Стабилизация изображения: виды и преимущества

Нечеткий снимок всегда можно спасти настройками резкости в ФотоМАСТЕРЕ!

Скачать Всего 213 Mb Узнать больше

Для Windows 11, 10, 8, 7 и XP. Быстрая установка.

Какие бывают виды стабилизации изображений

Автор статьи:Евгения Соколова

01.10.2020

У фотографа не всегда получается сделать четкое фото. Например, когда съемка при сильном ветре или на неровной поверхности, неподходящее освещение или дрожание рук. В таких случаях помочь может стабилизатор изображения. В этой статье мы расскажем, что это такое и как действует, а также как понять, какой способ вам подходит.

Зачем нужна стабилизация изображения

Стабилизация изображения — это процесс, позволяющий удерживать неподвижно камеру во время съемки. Можно встретить и другие ее названия: подавление вибраций, O. I.S., Optical SteadyShot, SR, VC, VR, MEGA O.I.S. Эти системы борются с движением камеры, чтобы создавать более четкие фотографии и видео.

Камера со стабилизацией изображения может снимать с гораздо меньшей скоростью затвора, создавая более чистое и четкое изображение при слабом освещении. Это хорошая альтернатива ISO, так как его повышение приводит к появлению шума на снимках. Также оно помогает при использовании обратного правила в фотографии, которое предполагает, что 100-миллиметровый объектив не следует применять с выдержкой менее 1/100 секунды. Со стабилизацией вы можете значительно снизить этот параметр. Это позволяет фотографам снимать четкие кадры при слабом освещении и использовать большие объективы без штатива.

Слева кадр, снятый без стабилизации; справа — с применением стабилизатора

Система стабилизации позволяет точнее рассчитать результат съемки. Она стабилизирует сцену в видоискателе еще до того, как вы сделаете снимок, помогая удерживать объект в кадре.

Это полезно при работе с длинными телеобъективами, которые могут «подпрыгивать» при съемке. Также стабилизация помогает системе автофокусировки, удерживая объект в устойчивом положении в одних и тех же точках, что обеспечивает точность снимка.

Виды стабилизаторов для камеры

Бывает сложно понять специфику камеры. В чем разница между оптической и цифровой стабилизацией? Чем отличается IS и IBIS? Давайте рассмотрим основные виды стабилизаторов для камеры.

Электронная (цифровая)

В этом способе для исправления дрожания используются настройки цифровой камеры. По сути, при этом просто максимально увеличивается ISO, т.е. чувствительность к свету. Поскольку в данном случае фотоаппарат может создать изображение с меньшим освещением, он снимает с более высокой скоростью затвора. Это сводит к минимуму дрожание, следственно, картинка получается более резкой.

Многие телеобъективы уже имеют встроенную стабилизацию

Минус этого способа состоит в том, что электронная стабилизация часто превышает норму ISO для конкретного используемого освещения. Таким образом качество изображения ухудшается, на снимке появляется цифровой шум.

Иногда к электронной стабилизации относят возможность камеры минимизировать размытие после создания кадра. Это аналогично тому, если бы вы убирали размытость при помощи программы для редактирования фото.

Еще один тип цифровой стабилизации — обрезка кадра. Этот вид используется для съемки экшн-видео. При движении камера автоматически смещает и обрезает картинку. Таким же образом дрожащую картинку можно исправить на компьютере. Для этого достаточно применить стабилизацию изображения в программе редактирования видео.

Оптическая стабилизация

Оптическая стабилизация изображения происходит во время съемки, а не после, через детали внутри объектива или корпуса камеры. При этом физические части внутри аппаратуры перемещаются, чтобы противостоять дрожанию, созданному руками и телом. Всего существует три типа: в объективе, на матрице и двойная.

Стабилизация в объективе

Оптическая стабилизация в объективе наиболее популярна в цифровых зеркальных фотокамерах. Эта система работает за счет смещения группы линз к задней части в плоскости, перпендикулярной оптической оси. Это делается с помощью двух гироскопических датчиков внутри объектива. Они замечают угол и скорость движения, затем эта информация подается на микропроцессор. Он вычисляет необходимые настройки, которые применяются к блоку линз. Таким образом, угол преломления света изменяется так, что он попадает на нужное место цифрового датчика.

Принцип работы стабилизации при помощи линз

Производители подобных систем заявляют, что этот способ является наиболее эффективным из-за своей адаптивности. А поскольку стабилизация происходит внутри объектива, фотограф может видеть эффект сразу через видоискатель.

Одной из последних разработок в этой области является объектив со стабилизатором Canon Hybrid IS, который предлагает два типа коррекции. Первый — через датчик угловой скорости, который замечает и блокирует вращательное дрожание в объективах со стабилизированным изображением. Второй — отдельный датчик, фиксирующий линейное смещение, например, когда фотоаппарат движется вверх, вниз, влево или вправо, оставаясь параллельным объекту. На данный момент Canon Hybrid является единственной разработкой, обладающей таким механизмом.

Canon EF 100mm f/2.8 L Macro IS USM — первая попытка внедрить гибридную стабилизацию

Объективы Canon со стабилизацией доступны в специализированных интернет-магазинах. К примеру, на Amazon их цена начинается от 150 $. В таком же ценовом диапазоне можно найти модели других фирм. У каждого производителя свое наименование этой функции. Аббревиатуры самых распространенных моделей:

• Canon and Olympus – IS;
• Nikon – VR;
• Sony – OSS;
• SFujifilm, Panasonic, Leica – OIS;
• Sigma – OS;
• Tamron – VC.

Если вы ищете стабилизатор для Canon 600D, на Amazon можно выбрать зум-, теле-объективы и стандартные.

Стабилизация на матрице

Данный тип отличается от предыдущего тем, что стабилизатор размещается внутри фотоаппарата, а не в объективе.

Так же, как цифровой способ, матричная стабилизация использует информацию о фокусном расстояние и выдержке, на основе которых основывает свои вычисления. Но вместо регулировки чувствительности камера физически перемещает сенсор. Датчик обычно устанавливается на платформе, которая движется, чтобы компенсировать дрожание.

Принцип работы матричной стабилизации

Впервые эта технология была применена фирмой Minolta, которая создала матричный стабилизатор для фотокамеры DiMAGE A1 в 2003 году. После слияния с Konica разработчики встроили эту опцию в зеркальную фотокамеру 7D. Сегодня эта система используется в оптике Canon и Nikon, а также у независимых производителей Sigma и Tamron. Panasonic также использует ее в линзах, разработанных для Micro Four Thirds, и в линейке компактных объективов Lumix.

Sony переняла эту функцию, когда приобрела бизнес по обработке изображений Konica Minolta. Вскоре эту опцию включили в свою продукцию Pentax, Olympus и другие.

Все три компании продолжают использовать ее и сегодня.

Полнокадровая фотокамера PENTAX K-1 Mark II с 5-шаговой системой редукции дрожания

К сожалению, фотокамеры с этой функцией достаточно дорогие, однако вы вполне можете купить хороший вариант по приемлемой цене. Например, на Amazon можно найти фотоаппарат Sony от 500 $ вместе с доставкой. Чтобы узнать, поддерживает ли аппаратура матричную стабилизацию, достаточно заглянуть в спецификации товара. Обычно она указывается как IBIS (in-body image stabilization). Не «покупайтесь» на сложные названия, которые некоторые производители выдают за эту функцию. «Anti-shake» и «Anti-blur» не относятся к IBIS.

Двойная стабилизация

Это комбинация двух оптических вариантов. При движении камеры задействуются оба механизма: внутрикамерный (матричный) и линзы внутри объектива. Это позволяет добиться максимально резкого снимка почти при любых условиях съемки. Но на данный момент лишь немногие модели фотокамер включают в себя двойную стабилизацию.

Презентация системы двойной IS от Panasonic LUMIX GX8

Стабилизация линз и на матрице: что выбрать

Какой из оптический вариантов подавления дрожания работает лучше? Давайте рассмотрим некоторые преимущества каждой системы, чтобы определить, что лучше всего подходит для вас.

Преимущества стабилизации в объективе:

• Лучше работает в условиях низкой освещенности.

Поскольку IS работает как независимое устройство, при внутреннем перемещении линз вы получите лучшие результаты при недостаточном свете. Матричная имеет проблемы с измерением и фокусировкой при плохом освещении.

Коррекция дрожания при помощи линз работает при недостаточном свете лучше, чем IBIS

• Более эффективна.

Она настраивается для каждого объектива и предлагает несколько режимов в зависимости от ситуации.

• Не влияет на замер и автофокусировку.

В отличие от IBIS, встроенная стабилизация не будет негативно сказываться на автофокусировке и замере.

• Продлевает срок службы батареи.

Такая коррекция дрожания расходует заряд батареи намного меньше по сравнению с внутрикамерной.

Преимущества матричного способа:

• Универсальный и работает со всеми объективами.

Камеру со встроенным стабилизатором вы сможете использовать с любыми типами линз.

IBIS работает с любыми объективами, например, вы можете совместить Canon EF24-70mm f/2,8L II и Sony A9

• Бесшумный.

Такие аппараты практически не производят шума при работе. Если вы активировали стабилизатор на фотоаппарат в объективе, то, вероятно, слышали щелчки и другие звуки во время фокусировки.

• Позволяет снимать более чистое боке.

При коррекции дрожания, встроенной в объектив, аппаратура применяет оптическую настройку, которая противодействует любому движению. В том числе она влияет на движение, которое создает эффект боке. Поскольку оптика с системой IBIS неподвижна, она не отразится на качестве ваших снимков.

Когда не нужно использовать стабилизацию

Бывают случаи, когда не нужно применять стабилизацию изображения. Самые распространённые причины для этого:

• Съемка с триподом.

Когда вы используете одновременно штатив со стабилизацией изображения, они взаимно исключают действия друг друга. Тогда камера начинает отслеживать собственные колебания и двигатся, чтобы противодействовать своему дрожанию. Это происходит, даже если фотоаппарат неподвижен. В итоге у вас появляется размытое изображение.

Трипод сам стабилизирует аппаратуру, поэтому вам не нужны дополнительные функции

• Другие функции.

Некоторые фотокамеры имеют функцию панорамы. При этом камера самостоятельно движется из стороны в сторону для отнятия панорамного кадра. Также фотоаппараты часто имеют функцию антидрожания «anti-shake».

• Срок службы батареи.

Система стабилизации влияет на время автономной работы аппарата. Если он включен, особенно когда вы им не пользуетесь, она дает огромную нагрузку на батарею. Это актуально для больших линз и сенсоров, так как их перемещение требует больше времени. В итоге вы можете прийти на съемку с пустой батареей.

Альтернативы

Большинство современных фотоаппаратов включают в себя встроенный стабилизатор для съемки. Но что делать, если в вашей аппаратуре нет этой опции? Вот несколько советов, как добиться более резких снимков:

Скорость затвора

Стабилизаторы в камере активируются, когда выдержка слишком мала для используемого фокусного расстояния. Это означает, что этот механизм не нужен, если выдержка достаточно высокая. Попробуйте открыть диафрагму или изменить положение съемки, чтобы увеличить свет, попадающий на датчики.

Специальная техника

Стедикам — это приспособление, которое фиксирует камеру и помогает ей плавно передвигаться в любых плоскостях. Его можно использовать как ручной стабилизатор для фотоаппарата, обеспечивающий аппаратуре дополнительную поддержку. Самое приятное то, что вы можете использовать ее для любой техники, даже для смартфона.

Стедикам — один из лучших способов укрепить фотоаппаратуру, в том числе смартфон

Чувствительность

Один из самых простых вариантов — отрегулировать чувствительность камеры. Минус здесь состоит в том, что это увеличивает вероятность появления шума на изображении. Конечно, резкое «зернистое» изображение, как правило, предпочтительнее размытого, хотя и чистого, так как шум можно удалить в постобработке.

Штатив

Хотя вы не можете использовать вместе штатив со стабилизатором, триподы и моноподы могут использоваться как самостоятельный стабилизатор. Они обеспечивают стабильность фотокамеры, увеличивают скорость затвора и, следовательно, снижают необходимость в стабилизации. Однако штативы больше подходят для постановочной съемки, такой, как пейзажи и макросъемка, а не для быстрых снимков.

Опора

Самый распространенной причиной смазанного кадра является естественное дрожание рук фотографа. Обопритесь на стену, чтобы снизить движение камеры, либо используйте другую опору.

Заключение

Так ли важна стабилизация изображения во время съемки? Если фото получилось размытым, этот недостаток легко исправить в продвинутом редакторе фото, который предлагает опцию настройки четкости. Такой программой является ФотоМАСТЕР – достаточно скачайть фоторедактор, и вы получите доступ к большой коллекции полезных инструментов для обработки. Для исправления смазанного снимка нужно повысить четкость в разделе «Улучшения».

Исправление смазанного кадра в программе ФотоМАСТЕР

Однако при сильном дрожании объект может «выпасть» из фокуса. Такое фото крайне трудно исправить в постобработке. Поэтому важно знать, что такое стабилизатор для фото и как он может улучшить качество съемки.

Подпишитесь:

Мы в

Что такое стабилизация изображения и когда ее следует использовать?

Содержание

• 1 Как стабилизация изображения делает лучшие снимки?
• 2 Стабилизация на основе объектива
• 3 Стабилизация на основе ISO
• 4 Сенсорная стабилизация изображения
• 5 Когда использовать стабилизацию изображения

Стабилизация изображения — это фотографический термин, описывающий метод, используемый для уменьшения смазанности изображений при дрожании или движении камеры. Программное или аппаратное обеспечение камеры автоматически компенсирует максимально возможное количество изображений, чтобы максимально сгладить изображения.

Стабилизация изображения также называется оптической стабилизацией изображения (OIS), подавлением вибраций, Optical SteadyShot и рядом других терминов. У каждого производителя камеры и смартфона есть свое имя. Однако принцип каждого из них практически одинаков.

Технология подразделяется на три основных типа: на основе ISO, где для исправления используется прошивка камеры, на основе датчика — аппаратное обеспечение, а на основе алгоритма и объектива — аппаратная компенсация.

Как стабилизация изображения делает лучшие снимки?

Если вам придется держать камеру в руке, она будет дрожать или дрожать. Даже малейшее движение может размыть изображение, особенно при более коротких выдержках. Если вы используете более высокую скорость затвора, штатив, сошку или другой механизм стабилизации, вы не так сильно страдаете от тремора. Если вы держите камеру, вы делаете.

Стабилизация изображения позволяет получать более качественные снимки, вводя противоположное движение внутри объектива или удаляя его в программном обеспечении или встроенном программном обеспечении. Это полностью зависит от того, используете ли вы камеру с профессиональным объективом, камеру с фиксированным объективом или смартфон.

Например, объективы Canon используют специальную механику внутри объектива, чтобы отменить движение. Это стабилизация изображения или OIS. Смартфоны и некоторые камеры используют программное обеспечение, также известное как электронная стабилизация изображения (EIS).

Стабилизация на основе объектива

Стабилизация на основе объектива использует плавающий механизм внутри объектива, который управляется камерой электронным способом. Это работает, чтобы противодействовать любому движению линзы, вводя равное движение в противоположном направлении. С его помощью можно снимать более плавные и четкие изображения неподвижных объектов с меньшей скоростью объектива.

Недостатком является то, что он может быть дорогим и не доступен для каждого типа объектива. Диапазон коррекции также ограничен. Если камера значительно перемещается, объектив не сможет идти в ногу и будет по-прежнему генерировать размытые изображения. Он также не может ничего сделать для улучшения изображений, снятых с движущихся объектов.

Стабилизация на основе ISO

Стабилизация на основе ISO также может быть отнесена к цифровой стабилизации изображения и использует тот же принцип, что и стабилизация объектива, но вместо этого повышает чувствительность. Датчик — это аппаратное обеспечение, которое снимает изображение, поэтому, повышая чувствительность для противодействия движению камеры, оно может генерировать намного более четкое изображение.

Камера рассчитывает фокусное расстояние и выдержку и решает, получится ли резкое изображение. Если этого не произойдет, стабилизация изображения не будет использоваться. Если он считает, что изображение может быть размытым, он увеличивает чувствительность на измеренную величину, чтобы создать изображение. Например, если ваша камера настроена на ISO 200, но камера думает, что она создаст размытое изображение, оно увеличится до ISO 800 для получения более резкого изображения.

Недостатком стабилизации изображения на основе ISO является то, что он может вносить шум в изображение.

Сенсорная стабилизация изображения

Стабилизация изображения на основе датчика работает аналогично объективу, но вместо объектива перемещается датчик камеры. Он также использует расчеты фокусного расстояния и скорости затвора, такие как ISO, и объединяет их для получения самого четкого изображения. Это недорогой и очень эффективный метод стабилизации изображения, который использовался с тех пор, как Minolta представила его в 2003 году.

Он имеет преимущество в том, что он способен делать четкое изображение и быть легким и дешевым. Единственным недостатком является то, что вам, возможно, придется вручную вводить фокусное расстояние, чтобы получить максимальную отдачу от него.

Когда использовать стабилизацию изображения

Если вы можете подготовить снимок, закрепить камеру на сошке, штативе или чем-то устойчивом, стабилизация изображения не требуется. Фактически, это будет работать против вас, если камера и объект полностью неподвижны. Если вообще не использовать стабилизацию изображения, всегда получаются лучшие снимки.

Однако вернуться в реальный мир это не всегда возможно. Это хорошо в студии или при съемке пейзажей, но если вы снимаете моменты времени, вы должны реагировать в считанные секунды. Если вы используете смартфон для захвата изображений, у вас не всегда есть возможность установить штатив, поэтому, если вам не на чем опираться, стабилизация изображения улучшит ваши снимки.

Соблазнительно повернуть стабилизацию изображения и оставить ее в покое, но если вы хотите получить лучшие изображения, какие только можете, стоит использовать технологию только тогда, когда она вам действительно нужна.

ТЕСТ. Цифровая стабилизация изображения в FullHD-видеокамерах

В рубрику «В центре внимания. Тесты » | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Профессиональное видеонаблюдение – это такая область, где даже самая мелкая деталь может иметь важнейшее значение. Недаром идет непрестанное увеличение разрешения видеокамер и производители соревнуются, кто сможет представить на рынок новейшую модель с еще большим количеством мегапикселей. Ведь высокое реальное разрешение как раз и позволяет видеть те самые мелкие детали. Раньше задачи распознавания решались только на достаточно близком расстоянии от камер. Теперь же видеокамера может находиться на значительном удалении от наблюдаемого объекта и при этом передавать все происходящее на сцене с достаточной детализацией.

Для профессионалов сцены из фильмов, в которых происходит бесконечное увеличение изображения за счет использования фантастических алгоритмов, всегда были комичными. Однако высокое реальное разрешение позволяет без использования каких-то сюрреальных технологий получать максимально детализированное изображение. И наиболее сбалансированными сейчас являются FullHD-камеры, осуществляющие съемку с разрешением 2 Мпкс. Несколько лет назад они только появились на рынке и проигрывали более ранним моделям по чувствительности (реальному разрешению при низкой освещенности) и величине потока (требуемому размеру архива на видеосервере для полноценного видеомониторинга 24/7). А сейчас благодаря новым высокочувствительным сенсорам и применению новейших алгоритмов кодирования эти модели стали практически минимальным вариантом, используемым инсталляторами.

Реальное разрешение зачастую значительно меньше заявленного вследствие воздействия разнообразных внешних факторов. И одной из причин, приводящих к этому, является воздействие на видеокамеры механической вибрации в месте установки. Подобная вибрация практически всегда сопутствует видеокамерам, установленным вдоль автомобильных дорог на столбах или специальных мачтах. В этом случае она возникает вследствие сильного ветра и нестабильности используемой конструкции. Кроме того, на камеру может непосредственно передаваться и вибрация от техногенного источника. Зачастую (особенно при видеонаблюдении в помещении) рядом оказывается какой-то мощный источник вибрации: генератор, лифт, входная дверь. Кроме смазывания изображения при эксплуатации в таких условиях, происходит «дребезжание» картинки и заметное увеличение потока. Главная проблема состоит в том, что вибрация является непредсказуемым процессом, не может быть учтена, описана, а значит и полностью скомпенсирована определенным алгоритмом. Подобное ухудшение изображения сильно усложняет задачу детекции, а тем более распознавания. К примеру, при распознавании автономеров ПО может не справляться с такими условиями и выдавать большое количество ошибок. Стоит учитывать, что для длиннофокусных объективов влияние вибрации будет наиболее критичным и даже небольшое перемещение камеры может вызывать колоссальное смещение картинки. При больших увеличениях это недопустимо. А ведь малая вибрация присутствует практически всегда, но обычно ее просто не замечают.

Поэтому важной для инсталлятора, а следовательно и производителя становится разработка способов борьбы с подобным. Полноценное решение этой проблемы заключается в применении оптической стабилизации в объективах видеокамер. Но такие камеры практически отсутствуют на рынке и являются скорее дорогостоящими проектными устройствами. Другой вариант, куда более доступный и распространенный, – использование программной стабилизации изображения. Подобные алгоритмы стабилизации могут называться по-разному: EIS – Electronical Image Stabilization, DIS – Digital Image Stabilization. Существует подход, при котором в камере используется гиросенсор. Его перемещения передаются в процессор камеры и учитываются при программной обработке изображения для компенсации вибрации. Еще есть несколько достаточно экзотических вариантов для видеонаблюдения. Ну и наконец, инсталляторы зачастую просто игнорируют мелкую вибрацию камеры, лишь иногда подстраивая сбившуюся фокусировку.

Преимущества и недостатки разных типов стабилизации изображения указаны в табл. 1.

Чтобы посмотреть, что же из себя представляют цифровые алгоритмы стабилизации как самый доступный вариант компенсации вибрации, мы решили провести тестирование.

Принцип работы алгоритмов цифровой стабилизации изображения

Принцип работы алгоритмов цифровой стабилизации изображения заключается в программной обработке видеосигнала, поступающего с сенсора камеры. При включении режима стабилизации видеокамера фиксирует центр изображения. Камера транслирует часть потока («кроп»), обрезая полосу изображения по периметру. При возникновении перемещения (при вибрации) она «следит» за перемещением центра изображения, передвигая область трансляции по площади кадра вслед за перемещением. Таким образом, амплитуда цифрового стабилизатора ограничена периметральной областью, вырезанной из площади изображения.

Что тестируем? Мы решили испытать воздействие вибрации на изображение в Box-камерах. Для этих моделей чаще всего возможна установка на улице в кожухе с применением длиннофокусных объективов, что является наиболее сложным условием при наличии вибрации. FullHD-разрешение выбрано как самое востребованное на текущий момент. Таким образом, мы собирали камеры со следующими ограничениями:

• разрешение 2–3 Мпкс;
• корпус Box.

Какие модели были предоставлены на тест? В результате в лаборатории оказались следующие образцы:

• BEWARD SV2015M;
• Bolid VCI-320;
• NOVIcam PRO NC24P;
• приобретенная лабораторией камера, которую в дальнейшем будем называть Noname.

Как будем проводить измерения?

Все измерения будем проводить при одинаковом угле обзора у камер. Оценим общее качество съемки камер, определив реальное разрешение при помощи типовой тестовой таблицы при снижении освещенности от 500 до 1 лк, не используя ИК-подсветку.

Заданные амплитуда и частота вибрации в нашем тесте характерны для конструкций, на которые устанавливают камеры (столбы, мачты над автомагистралями). Частота вибрации составляла 1 и 5 Гц, а смещение изображения в объективе камеры по отношению к полному размеру кадра равнялось 2, 6 и 11%. Влияние этой вибрации на качество съемки будем оценивать по нескольким факторам.

Первым будет разрешение камеры при воздействии вибрации и при воздействии вибрации и включенном алгоритме стабилизации. А вторым фактором будет отношение перемещения изображения при воздействии вибрации к перемещению изображения при воздействии вибрации с включенным алгоритмом стабилизации.

BEWARD SV2015MПредоставлена НПП «Бевард»

Самая дорогая камера в тесте, которая показала самое высокое разрешение и наилучшую стабильность разрешения при снижении освещенности. Продемонстрировала наибольшую эффективность алгоритма стабилизации изображения при больших амплитудах на 1 Гц и при малых на 5 Гц . Лидирует по величине разрешения при малой амплитуде и вибрации на 1 Гц при выключенном алгоритме стабилизации. На этой же частоте включение алгоритма стабилизации позволяет сохранить разрешение даже при воздействии вибрации.

Производитель отмечает, что камера снабжена чувствительным сенсором SONY Exmor R, что позволяет ей записывать качественное видео с высокой цветопередачей и малым уровнем шума в условиях недостаточной освещенности, а также при работе с короткой выдержкой для наблюдения быстро движущихся объектов.

По словам производителя, поддерживаемая функция ABF преобразует объектив с типом крепления CS в объектив с автофокусом для удаленного изменения положения матрицы, точно подстраивая таким образом фокусировку изображения. Заявлены поддержка режима высокоскоростной съемки (60 кадр/с), кодек H.265 совместно с режимом Smart Stream для повышения степени сжатия видео и 2-кратный расширенный динамический диапазон (Double Scan, 2xWDR).

В характеристиках указана встроенная поддержка расширенной видеоаналитики на восемь функций: подсчет людей, пересечение линии, детекторы праздношатания, саботажа, людей, движения и входа/выхода в рамках заданной области (активация лицензии).

Bolid VCI-320Предоставлена ЗАО НВП «Болид»

Камера имеет наименьшее (почти нулевое) снижение разрешения при включении алгоритма стабилизации во всех условиях. Лидирует по эффективности алгоритма стабилизации изображения при малых и средних амплитудах на 1 Гц и занимает второе место по этой величине на 5 Гц. Имеет наилучшее разрешение при вибрации 5 Гц.

Производитель описывает модель как цветную видеокамеру, предназначенную для работы в составе комплекса видеонаблюдения и непрерывной трансляции видеоизображения с охраняемой зоны на системы отображения, записи, хранения и воспроизведения видеоизображения. Производитель оснастил свою камеру аудиовходом и аудивыходом для подключения дополнительного звукового оборудования. В модели заявлен разъем DI/DO для приема/отправки и обмена цифровыми сигналами с внешними устройствами.

Для более экономного использования видеоархива камера поддерживает видеозапись с помощью кодека Н. 265. В камере заявлен встроенный адаптер PoE для питания по кабелю сети Ethernet и слот для карты microSD, позволяющий сохранять видео даже при отсутствии сетевого подключения.

Производитель отмечает, что видеокамера обладает расширенным динамическим диапазоном 140 дБ для одновременного отображения ярких и темных участков одного кадра и высокой чувствительностью в условиях плохой освещенности.

NOVIcam PRO NC24PПредоставлена компанией NOVIcam

Камера входит в число лидеров по величине и стабильности разрешения, причем при хорошей освещенности показывает достаточно близкие к лидеру значения.

Модель не оснащена функцией цифровой стабилизации изображения. IP-видеокамера исполнена в классическом корпусе и, по словам производителя, передает изображение FullHD с разрешением 1080р, 25 кадр/с и обеспечивает детализированный обзор. По информации производителя, связка мегапиксельного сенсора SONY и производительного процессора превращает камеру в мультифункциональное устройство. Заявляется возможность подключения к камере микрофона и динамиков, датчиков тревоги и реле, карты памяти, что должно позволить организовать на ее основе полноценную систему видеонаблюдения.

На одну из боковых сторон вынесен разъем автоматической регулировки диафрагмы (АРД) для электронного управления световым потоком. Поддержка технологии РоЕ позволит использовать один кабель для передачи питания и данных.

Производитель подчеркивает, что для простоты настройки и удаленного доступа к камере предоставляется бесплатный облачный сервис P2P. Поддержка стандарта ONVIF предназначена для обеспечения связи с популярными IP-видеорегистраторами и программным обеспечением. Заявляется широкий диапазон рабочих температур, позволяющий использовать камеру даже в неотапливаемых помещениях.

NonameПредоставлена лабораторией CCTVLab

Ожидаемо отстает от других камер по величине разрешения и качеству работы алгоритма цифровой стабилизации изображения практически при всех условиях. Однако показывает рост эффективности алгоритма стабилизации при частоте вибрации 5 Гц, в итоге выигрывая у других моделей при больших амплитудах.

Модель является типовой видеокамерой из китайского интернет-магазина и оснащена сенсором SONY IMX123. Преимуществом этой конкретной модели является поддержка алгоритма цифровой стабилизации изображения.

Результаты испытаний

Во всех камерах наблюдалось закономерное снижение разрешения при снижении освещенности (рис. 1).

По графикам (рис. 2 и рис. 3) становится заметно, что в большинстве камер при увеличении амплитуды вибрации происходит закономерное падение разрешения. В основном разрешение камер при включенном алгоритме немного ниже, чем когда он выключен.

Чем выше амплитуда и частота вибрации, тем меньше разница между величинами разрешений при съемке с выключенным алгоритмом и при его включении. Интересно, что при частоте 1 Гц алгоритм стабилизации одной из камер отрабатывает вибрацию без видимого ухудшения изображения.

При оценке эффективности работы алгоритма стабилизации можно заметить много интересных особенностей.

Эту эффективность вычисляли при воздействии вибрации как отношение амплитуды колебания изображения к амплитуде колебания изображения при включенном алгоритме стабилизации изображения. Получилось, что алгоритмы стабилизации камер более эффективны на частоте 1 Гц (рис. 5), причем эффективность с увеличением амплитуды вибрации только возросла.

А вот при частоте 5 Гц (рис. 6) эффективность с ростом амплитуды вибрации незначительно росла только у одной камеры, а у двух других заметно снижалась.

При большой амплитуде вибрации на частоте 5 Гц амплитуда перемещения изображения у этих двух камер при включенном алгоритме сравнялась с амплитудой при выключенном алгоритме.

Если же рассмотреть все результаты в совокупности, то можно отметить, что камеры лучше справились с вибрацией на 1 Гц. Можно предположить, что производители настраивали свои алгоритмы именно на такие условия.

Подведем итоги

По результату тестов данных образцов камер можно сделать следующие важные выводы. Алгоритм стабилизации изображения при его включении снижает разрешение камеры, даже при съемке статичного изображения при отсутствии вибрации. И далее разрешение падает с увеличением амплитуды и частоты вибрации, стабилизатор позволяет лишь сохранить разрешение на том же уровне либо ухудшает его еще больше. Но в то же время алгоритм цифровой стабилизации значительно сокращает амплитуду колебаний изображения, снижая скачок битрейта из-за вибрации, что позволяет более стабильно работать различным алгоритмам аналитики, таким как распознавание номеров, детектор движения и т.д., а также делает просмотр видео более комфортным.

Отсюда следует главная рекомендация для инсталляторов: необходимо следить, чтобы на камере алгоритм стабилизации был выключен при отсутствии веского обоснования его включения (не столько самого наличия заметной вибрации камеры в месте установки, сколько именно влияния этой вибрации на качество выполнения системой видеонаблюдения конкретных задач).

Опубликовано: Журнал «Системы безопасности» #2, 2019
Посещений: 1582

В рубрику «В центре внимания. Тесты » | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Стабилизация изображения — обработка изображений

Содержание

1. Введение
2. Фон стабилизации изображения
   1. Фокусные расстояния
   2. Слабое освещение
   3. Предотвращение смазывания изображений с помощью более коротких выдержек
   4. Установка короткой выдержки
3. Методы стабилизации изображения
   1. Штативы
   2. Оптический стабилизатор изображения
   3. Оптическая стабилизация изображения со сдвигом датчика
   4. Другие методы стабилизации изображения
4. Измерение качества вашей системы стабилизации изображения
5. Заключение
6. Ссылки

Введение

Стабилизация изображения показывает, насколько стабильна оптическая система камеры во время захвата изображения. Если камера не стабильна, изображение будет размытым. Есть много причин размытых фотографий, таких как плохие условия освещения, использование длинных фокусных расстояний и длинная скорость затвора в сочетании с дрожанием камеры при съемке с рук.

Фон стабилизации изображения

Фокусные расстояния

Фокусное расстояние — это расстояние между основным уровнем линзовой системы и фокусом изображения на бесконечность. В зависимости от размера области записи он определяет угол обзора.

Широкоугольная камера, например, имеет короткое фокусное расстояние, что означает, что точка фокусировки перемещается ближе к основному уровню. При коротком фокусном расстоянии угол увеличивается, область приема расширяется, а объект изображения отображается меньше. Для правильной экспозиции датчик камеры должен захватывать определенное количество света.

Слабое освещение

В условиях слабого освещения необходимо отрегулировать свет для достижения правильной экспозиции. Вы можете выполнить эту настройку, изменив диафрагму, чувствительность ISO и скорость затвора. Таким образом, в условиях низкой освещенности вы можете добиться большего количества света, выбрав большую диафрагму, более высокую чувствительность или более медленную скорость затвора. Однако чем темнее становится, тем меньше возможностей.

Во многих случаях максимальной диафрагмы недостаточно, а увеличение чувствительности отрицательно сказывается на качестве изображения. В этом случае уменьшение скорости затвора является единственным выходом.

Использование более продолжительной экспозиции может помочь скорректировать экспозицию в условиях низкой освещенности. Однако чем медленнее выдержка, особенно с ручной камерой, тем больше вибраций камеры потенциально будет улавливаться и приводить к размытым изображениям.

Предотвращение смазывания изображений с помощью более коротких выдержек

Как правило, выдержка должна быть не меньше обратной величины фокусного расстояния.

T = 1/фокусное расстояние

Чтобы избежать смазывания изображения при съемке с рук, помните, что чем больше фокусное расстояние (эквивалент фокусного расстояния 35 мм), тем короче должна быть выбранная выдержка. Использование слишком большого фокусного расстояния приведет к увеличению видимых вибраций.

Изображение 1: Сравнение ISO 100 — f/5,6 — 1/13 с — 200 мм (слева) с ISO 400 — f/5,6 — 1/50 с — 200 мм (в центре) и ISO 1600 — f/5,6 — 1/200 с — 200 мм (справа).

Установка короткой выдержки

В большинстве случаев можно установить более короткую выдержку, выбрав большую диафрагму или более высокую чувствительность ISO в настройках камеры. Однако часто камера не обеспечивает правильных настроек в соответствии с предпочтениями фотографа. Например, фотографу может понадобиться меньшее значение диафрагмы, чем доступно. Выберите более высокую чувствительность ISO, чтобы решить эту проблему, но это часто может привести к усилению сигнала изображения до уровня, который увеличивает шум и снижает качество изображения. Если более короткая выдержка не может быть достигнута с помощью настроек камеры, вы можете использовать другие методы стабилизации вне настроек для получения изображений без смазывания.

Методы стабилизации изображения

Важно понимать, что короткая выдержка — лучшее решение для съемки быстро движущегося объекта. Без короткой выдержки движение движущегося объекта приведет к размытию изображения даже при использовании методов стабилизации, перечисленных ниже.

Изображение 4: Движение во время экспозиции приводит к размытию (слева). Когда нет движения, изображение может быть четким (справа)

Штативы

Классический способ предотвращения смазывания за счет медленной выдержки — использование штатива. Конечно, штатив не идеален, и его эффективность во многом зависит от прочности поверхности, на которой он стоит. Кроме того, спуск вручную может вызвать легкое дрожание камеры, поэтому рекомендуется использовать таймер автоспуска или пульт дистанционного управления камерой.

Какими бы надежными ни были штативы, их нельзя использовать во всех ситуациях. В результате сегодня большинство камер и объективов имеют встроенные стабилизаторы изображения либо в объективе (в объективе), либо в датчике (в камере), чтобы компенсировать проблемы со стабилизацией, такие как дрожание рук.

Оптический стабилизатор изображения

Оптический стабилизатор изображения в методе In-Lens содержит плавающий элемент линзы с соответствующими датчиками, противодействующими вибрациям. По сути, небольшие измерительные приборы регистрируют движение, вызванное фотографом, и передают информацию процессору, который затем создает корректирующую настройку с помощью плавающего элемента. Вы можете перемещать элемент как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях, чтобы сбалансировать рыскание (вращение по оси Y) и шаг (вращение по оси X).

Изображение 5: Вращение вокруг оси Y теперь называется рысканием или рысканьем, а вращение вокруг оси X известно как тангаж или тангаж. Изображение 6: Плавающий элемент линзы (зеленый) перемещается в горизонтальном и вертикальном направлениях компенсировать вращательные движения вокруг осей x и y (справа).

Оптический стабилизатор изображения в объективе особенно важен в камерах с оптическим видоискателем (например, в телеобъективах). Если стабилизатор активен, он начинает работать после нажатия кнопки спуска затвора наполовину. Оттуда информация о стабилизированном свете проходит через внутреннее зеркало камеры к оптическому видоискателю, позволяя объекту оставаться неподвижным в кадре.

Метод оптической стабилизации изображения в объективе является более распространенным методом стабилизации изображения, но он доступен не для каждого объектива.

Оптическая стабилизация изображения со сдвигом сенсора

Некоторые производители полагаются на стабилизатор на основе сенсора (внутрикамерный). По сравнению со стабилизатором в объективе, где датчик фиксируется, в этом методе используется свободно движущийся датчик, чтобы компенсировать дрожание камеры. Другими словами, датчик смещается в нужном направлении по оси x или y в зависимости от движения камеры. Помимо стабилизации движений по осям x и y, стабилизаторы сдвига сенсора также могут компенсировать вращение вдоль оптической оси (крен), тем самым устраняя дрожание камеры по трем отдельным осям.

Изображение 7: Стабилизатор сдвига сенсора способен скорректировать дрожание камеры по осям рыскания, тангажа и крена.

Важно отметить, что вы можете одновременно интегрировать стабилизатор камеры и объектива в систему камеры и объектива. В этом случае многие камеры выбирают одно или другое, но некоторые камеры используют оба одновременно. В этих случаях производители должны убедиться, что они не мешают друг другу и в конечном итоге не приводят к нежелательному размытию изображения.

Другие методы стабилизации изображения

В то время как вышеупомянутые методы стабилизации изображения называются (чисто) оптической стабилизацией изображения, дополнительные методы часто включают «неоптические» аспекты. Например, некоторые производители мобильных телефонов используют методы для объединения нескольких недоэкспонированных изображений с более коротким временем экспозиции с регулярно экспонируемым изображением путем совмещения изображений друг с другом и связывания уровней сигнала с окончательным изображением. Другой метод заключается в объединении регулярно экспонируемого размытого изображения с краями недоэкспонированного резкого изображения. Одной из трудностей этих методов является определение «времени экспозиции» для изображения, о котором сообщается. Даже с учетом сказанного единственное, что имеет значение для пользователя, — это получение четкого изображения даже в условиях низкой освещенности.

Измерение качества вашей системы стабилизации изображения

Одним из наиболее эффективных методов измерения качества стабилизации изображения в вашей системе камеры является использование устройства имитации тряски и тестовых таблиц. ISO 20954-1 описывает этот метод. ¹ С помощью этого типа устройства вы можете определять и контролировать дрожание камеры для получения сравнимых результатов. После настройки устройства камера может зафиксировать тестовую диаграмму с четкими изображениями и другими потенциальными структурами при различном времени экспозиции. Оценка краев покажет, какое время экспозиции приведет к размытию краев.

Изображение 8: Пример настройки с использованием устройства имитации стабилизации STEVE и тестовой таблицы с наклонными краями.

Если время экспозиции нельзя контролировать, процесс немного усложняется. Например, когда уровень освещенности на тестовой таблице изменяется (уменьшается), камера вынуждена реагировать либо открытием диафрагмы, повышением уровня чувствительности ISO, либо увеличением времени экспозиции. Повышение чувствительности ISO приведет к повышению уровня шума или потере (снижению шума) малоконтрастных мелких деталей, известной как потеря текстуры. Увеличение времени экспозиции снова приведет к размытию краев при отсутствии метода стабилизации изображения. Для этих ситуаций тестовая диаграмма должна быть более сложной с целями для анализа шума и потери текстуры.

Изображение 9: Пример тестовой таблицы с подробными целями для анализа шума и потери текстуры.

Заключение

Стабилизация изображения показывает, насколько стабильна оптическая система камеры во время съемки. Без стабильной системы изображения будут выглядеть размытыми, что повлияет на общее качество изображения. Такие методы, как использование штатива, оптического стабилизатора или оптической стабилизации изображения со сдвигом сенсора, могут улучшить стабилизацию изображения. Также важно проверить качество возможностей стабилизации изображения камеры.

При тестировании камеры мы рекомендуем следовать стандарту ISO 20954-1 и использовать тестовую таблицу со скошенными краями и устройство, имитирующее дрожание камеры. Это устройство позволит вам определить уровень дрожания, а затем быстро протестировать различные времена экспозиции с помощью тестовой таблицы наклонных краев и посмотреть, какие из них приводят к наибольшему размытию. Для тестирования при слабом освещении мы советуем использовать диаграмму с мишенями для измерения шума и потери текстуры.

Нужна помощь в измерении
Стабилизация изображения ?

Объяснение стабилизации изображения — Что такое цифровая камера

Стабилизация изображения относится к ряду методов, используемых для получения четких изображений без размытия. Их можно найти как в корпусах камер, так и в объективах, и они варьируются от простых электронных настроек до дорогостоящих физических систем, каждая из которых имеет свои преимущества. Итак, какую систему стабилизации изображения следует использовать и когда? И есть ли у него минусы?

Всякий раз, когда вы снимаете при слабом освещении или используете длиннофокусный объектив, или если вы просто не держите камеру устойчиво, вы рискуете вызвать дрожание камеры на ваших изображениях. Это проявляется как размытие деталей, и, в отличие от других проблем с качеством изображения, это не то, что можно исправить при постобработке.

Поэтому важно, чтобы все было правильно во время съемки, и стабилизация изображения, пожалуй, самый простой способ сделать это. Вы можете в значительной степени оставить его на свое усмотрение, и в результате обычно выдержка затвора увеличивается на два-четыре ступени выше рекомендуемого уровня, хотя это зависит от системы.

Изображение: стабилизация изображения особенно удобна при съемке неподвижных объектов при слабом освещении, например, внутри церкви.

Зачем нужна стабилизация изображения

Мы не всегда наделены идеальными условиями съемки или подходящим оборудованием, и иногда необходимо довести используемое оборудование до предела. Стабилизация изображения вступает в действие, чтобы предложить небольшую страховку в этих условиях, и каждый из трех основных типов доказал свою эффективность.

Системы стабилизации изображения особенно удобны в случае очень маленьких и легких камер, которые может быть трудно устойчиво удерживать, хотя они в равной степени полезны с более тяжелыми комбинациями камера/телеобъектив, когда вес обоих и более короткая скорость затвора это необходимо с телеобъективами, может вызвать дрожание камеры.

Взгляните на изображения ниже. Первое было сделано с помощью Nikon D3000 и
18-55mm f/3.5-5.6G VR, система подавления вибраций Nikon помогла
стабилизируют это размытое изображение. На втором изображении показан тот же снимок без подавления вибраций.

Конечно, могут возникнуть ситуации, когда вы захотите отключить какую-либо используемую систему стабилизации изображения. Возможно, вы творчески подходите к съемке, чтобы добиться размытости изображения, или стабилизация изображения может быть неподходящей для объекта, который вы снимаете, и вам может просто потребоваться более короткая выдержка.

Возможно, вы также используете штатив, и в этом случае стабилизация изображения будет не нужна и потенциально ухудшит качество изображения, хотя некоторые системы автоматически определяют, когда вы используете штатив, и автоматически отключаются.

Еще один случай, когда вам может понадобиться деактивировать стабилизацию изображения, — это панорамирование объекта, хотя производители по-разному обрабатывают эту ситуацию. Как и при установке на штатив, некоторые системы автоматически распознают, когда вы панорамируете, и деактивируют стабилизацию по соответствующей оси, в то время как другие (как сенсорные, так и объективные) могут иметь для этого отдельный режим, который вам нужно будет выбрать самостоятельно. Если используемая вами комбинация камеры и объектива не может распознавать панорамирование, вам может потребоваться полностью отключить ее.

Производители по-разному называют стабилизацию на основе линз, но все они в основном работают одинаково.

Три основные предлагаемые системы стабилизации изображения:

Производители по-разному называют стабилизацию на основе объектива, но все они в основном работают одинаково.

на основе ISO

Все компакты, кроме самых дешевых, предлагают стабилизацию изображения, а самое простое решение с точки зрения производителя — решение, основанное на чувствительности. Это ничего не добавляет к производству камеры, так как нужно просто отрегулировать ISO, что легко обрабатывается прошивкой камеры.

Поскольку это основная форма стабилизации изображения, а другие типы предпочтительнее, производители часто называют ее «цифровой» стабилизацией изображения в пресс-релизах и списках спецификаций.

При таком типе стабилизации изображения камера оценивает используемое фокусное расстояние и выдержку и решает, будут ли эти два параметра создавать достаточно резкое изображение. Если он сочтет их недостаточными, чувствительность камеры будет повышена, что, в свою очередь, увеличит скорость затвора, но результирующий сигнал необходимо будет усилить в большей степени.

Таким образом, камера может увеличить изображение, которое в противном случае было бы снято с выдержкой 1/20 с, до 1/80 с, но для этого потребуется увеличить чувствительность вдвое. Таким образом, от ISO 100 это значение поднимется до ISO 400, от ISO 200 до ISO 800 и так далее.

Изображение по-прежнему получается резким, так как была использована более подходящая выдержка затвора, но этот процесс приводит к появлению шума, характерного для изображений, снятых с более высокой чувствительностью. По этой причине другие системы предпочтительнее в более дорогих камерах и объективах. Во многих компактах этот метод часто дополняется стабилизацией на основе датчиков.

На основе сенсора

Стабилизация на основе сенсора также использует такую ​​информацию, как фокусное расстояние и скорость затвора, на основе которых выполняются расчеты, но вместо регулировки чувствительности камера физически перемещает сенсор.

Датчик обычно устанавливается на платформе, которая перемещается, чтобы компенсировать любое движение, когда камера определяет, что это необходимо.

Minolta впервые представила эту функцию в своей камере DiMAGE A1 еще в 2003 году, а после слияния с Konica включила ее в 7D DSLR.

Sony продолжила эту функцию, когда взяла на себя бизнес обработки изображений Konica Minolta, и вскоре к ней присоединились Pentax, Olympus и другие. Все три компании продолжают использовать эту систему сегодня, и с тех пор она была принята другими производителями для их собственных гибридных систем и компактов.

В случае с цифровыми зеркальными фотокамерами и гибридными камерами этот тип стабилизации изображения дает значительное преимущество, позволяя делать объективы меньше, легче и дешевле (поскольку в них не нужно включать какую-либо форму стабилизации изображения), и эффективен при практически любой установленный объектив. Это особенно удобно в случае старых объективов, которые предшествовали технологии стабилизации изображения, хотя может потребоваться сначала ввести фокусное расстояние объектива в камеру, в зависимости от объектива, камеры и характера связи между ними.

На основе объектива

Стабилизация изображения на основе объектива появилась незадолго до того, как стали доступны цифровые камеры, но оба они более или менее развивались в течение одинакового промежутка времени.

Сегодня эта технология применяется в целом ряде оптических устройств Canon и Nikon (в частности, в профессиональных), а также в различных объективах независимых производителей Sigma и Tamron. Panasonic также использует эту систему в своих объективах, разработанных для системы Micro Four Thirds, а также в объективах линейки компактов Lumix.

Системы стабилизации на основе линз обычно работают путем смещения группы линз к задней части линзы в плоскости, перпендикулярной оптической оси.

Это делается с помощью двух гироскопических датчиков внутри объектива, одного для рыскания и одного для тангажа. Они замечают угол и скорость любого движения, и эта информация передается в микропроцессор, который вычисляет необходимые корректировки, которые должны быть выполнены группой линз. При этом угол преломления света изменяется так, что он попадает на датчик в нужном месте.

Производители этих систем заявляют, что этот тип стабилизации является наиболее эффективным, так как его можно адаптировать конкретно к цели, в которой он используется. А поскольку стабилизация происходит в объективе, фотограф может наблюдать за эффектом через видоискатель.

Обычно это активируется после нажатия кнопки спуска затвора наполовину, хотя для разных комбинаций камеры/объектива можно установить, когда начинается стабилизация, например, только в момент захвата. Дополнительным преимуществом этого является экономия энергии, поскольку системы стабилизации изображения на основе объективов, оставленные постоянно включенными, могут довольно быстро расходовать заряд батареи.

Одной из недавних разработок в этой области является система Hybrid IS от Canon, которая предлагает два типа коррекции.

Первый — с помощью датчика угловой скорости, который замечает дрожание при вращении, характерное для существующих объективов со стабилизацией изображения.

Второе — и то, что отличает систему Hybrid IS — это отдельный датчик для обнаружения смещения камеры (линейного) движения, например, когда камера движется вверх, вниз, влево или вправо, оставаясь параллельно объекту. Canon утверждает, что при использовании обоих датчиков дрожание камеры лучше корректируется.

Изображение: Объектив Canon EF 100mm f/2.8 L Macro IS USM — это первая оптика компании, оснащенная гибридной стабилизацией изображения.

Альтернативы стабилизации изображения

Большинство камер и многие объективы в настоящее время включают некоторую форму стабилизации изображения, но какая альтернатива, если у вас ее нет? Вот несколько советов для получения более четких снимков:

Скорость затвора
Системы стабилизации изображения активируются, когда они обнаруживают, что скорость затвора слишком длинная для используемого вами фокусного расстояния, что означает, что они не требуются, когда скорость затвора достаточно высок.

Попробуйте открыть диафрагму или изменить положение съемки, чтобы увеличить количество света, попадающего в камеру.

Чувствительность
Одним из самых простых вариантов является настройка чувствительности вашей камеры, хотя это увеличивает вероятность появления шума на изображении.

Конечно, резкое и шумное изображение, как правило, предпочтительнее размытого бесшумного, так как всегда можно убрать шум на постобработке, но важно знать пределы возможностей вашей камеры. Если вам нужно внести существенные коррективы в чувствительность вашей камеры, вероятно, лучше сначала попробовать другой вариант.

Вспышка
Хотя это и не всегда уместно, небольшое дополнительное освещение всегда полезно при попытке заморозить движение. Выдвижная вспышка на зеркальной фотокамере может немного помочь, но еще полезнее будет более мощная внешняя вспышка.

Штатив/монопод
Штативы и моноподы обеспечивают стабильность вашей камеры и, таким образом, увеличивают выдержку затвора, что безопасно для использования.

Они лучше всего подходят для более продуманной фотографии, такой как пейзажи и макросъемка, а не для моментальных снимков, и необходимы для любого типа длительной выдержки.

Техника
Всегда полезно знать, можно ли что-то изменить в способе съемки, чтобы уменьшить дрожание камеры. Распространенные примеры включают задержку дыхания, прислонение к стене или другой опоре и прижатие рук к телу.

Технология объектива Canon: стабилизация изображения

ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО CANON, НЕОБХОДИМО ДЛЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ EOS

СТАБИЛИЗАЦИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ (IS)

ОПТИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ CANON ДЛЯ УСТРОЙСТВА СОТРЯБЛЕНИЯ КАМЕРЫ

ОБЪЕКТИВЫ 9S > АРТИКУЛЫ 9S >0005

Одной из основных причин плохого качества изображения является дрожание камеры. Если вы двигаете камеру во время экспозиции, изображение, скорее всего, будет размытым. У Canon есть решение в виде специально разработанной группы элементов объектива, помогающих решить эту проблему — система оптической стабилизации изображения (IS).

Последнее обновление 6 января 2021 г.

В течение ряда лет решение Canon для преодоления последствий дрожания камеры, когда непреднамеренное движение камеры во время экспозиции приводит к размытым изображениям, заключалось в стабилизации изображения в ее объективах. . Включение IS с годами увеличилось, и в середине 2020 года Canon сделала еще один шаг вперед, разработав внутреннюю стабилизацию изображения (IBIS) в дополнение к своим оптическим конструкциям.

Здесь мы рассмотрим, как работает оптическая стабилизация изображения и когда она эффективна для вашей фотографии.

Как это работает

Стабилизация изображения (IS) Canon управляется группой элементов внутри объектива, которые перемещаются под прямым углом к ​​оси объектива. Движение этой специальной группы линз контролируется бортовым микрокомпьютером, который противодействует дрожанию камеры.

Когда IS включен и кнопка спуска затвора частично нажата, группа стабилизирующих линз, которая фиксируется в центральном положении, когда она не активна, освобождается. Затем запускаются два гироскопических датчика, которые определяют скорость и угол любого движения камеры. Данные обнаружения передаются на микрокомпьютер, который анализирует их и подготавливает инструкцию для специальной группы линз-стабилизаторов. Эта инструкция передается группе стабилизаторов линз, которые перемещаются с соответствующей скоростью и углом, чтобы противодействовать движению камеры.

Эта полная последовательность постоянно повторяется, так что есть мгновенная реакция на любое изменение силы или направления дрожания камеры. С момента частичного нажатия кнопки спуска затвора требуется около одной секунды, чтобы стабилизация стала действительно эффективной. Действие стабилизации продолжается примерно секунду после того, как вы уберете палец со спуска затвора.

Вверху: Покомпонентное изображение механизма стабилизации изображения, используемого в объективе EF 70-200mm f4.5-5.6L IS USM.

Преимущества IS

Оригинальные объективы с этой системой давали возможность коррекции примерно на 2 ступени, что позволяло держать объектив на две ступени ниже, чем это обычно возможно, поэтому 1/60 секунды дает аналогичные результаты с точки зрения резкости, например, до съемки с выдержкой 1/250 секунды.

Более современные объективы со стабилизатором поперечной устойчивости допускают большую коррекцию, и теперь мы обычно видим объективы, которые обеспечивают коррекцию на 3 или 4 ступени. EF 200mm f2L IS USM стал первым объективом Canon с коррекцией на 5 ступеней.

Несмотря на то, что стабилизация изображения хорошо работает при съемке статичных объектов, она не может обеспечить такие же преимущества более длинной выдержки при съемке движущихся объектов — здесь скорость затвора необходима для того, чтобы заморозить действие.

Стабилизация изображения полностью противодействует движению камеры, а не движению объекта.

Вверху: В сентябре 1995 года компания Canon представила первый в мире объектив с технологией стабилизации изображения — EF 75-300mm f4-5.6 IS USM, которая давала преимущество в 2 ступени.

Правило удерживания с рук…

Правило взаимного соответствия указывает на самую длинную выдержку, которую следует использовать, когда вы держите камеру в руках. Это эмпирическое правило гласит, что скорость затвора не должна быть длиннее, чем единица фокусного расстояния вашего объектива. Например, если ваш объектив имеет фокусное расстояние 400 мм, самая длинная выдержка должна быть 1/400 секунды, если вы хотите избежать размытия, вызванного дрожанием камеры.

Вверху: Эта увеличенная часть церковных часов была снята с выдержкой 1/100 секунды на расстоянии 400 мм без стабилизации изображения. Объектив EOS 6D, EF 100–400 мм f4,5–5,6L IS USM.

Вверху: С теми же настройками, но с включенной стабилизацией изображения, циферблат немного четче на 1/100 секунды.

Вверху: Тот же снимок был сделан с выдержкой 1/13 секунды на расстоянии 400 мм без стабилизации изображения.

Вверху: Этот снимок был сделан с теми же настройками и включенной стабилизацией изображения. Здесь явно видна польза от ИС.

При съемке с фокусным расстоянием 400 мм, если вы держите камеру правильно и у вас твердая рука, вы можете выжать выдержку 1/200 или даже 1/100 секунды одним нажатием — как мы сделали здесь – но со стабилизацией изображения вы можете легко делать приемлемо резкие изображения при гораздо более длинных выдержках.

С объективом EF 100-400mm f4.5-5.6L IS USM стабилизация изображения позволила нам работать вплоть до 1/13 секунды.

Фотосъемка при слабом освещении

Стабилизация изображения предлагает реальные преимущества при съемке при слабом освещении и интерьере, позволяя снимать без штатива в условиях все более сложного освещения.

Объективы с фокусным расстоянием от 200 мм до 300 мм было бы практически невозможно использовать при слабом освещении при съемке с рук, если бы они не имели стабилизации изображения. Это позволяет использовать длительные выдержки 1/60 секунды и 1/30 секунды (в зависимости от обращения с вашей камерой), которых вы, скорее всего, сможете достичь при слабом уровне освещенности.

ВЫШЕ: Витраж, снятый с рук с выдержкой 1/15 секунды, на камеру EOS 5D Mark II и объектив EF 70-300mm f4-5.6L IS USM с фокусным расстоянием 300 мм. Стабилизация изображения включена.

ВЫШЕ: Та же сцена и настройки, но на этот раз с отключенным стабилизатором изображения. Когда вы держите объектив 300 мм в руках при выдержке 1/15 секунды, отчетливо видны эффекты дрожания камеры.

Чтобы воспользоваться преимуществами объективов со стабилизацией изображения, необходимо контролировать скорость затвора. Рекомендуется работать в режиме с приоритетом выдержки (ТВ), так как это означает, что вы можете установить скорость, которая, как вы знаете, безопасна для съемки с рук, и ISO можно установить соответствующим образом, или вы можете оставить его на «Авто», чтобы камера следила за съемкой. Настройка ISO.

Панорамирование

Одна из ситуаций, когда система IS может работать против вас, — это когда вы пытаетесь проследить за движением объекта с помощью панорамирования. Этот метод часто используется для получения резкого объекта на фоне с размытым изображением движения, как, например, у этого велосипедиста.

Проблема возникает, когда камера не может отличить преднамеренное движение камеры от непреднамеренного дрожания.

Система IS обнаруживает движение панорамирования и пытается противодействовать ему. Когда он выходит за пределы диапазона регулировки, он сбрасывается и начинает следующий цикл коррекции. Такое поведение может привести к непредсказуемым результатам при фотосъемке и рывкам при видеосъемке.

Для решения этой проблемы некоторые объективы Canon IS имеют дополнительный переключатель «режим», который имеет до трех настроек:

• Режим 1 — это стандартная операция по двум осям (тангаж и рыскание), в которой камера пытается исправить любое обнаруженное движение. Это стандартный режим, предназначенный для неподвижных объектов.
• Режим 2 предназначен специально для панорамирования. Он предназначен для игнорирования движения в направлении панорамирования, но корректирует любое обнаруженное движение под прямым углом к ​​направлению панорамирования.
• Режим 3 предназначен для фотографов, которые не хотят, чтобы IS влиял на изображение в видоискателе. В этом режиме стабилизация применяется только во время фактической экспозиции.

Некоторые современные объективы со стабилизатором поперечной устойчивости вообще обходятся без переключателя режимов и вместо этого включают автоматическое определение панорамирования.

Объектив и камера IS

Первоначальное решение Canon полностью разместить систему стабилизации изображения внутри объектива позволило оптимизировать работу каждого объектива. Улучшения в конструкции объектива и преобразователя, а также увеличенная мощность процессора сделали систему IS более быстрой и точной.

Нужно ли более 5 остановок? В то время мы думали, что нет. Огромные улучшения при более высоких настройках ISO означали, что ваши возможности были довольно широкими, когда дело дошло до сложных условий, и снимки, которые когда-то было невозможно сделать с рук, стали намного проще делать.

Появление системы IBIS

В 2020 году внедрение встроенной стабилизации изображения еще больше расширило потенциальные преимущества стабилизации изображения. В камерах EOS R5 и R6 предусмотрена встроенная 5-ступенчатая стабилизация изображения — это достигается путем перемещения датчика по большому кругу изображения, который предлагает система EOS R, что выполняется в постоянном цикле обратной связи с объективом.

Более того, камера не только обеспечивает стабилизацию изображения, но и работает в сочетании с системой стабилизации изображения на основе объектива Canon, обеспечивая до 8 ступеней увеличения.

Вы можете прочитать больше о комбинациях камеры и объектива здесь

Самое захватывающее в этой недавней разработке то, что с 8-ступенчатой ​​​​IS вы можете делать резкие снимки с рук всего за 1, 2 или даже 4 секунды.

Видели ли мы в этом потребность несколько лет назад? Нет, не совсем.

Мы рады, что он здесь? Вы держите пари! Как всегда, все, что увеличивает ваш выбор и креативность, получает от нас большую галочку. Кроме того, если он отправляет эти громоздкие штативы в мусорное ведро, то это должно быть победой.