрепленных в шасси с электромагнитным управлением.

Таким образом, микропроцессор, передавая управляющие сигналы на электромагнитное шасси стабилизирующих линз, может преломить лучи таким образом, чтобы они фокусировались в определенной точке оптической матрицы — невзирая на сдвиг изображения в плоскости. Схема работы оптического стабилизатора представлена на рисунке

Схема работы стабилизатора оптического изображения

Практическая оценка работы оптических стабилизаторов

Наиболее доступными фотоаппаратами со стабилизацией изображения, с нашей точки зрения, являются две модели — Canon PowerShot S1 IS и Panasonic LUMIX DMC-FX1GC. Для того чтобы уяснить возможности этих аппаратов по оптической стабилизации изображения, производилось несколько тестовых съемок. Объектом съемки служила мишень — сетка горизонтальных и вертикальных линий (ячейки 10x10 мм, толщиной линий — 0,5 мм). Для каждой камеры двумя экспериментаторами производилось две серии съемок: с выдержкой 1/30 и 1/60 с. В каждой серии было сделано по 10 кадров.

Основные технические характеристики эксперимента

Далее полученные изображения передавались в Photoshop.

Одно из нескольких тестовых изображений, полученных в эксперименте. Здесь шаг сетки составляет 10 пикселей

В каждом кадре, в его центре, измерялось вертикальное и горизонтальное размытие линии. Все снимки делились на три категории:

• абсолютно четкие (размытие — 0 пикселей);
• относительно четкие (размытие не больше трех пикселей);
• размытые (размытие больше трех пикселей).

Таким образом мы получали оценку работы оптического стабилизатора — количество абсолютно четких, относительно четких и размытых кадров. За каждый четкий кадр насчитывалось 5 баллов, за относительно четкий — 2,5, за нечеткий — 0. В результате мы получили следующую статистику (см. таблицу ниже).

Оценка работы оптического стабилизатора для выдержки 1/60

для выдержки 1/30

Из данных результатов можно сделать два вывода:

• эксперимент подтверждает зависимость степени размытости изображения от длительности выдержки; и чтобы получать четкие кадры, следует устанавливать этот параметр съемки в минимально возможное при данных условиях значение;
• фотокамера производства Canon показала несколько лучшие возможности по стабилизации изображения.

Как можете видеть, краткая выдержка (1/60), уменьшила значение оптического стабилизатора в получении четких кадров — и разница в баллах между двумя аппаратами составила 14%. В другом случае, когда выдержка была вдвое больше, результат получился наглядным — у камеры Canon общая оценка четкости снимков была на 36% выше, чем у Panasonic.

Как получить четкие кадры

Во избежание негативных воздействий сотрясения камеры можно воспользоваться следующими приемами:

• Установить камеру на штатив — хороший способ добиться резкого, не смазанного изображения. Однако когда нужна свобода действий и мобильность (например, при съемке репортажей или динамичных сюжетов) этот метод не подходит.
• Использовать светосильную оптику. Профессиональные зум-объективы имеют постоянную светосилу 2,8, что позволяет на ступень-две увеличить выдержку по сравнению с обычными объективами. С другой стороны это довольно дорогое удовольствие — цены на такое оборудование в 2-3 раза превышают стоимость потребительских камер, к тому же светосильные объективы больше по размерам и довольно много весят.
• Снимать на камеру имеющую более высокое значений чувствительности ПЗС матрицы (пленки). При этом повышается резкость и минимизируются нежелательные эффекты от сотрясения камеры. Правда, это приводит к ухудшению общего качества снимков (повышение зернистости и шумов).

Автор: Максим Смоляр, Николай Ткаченко
Источник: www.cpp.com.ua