Принципы мобильной фотографии, часть 3: Стабилизация изображения

И снова здравствуйте, сегодня ни с того ни с сего захотел поделиться новой порцией информации, и эта статья будет продолжением того, что я начал некоторое время назад, а начал я рассказывать о принципах мобильной фотографии и уже рассказал о таких понятиях как затвор, диафрагма, матрица, выдержка, что такое HDR, и ещё много-много другого. Прежде чем начать третью часть, рекомендую прочитать первую и вторую, для того чтобы лучше понимать о чем я говорю. А говорить я буду, как вы поняли из названия этой статьи, о стабилизации изображения, оптической (OIS), цифровой (DIS) и о каких-то возможных других вариантах, о том как это устроено и с чем это едят. Опять же, многие вещи о которых я буду говорить некоторым покажутся очевидными и они назовут меня кэпом. Эта статья для тех, кто еще ничего не понимает, но ему интересно знать.

 

Наверное, стоит начать с того, что это вообще такое и для чего нужна эта самая стабилизация. Представьте ситуацию: вы едете на машине, например, по гравийной дороге, трясучка и все такое, вдруг вы увидели нечто такое, что нужно срочно заснять на видео или сфотографировать, не знаю, инопланетян например. Что вы делаете? Конечно, быстро достаете свой смартфон и начинаете снимать, но из-за того, что трясется машина у вас трясутся руки и, соответственно, смартфон, а фотоснимки получаются настолько смазанными, что летающая тарелка на снимках кажется и не тарелкой вовсе, а как будто кое-кто кое-что размазал по небу пальцем. Вот из-за таких ситуаций производители профессиональных камер и начали задумываться, как сделать так, чтобы изображение на фото не размазывалось. Но и это еще не все! Если вы будете снимать летающую тарелку на видео, то мало того что она будет размазываться, но еще и скакать будет по всему кадру. Так вот, в видео стабилизация помогает оставаться объекту съемки на одном месте в кадре.

Ниже приведены примеры снимков с включенной и выключенной стабилизацией:

 

printsipyi-mobilnoy-fotografii-chast-3-stabilizatsiya-izobrajeniya

 

 

Теперь стоит рассказать вам как это работает. Начну с цифровой стабилизации, ее еще можно назвать программной, потому как такая стабилизация обеспечивается исключительно софтом. Хотя, не совсем. В этом еще участвует гироскопический датчик. И такая стабилизация актуальна только для видео, и то не для того что бы избежать смазанности, а только лишь для того, чтобы объект съемки оставался на одном месте в кадре. То есть, чтобы избежать именно трясучки в кадре. Работает это следующим образом: в видео попадает не все изображение с матрицы, а только его центральная часть, то есть изображение как бы увеличено, по краям есть невидимый запас, и когда при съемке телефон смещается по какой-либо из осей, датчик положения все это фиксирует, и сложными вычислениями, эта центральная часть начинает двигаться по изображению так, чтобы объект оставался в одном месте. Я попробовал это изобразить, надеюсь получилось понятно:

 

printsipyi-mobilnoy-fotografii-chast-3-stabilizatsiya-izobrajeniya

 

Дальше у нас по плану оптическая стабилизация изображения. Принцип тут похожий, но совершенно другой. Лично я бы еще назвал ее механической. Тут, кстати, 2 варианта: 1 - это добавление отдельной подвижной линзы в объектив, 2 - это стабилизация со сдвигом матрицы. Есть еще 3 вариант, когда используют оба вышеуказанных способа. Но используется он только в профессиональных камерах, в смартфонах не встречается.

Оптическую стабилизацию с добавлением линзы придумали ребята из Canon в 1994 году, единственная, но незначительная проблема была в том, что дополнительная линза уменьшала светочувствительность объектива в целом, но при нынешних технологиях этот недостаток сводится на ”нет”. Вот схематическое изображение оптической стабилизации:

printsipyi-mobilnoy-fotografii-chast-3-stabilizatsiya-izobrajeniyaprintsipyi-mobilnoy-fotografii-chast-3-stabilizatsiya-izobrajeniya

При отклонении камеры стабилизирующая линза смещается относительно своего положения в зависимости от колебаний в ту или иную сторону (по вертикали или горизонтали). Отклонения фиксируют гироскопические датчики, а линза смещается очень маленькими электроприводами. Свет, проходящий через нее, преломляется так, как будто камера и вовсе стояла неподвижно. Но стабилизирующая линза может приводиться в действие еще и сложной системой грузиков, то есть механически.

 

Тут становится понятно, что у каждого объектива своя система стабилизации, у кого-то она сильнее, у кого-то слабее, факт в том, что такая система помогает избежать как смазанности изображения в фото или видео, так и трясучки кадра в видео, ну и конечно, в некоторых случаях, она может использоваться  одновременно с программной стабилизацией.

 

Относительно недавно ребята из Konica придумали систему стабилизации с помощью сдвига матрицы, а назвали ее Anti-Shake , то есть при отклонении двигается не линза стабилизации, а именно матрица на которую падает свет. На изображении думаю понятно, о чем я говорю:

printsipyi-mobilnoy-fotografii-chast-3-stabilizatsiya-izobrajeniya

Плюсы такой системы в том, что стабилизация будет присутствовать в камере независимо от того, какой стоит объектив. Еще стабилизация со сдвигом матрицы на столько хороша, что изображение получается без каких-либо искажений по пропорциям объекта съемки. Стоит отметить, что такой способ позволяет убрать лишнюю линзу из объектива, что увеличивает его светочувствительность. Но при увеличении расстояния до объекта съемки эффективность такой системы снижается. Хотя в последнее время крупные производители сенсоров камер ведут работы над тем, чтобы максимально эффективно использовать все то, что было описано выше.

От себя лично добавлю, что использование оптической стабилизации лучше работает на большом расстоянии, а стабилизация со сдвигом матрицы наоборот, когда объекты съемки находятся близко. И тут каждому нужно выбирать по своим потребностям.

На этом, наверное, на сегодня закончу:) следующим постом, скорее всего, будет рассказ об автофокусе, его разновидностях и принципах работы. Не забывайте нажимать кнопочки “поделиться”, если я донес до вас хоть что-то интересное:) Всем спасибо за прочтение и хорошего настроения. Пока!

 

Статью подготовил baevhd
Личный кабинет
Написать статью +
Читайте также:
Новое в блогах:

Scentee.

02/02/2014 21:08, Manhattan