Цифровая или оптическая стабилизация что лучше

Оптическая или цифровая: какая стабилизация лучше и зачем она вообще нужна

Чтобы изображения получались резкими даже при съемке «с рук», в гаджетах используют системы стабилизации. Но не все они одинаковы: рассказываем, какие из них лучше.

Зачем вообще нужна стабилизация изображения в смартфонах и камерах? Для получения четкого снимка и объект, и камера должны быть жестко зафиксированы. И если с объектом проблем не возникает (конечно, если это не ребенок или активное животное, которым правила съемки не объяснишь), то с самим гаджетом сложнее.

Если снимать в хорошую погоду с небольшого расстояния, выдержка на аппарате будет довольно короткой.

А если нет возможности использовать короткую выдержку? Например, вы снимаете в облачный день и света не так много. Хорошо, когда есть штатив или хотя бы неподвижный элемент, куда можно поставить гаджет (например, гранитный парапет). Но если все же приходится снимать с рук, приходит на выручку система стабилизации. Ее задача — компенсировать дрожания вашей руки.

Стабилизация: внешняя и встроенная

Стабилизация делится на активную и пассивную. К первой относятся всевозможные подвесы, стедикамы и другие устройства, стабилизирующие камеру в пространстве. Подобные аксессуары в наши дни применяются не только профессионалами, но и всеми подряд — в продаже достаточно стабилизаторов от множества брендов, рассчитанных на самый разный кошелек. Другое дело, что всем этим нужно уметь пользоваться, а пассивная стабилизация никаких особых знаний не требует.

Пассивная стабилизация уже встроена в саму камеру и работает либо по принципу оптической стабилизации изображения (Optical Image Stabilizer, OIS), либо по принципу цифровой стабилизации изображения (Electronic Image Stabilizer или Digital Image Stabilizer, EIS или DIS). Оба решения используются в современных смартфонах, но чем они отличаются и какое из них лучше?

Оптическая стабилизация: чистая механика

Общая задача стабилизаторов — сделать итоговое изображение четким, но добиваются этого системы разным способом. OIS, появившаяся раньше, представляет собой целый комплекс: стабилизирующий элемент объектива, способный двигаться по вертикали и горизонтали, с помощью электроприводов «маневрирует» по командам от гироскопических датчиков ради того, чтобы во время экспозиции фотоаппарата полностью компенсировать движения камеры в проекции изображения на пленке или матрице цифровых фотоаппаратов.

Позднее появилась система, в которой движения компенсируются уже с помощью подвижной матрицы внутри корпуса камеры — это позволило использовать сменные объективы, хотя и ценой чуть меньшей эффективности. Но заметить это можно только в очень сложных условиях съемки.

Оптические системы стабилизации со временем появились и в смартфонах. Не так давно мы тестировали vivo X60 Pro, где использована именно такая система. Можно посмотреть на видео, как она работает.

Цифровая стабилизация: программное решение

Цифровая стабилизация также борется с нечетким изображением, но делает это без механической «помощи». При EIS часть пикселей матрицы камеры не формирует картинку, а работает в качестве резерва — при движении процессор понимает, что изображение будет смазанным и использует эти «запасные» пиксели, чтобы компенсировать потери. В итоге кадры получаются четкими, но зачастую менее качественными, чем то же изображение, выполненной с помощью устройства с оптической стабилизацией. При этом реализация подобного решения требует меньших затрат, а потому цифровая стабилизация часто встречается в бюджетных устройствах.

Флагманские смартфоны обычно имеют комбинированную систему стабилизации, в которой OIS дополняется EIS. Это позволяет добиться максимально качественного изображения, хотя, например, Google в своей линейке Pixel использует только цифровую стабилизацию — софт у компании написан качественный, и он дает возможность делать весьма хорошие кадры. Другое дело — бюджетные устройства, создатели которых экономят на комплектующих и в итоге получается, что сами по себе компоненты камеры не лучшие, к тому же слабое «железо» не позволяет реализовать максимально качественные алгоритмы EIS, так что на выходе получаются фотографии, которые без слез можно разглядывать только на экране этого же смартфона.

Оптическая или цифровая стабилизация: что лучше?

Так что в итоге, какой из вариантов лучше? Однозначно, оптическая. Но реализовать ее не так просто — особенно, в компактных объективах смартфонов. Поэтому такие системы используют, главным образом, в дорогих гаджетах. Например, в большинстве моделей из нашей подборки лучших камерофонов 2021 года.

Цифровая стабилизация — «эконом-вариант». Лучше, чем никакой, но не так эффективная, как оптическая. Такие встречаются, как правило, в смартфонах среднего класса.

Источник

Всё что нужно знать о системах стабилизации изображения

Системы стабилизации изображения значительно упрощают съёмку с рук, компенсируя колебания камеры и предотвращая появление на изображении шевелёнки или смаза. Особую эффективность их применение приобретает в связке с длиннофокусной оптикой. В рамках материала мы расскажем об основных типах систем стабилизации, принципах их действия, а также плюсах и минусах каждого вида стабилизаторов.

Самым простым стабилизатором изображения является штатив и его производные (монопод, настольный или плечевой штативы). С помощью данного аксессуара удаётся неподвижно закрепить фотоаппарат и сделать кадр на длинной выдержке. Встроенные в камеру системы стабилизации выполняют схожую функцию, но не на столь длинных выдержках. Они сглаживают эффект от тряски или других смещений фотокамеры, а также позволяют выиграть от 1 до 5 ступеней экспозиции при съёмке с рук в условиях недостатка света.

Системы стабилизации изображения придут на помощь фотолюбителю в ситуациях, когда невозможно воспользоваться вспышкой. Ещё они всегда готовы посодействовать в получении качественного результата без смаза и шевелёнки, когда сильное поднятие светочувствительности (ISO) не позволяет избавиться от необходимости выставлять достаточно длинную выдержку для съёмки текущей сцены.

Стабилизатор выполняет не менее важные функции и при съёмке видео. Его наличие в арсенале камеры позитивным образом сказывается на плавности отснятого видеоряда. Некоторые системы стабилизации также умеют компенсировать высокочастотные вибрации от моторов дронов и радиоуправляемых моделей, позволяя заполучить на выходе чёткую картинку без дрожания объектов в кадре.

Родоначальником систем стабилизации выступает видеотехника. Но если раньше стаб присутствовал только на борту объективов, то сейчас активно встречается в самих фотоаппаратах, экшн-камерах и внутри камер мобильных телефонов.

Справка. В среде производителей фототехники не принято делиться своими секретами с конкурентами, поэтому каждый крупный игрок выпускает собственную систему стабилизации изображения с фирменным наименованием:

Существует три основных типа стабилизации: цифровая, оптическая и матричная.

Цифровая стабилизация

Работа систем цифровой (иными словами — электронной) стабилизации основывается на программных алгоритмах улучшения качества, которые определяют сдвиг изображения и компенсируют его за счёт обрезания краёв кадра исходного изображения. В таком случае для построения картинки используется вся площадь сенсора, но создаётся своеобразный кроп — изображение уменьшается вплоть до 40 % от первоначального размера, а часть пикселей резервируется под его возможный сдвиг в рамках фактически снятого кадра. Проще говоря, при дрожании камеры картинка плавает по поверхности матрицы от одного края к другому.

Зачастую цифровая стабилизация используется в экшн-камерах, цифровых компактных фотоаппаратах и смартфонах, т.к. она не требует места для установки дополнительных аппаратных компонентов и, соответственно, не оказывает влияния на ценник устройства.

В то же время электронный стабилизатор, как было сказано выше, обрезает часть картинки (к примеру, семейство Action-камер Sony в обычном режиме ведёт съёмку с углом поля зрения 170°, а со стабом он урезается до 120°). Негативные воздействия на качество изображения также проявляются в создании помех при использовании цифрового зума и в потере детализации картинки как при фото-, так и при видеосъёмке. Более эффективными альтернативами цифрового стабилизатора являются оптические и матричные системы стабилизации.

Оптическая стабилизация

Данные системы компенсации колебаний применяются, как следует из названия, в конструкции объективов. Впервые оптическая стабилизация была установлена на борту зум-объектива Canon EF 75-300mm f/4-5.6 IS USM в 1995 г. В семействе смартфонов её дебют состоялся намного позже — в 2012 г. указанной системой был оборудован модуль основной камеры телефона Nokia Lumia 920.

Источник

Стабилизация камеры смартфона: какая бывает и как работает

Сегодня камера — основной инструмент, который используется для продвижения современных смартфонов. Да, особенно — флагманов. Чтобы заставить пользователя купить очередную дорогую новинку, в ней должен быть не один, а сразу несколько модулей с максимальным разрешением, а, с недавнего времени, и зумом — маркетологи делают ставку именно на них. Если не учитывать датчик глубины, у того же Samsung Galaxy S20 Ultra три камеры с максимальным разрешением 108 Мп и гибридным зумом вплоть до 100x. Согласитесь, это звучит куда солиднее, чем три камеры с разрешением 12 Мп и оптическим зумом 2x из iPhone 11 Pro.

Тем не менее, о чем я уже несколько раз писал, маркетинговые цифры не определяют качество съемки. При сравнении фотографий на основные камеры двух смартфонов, которые упомянул выше, это становится особенно понятно — они снимают на одном и том же уровне за счет подобного размера диафрагмы и аналогичных алгоритмов работы нейросетей. Здесь же хочу остановиться на еще одной важной характеристике камеры — стабилизации изображения. Она может быть цифровой, оптической и гибридной, а ее использование влияет как на фотографии, так и на видеозаписи. Про все это расскажу подробнее.

В тему:

Для чего нужна стабилизация камеры

Стабилизация в камере смартфона нужна для того, чтобы компенсировать его движение, избежать смазанных фотографий, а также раздражающей тряски на видео. Стабилизация практически не имеет значения только в том случае, если съемка ведется со штатива, и спуск затвора производится с помощью пульта дистанционного управления. К примеру, удаленно контролировать приложение «Камера» на iPhone можно с помощью кнопок громкости на проводных и беспроводных наушниках, а также через одноименную программу на умных часах Apple Watch. Иначе без стабилизации не обойтись — картинка будет страдать.

Кстати, актуальные смартфоны Apple как раз отлично подходят для разговора про стабилизацию. К примеру, у самого популярного iPhone 11 две камеры: широкоугольная и ультраширокоугольная. Первая — венец инженерной мысли производителя. Она делает действительно качественные снимки не только за счет относительно большой диафрагмы f/1,8, сравнительно большого размера точек на 12-Мп матрице, а также продвинутых алгоритмов ИИ — за их четкость также отвечает оптическая стабилизация. А вот вторая здесь скорее для галочки — у нее и светосила посредственная, и стабилизация только цифровая.

Стабилизация может быть цифровой, оптической, а также гибридной — в последнем случае речь идет про одновременное использование двух предыдущих. Многие называют стабилизацию невидимым штативом, который избавляет фото и видео от последствий дрожащих рук. Но ее нельзя считать панацеей — да, она компенсирует тряску с относительно небольшой амплитудой. Тем не менее, если во время съемки вы будете достаточно активно двигаться (к примеру, пританцовывать), не спасет никакая из доступных на рынке стабилизаций. В данном случае можно будет сильно уменьшить выдержку, но сегодня точно не про нее.

Что такое цифровая стабилизация и каков принцип её работы

Цифровую стабилизацию также часто называют электронной — ее используют лишь из-за простоты. Для нее не нужны какие-то дополнительные аппаратные компоненты, которые увеличивают как себестоимость, так и дальнейшую стоимость гаджета — используются только те, которые уже встроены в смартфон, и основой технологии становится программное обеспечение. Несмотря на это, даже цифровая стабилизация значительно повышает качество фотографий и видеозаписей, поэтому уже на нее нужно обратить повышенное внимание. Тем не менее, справедливости ради, сегодня она используется повсеместно.

У цифровой стабилизации достаточно простой алгоритм работы. Представьте себе матрицу камеры смартфона, которая состоит из отдельных пикселей, — чтобы упростить, пусть это будет условный квадрат 10 на 10 точек. Когда стабилизация отключена, во время съемки используется вся площадь матрицы. После ее активации, происходит обрезка — вместо 10-ти начинает использоваться на пару точек меньше по каждой стороне. Основываясь на данных гироскопа и акселерометра, квадрат 8 на 8 перемещается по матрице камеры, чтобы компенсировать тряску гаджета. Вот и весь секрет.

Число точек, которые фактически обрезает каждое устройство, зависит от агрессивности работы цифровой стабилизации, используемой им. После обрезки числа пикселей качество изображения также падает — чем более агрессивно работает стабилизация, тем сильнее. Тем не менее, чаще всего это оправдано отсутствием смазанных участков. Ранее про цифровую стабилизацию было больше разговоров, но сегодня без помощи оптической ее оставляют только в недорогих смартфонах.

Что такое оптическая стабилизация и каков принцип её работы

Несмотря на то, что далеко не во всех камерах современных смартфонов используется оптическая стабилизация, это технология далеко не нова — если точнее, ей не меньше четверти века. Еще в 1995 году ее в своих камерах и объективах начала использовать компания Canon. В ее варианте она называется Image Stabilization (IS), поэтому другим компаниям пришлось придумываться собственные названия: Vibration Reduction (VR) у Nikon, Optical SteadyShot (OSS) у Sony, Optical Image Stabilizer (OIS) у Fujifilm. Первым смартфоном с системой оптической стабилизации принято считать Nokia Lumia 920 из 2012-го.

Для использования возможностей оптической стабилизации, в камере смартфона используется специальный подвижный механизм, который перемещает не изображение по матрице, а всю матрицу целиком. В итоге картинка остается резкой, несмотря на тряску. Тем не менее, полагаться на оптическую стабилизацию на 100% также нельзя. Следует отменить, что у каждого производителя камеры свои представления по поводу работы оптической стабилизации, поэтому и качество результата в виде фотографии может достаточно сильно отличаться. Более того, движение камеры также ограничено, поэтому стабилизация компенсирует лишь небольшую тряску.

Что лучше: оптическая или цифровая стабилизация

В сравнении с цифровой, оптическая стабилизация явно выигрывает. Начнем с того, что она не обрезает использование матрицы, поэтому изображение получается более ярким, четким, с меньшим количеством шумов и так далее. Более того, чаще всего оптическая стабилизация отыгрывает процесс компенсации тряски куда более правильно, ведь она не считывает данные с гироскопа или акселерометра, а использует собственные аппаратные механизмы. Оптическая стабилизация используется даже не в самых новых смартфонах — к примеру, она есть в Xiaomi Mi5, которому уже несколько лет отроду.

Интересный факт: некоторые считают, что цифровая стабилизация лучше оптической справляется со съемкой видео. К примеру, в первом поколении смартфонов Pixel используется именно она, и представители Google объясняют это тем, что она способна предугадывать движение, поэтому заметно быстрее отыгрывает его компенсацию — это критично во время съемки роликов. Тем не менее, во втором поколении Pixel инженеры уже использую гибридную стабилизацию, про которую дальше.

Что такое гибридная стабилизация и каков принцип её работы

Яркий пример смартфона, в котором используется гибридная стабилизация изображения — Google Pixel 4. Она предполагает объединение возможностей цифрового и оптического механизма, что позволяет сделать картинку максимально четкой и избежать смазываний даже в самых активных условиях съемки. По задумке, подобный гаджет должен использовать оптическую стабилизацию всегда, а цифровую подключать либо с помощью дополнительной функции, либо самостоятельно интеллектуальным образом. Теоретически подобный механизм должен значительно повысить эффективность стабилизации.

Какая стабилизация лучше

Чтобы раскрыть данный вопрос, нужно ответить вот на что: в каких условиях обычно делается фотография или записывается видео на мобильное устройство? И еще: насколько сильно его владелец заморачивается, чтобы добиться качественной картинки? Ответ простой — пользователь хочет получать снимки и ролики максимального качества, не вкладывая в это никаких усилий. Отсюда и достаточно простой вывод — у гаджета должна быть максимально хорошая камера, которая будет использовать гибридную стабилизацию. Кстати, вот наглядный пример съемки на «бородатый» Google Pixel 2 с ней и без нее:

Результат налицо, без стабилизации ролик выглядит просто отвратительно, а вот с ней вполне пригодным для дальнейшего использования. Стоит отметить, что в данном случае условия как раз максимально экстремальные. С одной стороны, камере сложно из-за тряски. С другой стороны, она должна охватывать широкий динамический диапазон из-за достаточно сложной с точки зрения света композиции кадра. Конечно, сложно сказать, что Google Pixel 2 в этом плане справился идеально, но речь о глобальном качестве картинки, а именно о разнице при использовании гибридной стабилизации.

Какие перспективы у стабилизации камер мобильных устройств

У стабилизации изображения в камерах смартфонах есть три равнозначных пути развития. Во-первых, ее оптические механизмы становятся все более доступными, поэтому увеличивают ширину своего распространения не только по смартфонам, но и по камерам в них — так, глядишь, и все модули будущих iPhone будут с этим работать. Во-вторых, будут появляться более совершенные механизмы оптической стабилизации, которые уже появляются в концептофонах — том же VIVO APEX 2020 (в нем используется карданный механизм стабилизации, который увеличивает амплитуду движения камеры для компенсации даже самой агрессивной тряски). В-третьих, нельзя отбрасывать в сторону интеллектуальные программные механизмы, которые продолжают развиваться.

Источник

Стабилизатор изображения оптический или цифровой что лучше выбрать

Стабилизатор изображения оптический или цифровой

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

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

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

Стабилизатор изображения может быть оптический или цифровой.

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

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

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

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

Оптический стабилизатор изображения

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

Цифровая система

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

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

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

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

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

Дополнительно о стабилизации изображения

Для работы стабилизаторов в фотоаппарат встроены сенсоры, которые регистрируют смещение фотокамеры и его скорость и выдают сигналы или приводам для смещения элемента стабилизации или процессору для дальнейшей обработки в случае цифровой стабилизации.

Система стабилизации изображения позволяет подавить вибрации амплитудой 0,6-0,8 мм.

Применение систем стабилизации изображения позволяет увеличивать значение выдержки на 3-4 ступени, что позволит снимать при плохом освещении и при больших расстояниях до объекта.

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

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

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

Другие фирмы тоже выпускали такие системы и так называли ее:

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

6 полезных советов по выбору цифровой видеокамеры

Для большинства современных пользователей, независимо от того, что они могут являться любителями частого туризма и путешествий, или же просто периодически выбираются в красивые или памятные места, возможность запечатлеть различные моменты своей жизни, дабы на долгий период времени сохранить его в своей памяти, является достаточно востребованной. Однако не все из них будут довольны наличием одних лишь фотографий, которые хоть и позволяют сохранить тот самый миг, но всё же не в полной мере могут передавать эмоции и напоминать о пережитых ощущениях.

Именно для таких целей данная категория пользователей чаще всего рассматривает возможность приобретения цифровой видеокамеры.

И ведь правда, порой, особенно если это запись такого торжества как день рождения, юбилей или даже свадебные видео, смотреть “живые” записи куда приятнее и интереснее, особенно если у кого-то там побывать не получилось.

Ну а для того, чтобы сохранить все эти детали в хорошем качестве, максимально передавая атмосферу заснятого действия, камеры, конечно же, должны обладать рядом высоких показателей в определённых параметрах.

На случай же, если Вы не слишком разбираетесь в данном вопросе, то перед непосредственным приобретением устройства лучше всего будет понять, на какие из аспектов важно обратить внимание, а также рассмотреть возможные различия встречающихся параметров. Именно с этой целью мы и представляем Вам данную статью, которая содержит в себе несколько полезных советов по выбору качественной цифровой видеокамеры.

Типы матрицы

Прежде всего матрица в фото- и видео аппаратуре является одним из самых основных компонентов, представляя собой специальную аналоговую (или же цифро-аналоговую) микросхему, которая состоит из фотодиодов, другими словами являющимися светочувствительными элементами.

Её основным предназначением является преобразование попадающей проекции оптического изображения в электрический сигнал или же поток цифровых данных (в зависимости от конструкции).

Среди же матриц, используемых в современных видеокамерах можно выделить два наиболее часто встречающихся типа: CMOS и MOS.

CMOS (или же КМОП) расшифровывается как “комплементарная структура метал-оксид-полупроводник” и является самым распространённым видом, а точнее частью большинства цифровых микросхем.

Стоимость данной матрицы сравнительно небольшая, так как процесс её производства схож с обычными микросхемами, а потому и не требует отдельно специализированного оборудования, которое бы существенно влияло на рост цены.

Также её достоинствами считаются низкий уровень энергопотребления, высокая производительность и плотное размещение элементов.

MOS же в данном случае более молодой среди всех датчиков изображения, доступных на всемирном рынке компонентов для фотоаппаратов и видеокамер.

Основная идея, заложенная в создание данного типа матрицы, изначально заключалась в том, чтобы устройство могло предоставлять постоянную и беспрерывную передачу изображения с матрицы на дисплей, и первым делом это было рассчитано именно на “зеркалки”.

Естественно, показав хорошие результаты она перекочевала и в видеокамеры. По факту она получила гораздо большую светочувствительность и хорошее быстродействие.

Сравнивать оба типа между собой будет не совсем логично, так как преследуя общую цель они всё же имеют свои явные различия. Однако, стоит отметить, что второй тип, как уже было сказано, достаточно молодой, а значит ему ещё есть куда развиваться. В то время как матрицы типа CMOS являются самыми оптимальными и надёжными на данном этапе развития оптических компонентов.

Стабилизатор изображения

Учитывая тот факт, что такая вещь, как стабилизатор для фото- и видео аппаратуры, просто необходима, стоит помнить, что, если в случае с фотоаппаратами Вы можете его там и не найти, всё же современные видеокамеры без стабилизатора встретить сегодня практически невозможно.

Без него весь отснятый вами материал стремится быть дрожащим и плавающим, так как даже если Ваши руки не имеют привычки дёргаться, то при съёмке на ходу колебаний Вы можете просто не избежать.

Да, в этом деле может здорово помочь штатив, однако же, если Вы собрались на отдых, то вряд ли целенаправленно его упаковали, не говоря уже о его предварительной покупке.

Как в случае и с матрицами, стабилизаторы изображения бывают нескольких типов, которые по сути, а точнее по предоставляемым результатам могут быть практически неразличимы, а плане съёмки среди них нет какого-то более или менее выделяющихся, но всё же, о них тоже будет полезно узнать. Всего их два, как и в любой оптической технике, и именуются они как электронный и оптический стабилизаторы соответственно.

Принцип работы электронного стабилизатора прежде всего опирается на большой размер матрицы устройства, благодаря которому проецируемое изображение так или иначе остаётся в её пределах и фиксируется в нужный момент.

Среди однозначных достоинств такой техники стоит отметить её небольшую стоимость и простоту изготовления. Однако есть у неё и недостатки, которые могут оказать своё влияние на конечный результат отснятого материала.

Среди них можно отметить более низкую чувствительность камеры и как следствие “залипание” изображения, ну и вполне естественно при этом будет ожидать появления различных “артефактов”.

Что касается принципа действия системы оптической стабилизации изображения, то тут всё происходит на совершенно ином уровне. Благодаря наличию в конструкции системы подвижных элементов изображение остаётся строго на матрице в практически неподвижном состоянии.

Среди явных достоинств такого метода являются куда более удовлетворяющие результаты в плане непосредственной стабилизации изображения, а также более высокая чувствительность камеры, позволяющая предоставить более высокие значения экспозиции.

Естественным недостатком такой технологии, в сравнении с предыдущим вариантом, является её высокая цена и большое энергопотребление.

Носитель

Данный параметр, казалось бы, представляет собой наличие внешнего накопителя, на который будет сохраняться отснятый материал, однако выбор его в данном случае дело довольно важное, если Вы, конечно, хотите, чтобы информация записывалась на носитель быстро и качественно, а сам он являлся надёжным. Прежде всего стоит отметить, что по классам карты памяти могут разделяться на Class 2, 4, 6 и 10. Эти цифры являются своеобразным отражением рейтинга скорости работы накопителя, и, естественно, чем выше его класс – тем быстрее будет его отклик в работе.

Следуя всей этой логике, конечно лучше всего будет остановиться на карте памяти десятого класса, при чём желательно с объёмом не менее 16 Гб, а если Вы планируете систематические съёмки, то и куда более этого показателя.

Однако, стоит учесть, что в данном случае, как и с любыми другими компонентами срабатывает следующая закономерность: чем выше класс носителя и его скорость, тем он соответственно дороже.

Учитывая это, Вы наверняка решите, что лучше всего отталкиваться от бюджета, но всё же при необходимости лучше немного подкопить, но купить хороший и шустрый накопитель.

Важно помнить, что помимо устройств, осуществляющих запись на карты памяти, на международном рынке всё ещё остались модели, способные записывать видео на другие поддерживаемые носители вроде DVD дисков или же встроенного жёсткого HDD диска. Главное в этом случае помнить, что тот или иной метод также влияет не только на обработку и хранение материала, но и непосредственно на его качество.

Зум или же увеличение

Следующим параметром, на который можно и нужно обратить внимание, это именно увеличение, которое позволяет изменять фокусное расстояние до объектов при различных режимах съёмки, вроде общего, мелкого или же наоборот крупного плана.

Уже по некой традиции, а особенно если усесть что мы имеем дело с оптической техникой, данный параметр также разделяется на два, уже знакомых нам типа, а именно оптическое и цифровое увеличение.

В основном же, особенно при выборе видеокамеры, не стоит искушаться высокими показателями последнего, так как и оптического зума, скажем, в 10-12 будет более чем достаточно.

Наличие ЖК-дисплея

Такой параметр, конечно, можно назвать субъективным, однако ЖК-дисплей, особенно, если он обладает поворотным механизмом, позволит более удобное взаимодействие при съёмке, благодаря выведению видоискателя на экран, что практично при невозможности смотреть непосредственно в него.

Да и большинство современных видеокамер уже имеют дисплеи, так что тут, возможно, и выбирать не придётся.

Конечно, при желании можно найти как более старые, так и современные модели, которые будут лишены этого преимущества, но при этом и стоимость их может быть гораздо ниже, однако на этот счёт лучше дважды подумать, и всё-таки сопоставить плюсы наличия экрана перед его отсутствием.

Габариты

Ну и последним по порядку, но отнюдь не по значимости показателем можно отметить общие размеры и вес видеокамеры, на которые также важно обратить внимание перед окончательным решением о приобретении.

В современных условиях, с приходом на рынок данного сегмента устройств под названием экшн-камеры, понятие о возможных размерах видеокамеры уменьшилось в очередной раз.

Однако, если вы остановили своё внимание на полноценной цифровой видеокамере, то важно понимать, что большинство современных моделей сконструированы быть удобными и эргономичными, предоставляя лёгкость в управлении даже одной рукой.

Учитывая это, нетрудно понять, что и размеры таких устройств с лёгкостью можно обозначить как компактные, да и в транспортировке они весьма удобные, ведь вес их особо незначителен, а места они занимают немного.

Что такое система стабилизации в фотоаппарате?

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

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:

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:

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.

Тест стабилизаторов – лучше в корпусе или в объективе?

Главная › Каталог статей › Тесты и обзоры
09.05.2011 17437 Тесты и обзоры 0На сегодняшний день в цифровых фотоаппаратах используются два типа оптических стабилизаторов изображения. Первый, классический тип – стабилизаторы, базирующиеся на сдвиге линз в объективе.

Второй тип – стабилизаторы, которые используют сдвиг матрицы в корпусе самой камеры. Стабилизаторы первого типа на тесте будут представлены объективами Nikkor AF-S 18-105mm f/3.5-5.6G DX ED VR и Tamron AF 18-270 mm f/3.5-6.3 Di II VC LD Aspherical [IF] Macro.

Их бы будем устанавливать на зеркальную камеру Nikon D3100. Объектив Tamron интересен тем, что в нем используется трехкоординатная система компенсации вибраций (в отличие от «обычных» двухкоординатных стабилизаторов).

Стабилизацию на сдвиге матрицы представляет зеркальный аппарат Pentax K-5 с объективом SMC PENTAX DA 18-135mm f/3.5-5.6 ED AL [IF] DC WR.

Для начинающих фотолюбителей поясним, о чем тут идет речь. Одним из важнейших параметров, характеризующих процесс формирования фотографического изображения, является выдержка. Это время, в течение которого затвор камеры остается открытым и свет попадает через объектив на светочувствительный элемент (матрицу).

В условиях недостаточной освещенности приходится использовать длинные выдержки (дольше оставлять затвор открытым), иначе получится слишком темное изображение.

По мере снижения освещенности, в какой-то момент выдержка становится «слишком длинной» – руки фотографа уже не могут удерживать камеру неподвижной в течение времени экспозиции, и положение камеры изменяется относительно первоначального, вследствие чего получаемое изображение размазывается.

Существует популярная формула «выдержка (в секундах) должна быть численно равна единице, деленной на фокусное расстояние объектива (в эквивалентных миллиметрах)», или более короткой. То есть, при фокусном расстоянии объектива, равном 50 экв.мм, желательно использовать выдержку не длиннее, чем 1/50 секунды.

Однако это еще ничего не гарантирует – в зависимости от крепости рук фотографа «безопасная выдержка» может варьироваться в весьма широких пределах. Стабилизаторы изображения призваны минимизировать риск получения смазывания изображения. Эффективность работы стабилизатора оценивается удлинением «безопасной выдержки». Каждое удлинение выдержки в два раза соответствует «одной ступени» экспозиции.

Например, если в вышеприведенном примере получаются резкие кадры не при 1/50, а при 1/6 секунды, то это соответствует удлинению выдержки в 8 раз, или эффективности работы стабилизатора в «три экспоступени» (8=2х2х2), или «три стопа». Классический метод оптической стабилизации основан на сдвиге линз(ы) в объективе.

Специальные датчики отслеживают с высокой частотой изменение положения камеры в пространстве. В случае обнаружения перемещения камеры линза сдвигается и ход лучей изменяется, их как бы принуждают попадать на первоначальное место матрицы, в результате смаз уменьшается. Такие системы в настоящее время применяют в своих зеркальных камерах компании Canon и Nikon.

Началось это еще в пленочную эру, когда метод сдвига линз в объективе был единственно возможным. Было выпущено много миллионов стабилизированных объективов. Когда началась цифровая эра, компании Canon и Nikon продолжали использовать те же принципы. Однако с появлением цифровых фотоаппаратов появилась возможность реализовать оптическую стабилизацию другого типа, на сдвиге матрицы.

В этом случае объективы в фотосистеме могут быть и не стабилизированными, достаточно иметь стабилизатор в корпусе камеры. Любой установленный объектив автоматически превращается в стабилизированный. Зеркальные камеры с таким принципом стабилизации выпускали и выпускают компании Olympus, Pentax, Sony.

Cтабилизаторы изображения обоих описанных типов относятся к оптическим, поскольку используют общий принцип – изменение положения элементов оптической системы в пространстве, в результате которого изображение объекта на матрице остается неизменным. Просто элементы сдвигаются на разных участках следования лучей: в первом случае – посередине, а во втором случае – на финальном этапе.

Очевидный плюс стабилизаторов на сдвиге матрицы – меньшая стоимость фотосистемы в целом, ведь не нужно платить за стабилизатор в каждом объективе (по крайней мере, так должно быть теоретически). С другой стороны, широко распространено мнение, что «стабилизаторы на сдвиге линз более эффективны». Вот мы как раз и хотим проверить – так ли это на самом деле.

Методика тестирования Исследование оптических стабилизаторов – дело достаточно нетривиальное. Прежде всего, сложно количественно описать вибрации, привносимые в реальном мире руками фотографа, когда он нажимает на кнопку спуска и делает снимок. Насколько сдвигается камера, как быстро, в каком направлении. На наш взгляд, проводить тесты, попросту держа камеру в руках – это не вариант; слишком велик будет разброс тестового воздействия от снимка к снимку. Для получения более-менее достоверного результата необходимо обеспечить стабильное, воспроизводимое от раза к разу воздействие.

Сотрудники российского представительства компании Tamron любезно предоставили в наше распоряжение вибростенд, который изготовлен европейским подразделением Tamron в Германии. Он используется на фотовыставках и ярмарках для демонстрации эффективности стабилизации изображения в объективах Tamron.

Вибростенд обеспечивает синусоидальные колебания подвижной площадки, на которую закрепляется фотоаппарат, по одной оси (вертикальной), с фиксированной частотой 6 Герц (шесть колебаний в секунду).

Центральная часть площадки, где установлен аппарат, остается неподвижной, а передний и задний край качается с амплитудой чуть более одного миллиметра (величина амплитуды не регулируется). Получается, что аппарат не сдвигается линейно вверх-вниз, а качается.

В численном выражении угловое перемещение объектива составляет доли градуса и выглядит небольшим, однако на следующих страницах вы увидите, что на практике смазывание изображения получается весьма существенным (с выключенным стабилизатором, конечно).

Вибростенд обеспечивает главное – воспроизводимое воздействие, одинаковое для каждого последующего снимка или серии снимков. Поскольку мы будем сравнивать работу трех оптических стабилизаторов между собой (а не сравнивать с некими референсными, выверенными данными) – такого стенда вполне достаточно.

В тесте используются три объектива с разным диапазоном фокусных расстояний, но участок 18-105 мм (27-157 экв.мм) перекрывается у всех троих. Чтобы не перегружать тест, возьмем два наиболее показательных значения – 75 и 150 экв.мм.Фокусное расстояние f=75 экв.

мм Итак, сначала устанавливаем объективы на фокусное расстояние 50 мм (или 75 экв.мм). Левый снимок сделан при отсутствии вибраций. Средний – со включенной вибрацией и выключенным стабилизатором. Правый – вибрация по-прежнему составляет 6 Гц, но стабилизатор при этом включен.

В идеале должно получиться изображение, как на снимке слева, безо всякого смазывания – в этом случае мы скажем, что стабилизатор полностью скомпенсировал вибрации. В каждом случае делалось пять дублей, для иллюстрации отобран лучший вариант.

Фрагменты приведены в масштабе 1:2 (50%).

Выполнена небольшая коррекция в редакторе изображения (обесцвечивание, подстройка уровней). На смазанность изображения это, конечно, не повлияло.

Кстати, аппарат Pentax K-5 не позволяет включить одновременно таймер автоспуска и стабилизатор изображения.

Своя логика в этом, конечно, есть – раз вы хотите использовать таймер, то, скорее всего, ведете съемку со штатива; а при установке на штатив стабилизатор изображения лучше отключать, ибо его включение может давать негативный эффект. Так что выбирайте – либо включайте таймер, либо стабилизатор. В случае нашего теста это было не очень удобно.

Фокусное расстояние f=150 экв.мм Далее устанавливаем фокусное расстояние 100 мм (150 экв.мм) или около того. По-прежнему, левый снимок делается в отсутствие вибраций. Средний – со включенной вибрацией и выключенным стабилизатором. На правом – вибрация по-прежнему составляет 6 Гц, но стабилизатор при этом включен. В идеале должно получиться изображение, как на снимке слева, безо всякого смазывания – в этом случае мы скажем, что стабилизатор полностью скомпенсировал вибрации. В каждом случае делалось пять дублей, для иллюстрации отобран лучший вариант.

Фрагменты приведены в масштабе 1:2 (50%).

Выполнена небольшая коррекция в редакторе изображения (обесцвечивание, подстройка уровней). На смазанность изображения это, конечно, не повлияло.

Впрочем, на словах можно сказать, что в районе f=200 экв.

мм объектив Tamron обеспечил лучшую стабилизацию изображения, чем Nikkor, однако по оптическим свойствам (в отсутствие вибраций) Nikkor имел преимущество – что, впрочем, и неудивительно, это все-таки специализированный телеобъектив, в то время как Tamron силен своей суперуниверсальностью, которую обеспечивает кратность зума 15х, да еще и вкупе с макровозможностями.

Выводы Конечно, не стоит делать по результатам этого небольшого теста каких-либо выводов глобального характера. Стабилизаторы можно подвергать различным воздействиям, создавать для аппаратов самые разные условия, и чтобы сделать всесторонне обоснованные выводы, по идее, нужно набрать огромную статистику. Наши же эксперименты носят достаточно узкий и локальный характер. Тем не менее, уж что получилось, то мы вам и показали. Позволим себе высказать лишь самые общие соображения. Прежде всего, стабилизаторы изображения очевидным образом доказали свою высокую эффективность – причем все трое участников теста. Достаточно взглянуть на средний фрагмент каждой из иллюстраций, чтобы увидеть, насколько сильным, как ни крути, было воздействие, и как великолепно стабилизаторы с ним справились (правый фрагмент). То есть, в принципе можно получать абсолютно не смазанные снимки при таких экстремальных, на первый взгляд, сочетаниях параметров, как фокусное расстояние 150 экв.мм и выдержка 1/6 секунды. Хотя, конечно, дрожание рук должно быть для этого достаточно слабым. В определенном смысле результаты теста получились скучными – все участники справились с заданием одинаково хорошо. Нам не удалось экспериментально выявить те пограничные условия, при которых один из объективов (или методов стабилизации) показал бы себя существенно лучше других – просто потому, что имевшийся в нашем распоряжении вибростенд не позволял регулировать параметры вибрации (в первую очередь, амплитуду). Минимальные различия все-таки проявились – Nikkor был лучше всех на относительно широком угле (75 экв.мм), Pentax (и стабилизация на сдвиге матрицы) – при большем фокусном расстоянии (150 экв.мм), а объектив Tamron обладает рекордным диапазоном зума и лидирует по своей универсальности. В целом же, повторимся, прекрасно отработали все трое.

Соответственно, по результатам этого теста у нас нет оснований считать, что один из типов стабилизации – на сдвиге линз в объективе, либо на сдвиге матрицы – эффективнее другого.

Два метода оптической стабилизации изображения

Стабилизация изображения (Image Stabilization, IS) — метод снижения размывания на фотографиях путем автоматического смещения линз камеры для компенсации смещения или вибрации самой камеры в процессе съемки.

Оптическая стабилизация изображения (Optical Image Stabilization, OIS) — то, чего пользователи ожидают от флагманских смартфонов. Этот метод обеспечивает великолепные фотографии и видеоролики.

Существуют два распространенных метода стабилизации изображений — программная электронная (Electronic Image Stabilization, EIS) и аппаратная оптическая. О том, что дает смартфонам оптическая стабилизация изображения можно понять на примере новых Samsung Galaxy S6.

Особенности двух основных методов стабилизации изображения были рассмотрены ресурсом Ubergizmo в заметке «What Is Image Stabilization?». Оптическая стабилизация изображения и то, как она работает, было проиллюстрировано видеороликом.

Ведь пользователи порой обращают внимание только на «мегапиксельность» сенсора камеры смартфона, забывая о других не менее, а порой и более важных ее характеристиках, к которым в том числе относится и применяемая технология стабилизации изображения.

Оптическая стабилизация изображения устраняет весьма распространенную проблему — размытость изображения, вызванную смещением или дрожанием камеры в процессе съемки.

Впрочем, если устройство сильно трясется, то даже OIS поможет лишь в определенной степени. И важно понимать, что стабилизация изображения никак не препятствует дрожанию камеры как таковому, а лишь частично нейтрализует его последствия.

Электронная стабилизация изображения использует комплексный программный алгоритм улучшения качества изображения. Оптическая же является аппаратным решением.

Необходимый результат достигается путем регулировки оптического пути сенсора изображений посредством перемещения или наклона объектива для компенсации или нейтрализации движения пользователя. Используются два метода. Ранее применялось изменение положения объектива.

Более современный метод состоит в смещении всего модуля, благодаря чему и достигается стабилизация фотографии.

Причиной появляющегося на фотографиях размывания является смещение оптического пути между фокусирующими линзами и центром сенсора изображений. В методе со смещением линз только линзы в модуле камеры способны совершать небольшие смещения в противовес изменению оптического пути. Второй метод предполагает смещение всего модуля, в том числе и сенсора изображений и линз.

Для коррекции смещения оптическая стабилизация изображения использует различные сенсоры, определяющие смещение по осям координат X/Y. Сенсоры также определяют наклонное смещение и отклонение. Все собранные данные используются для того, чтобы вычислить, насколько велико изменение положения линз, необходимое для того, чтобы оптический путь точно соответствовал центру сенсора изображений.

Электронная стабилизация изображения достигает похожего результата, но, к сожалению, за счет качества изображения (например, обрезая фрагменты исходного изображения). Оптическая же снижает размывание, не влияя на качество исходного изображения.

Возможно одновременное использование обеих стабилизирующих изображение технологий. Преимуществом электронной стабилизации является то, что для его функционирования требуется только программное обеспечение, а OIS нуждается в дополнительных аппаратных компонентах камеры.

Поэтому оптическая стабилизация — более дорогое решение.

Интерес пользователей к камерам своих смартфонов постоянно растет. Это теперь один из важнейших элементов умного телефона, и производители постоянно оснащают ее все новыми и новыми возможностями.

Не исключено, что вскоре пользователям Android-девайсов будет предоставлен простой способ обработки RAW-фотографий. Именно отсутствие оптической стабилизации изображения — одна из основных причин невысокой популярности в целом замечательного смартфона HTC One M9.

Не исключено, что в случае ее появления в M10 пользователи вновь обратят свое внимание на флагманские телефоны HTC.

Какие характеристики камеры смартфона, помимо разрешения ее сенсора и наличия оптической стабилизации изображения, вы считаете наиболее важными?

Как работает оптическая стабилизация (OIS) и нужна ли она в смартфонах?

Из года в год на пользовательском рынке продаются все более продвинутые смартфоны, в начинке которых часто применяются различные инновации. Тенденция к совершенствованию также относится к камерам смартфонов, которые за последние годы получили множество новых функций и возможностей.

Одной из таких инноваций стала оптическая стабилизация изображения (OIS), о которой мы сегодня и поговорим. В данном случае мы говорим о методе, с помощью которого снижается размытие на фотографиях, что достигается с помощью автоматического смещения линз камеры и позволяет компенсировать смещение или вибрацию самой камеры в ходе съемочного процесса.

Применение оптической стабилизации изображения позволяет снимать великолепные фотографии и видео благодаря четкости и плавности. В этой статье мы коротко обсудим, что из себя представляет оптическая стабилизация изображения и с чем ее едят.

Возможно, при покупке следующего смартфона вы выберете модель с учетом этой функции, ведь не секрет, что многие пользователи берут в расчет только мегапиксели камеры, забывая о прочих не менее важных характеристиках.

Появление функции оптической стабилизации изображения пришлось на 90-е годы. Именно тогда эта функция впервые была интегрирована в коммерческие устройства.

Уже тогда некоторые фотокамеры и зеркальные объективы были оснащены оптической стабилизацией изображения, которая позволяла добиться высокого качества фотографий без применения штативов.

Как уже отмечалось, принцип работы OIS заключается в смещении оптических элементов, таких как линзы. Именно за счет этого дрожание камеры не портит фотографии и видео.

На сегодняшний день этой функцией оснащены многие флагманские смартфоны. Тем не менее, ее принцип работы в мобильных аппаратах несколько отличается от традиционных объективов, что обусловлено меньшими размерами сенсоров. Кроме того, в камерах смартфонов необходимо получить достаточно света, в то время как условия для съемки могут быть неблагоприятными.

Камера, в оснащение которой входит функция OIS, умеет определять перемещение смартфона в пространстве благодаря специальным датчикам – мы говорим о гироскопе и вычислителе. После этого начинается смещение линз в разные стороны для того, чтобы оказать противодействие дрожанию.

Метод, о котором мы упомянули называется аппаратной оптической стабилизацией изображения, в то время как существует еще программная электронная.

Действие цифровой оптической стабилизации обеспечивается за счет программного обеспечения, которое позволяет снизить негативное влияние движения на фотографии.

Тем не менее, несмотря на ряд преимуществ, в некоторых случаях применение функции OIS бесполезно. В частности, речь идет о быстро движущемся объекте, который просто невозможно зафиксировать. Кроме того, если само устройство очень сильно трясется, то оптическая стабилизация изображения помогает лишь в некоторой степени.

Это обусловлено тем, что функция не служит непосредственным препятствием дрожания камеры, она предназначена для нейтрализаций последствий этого дрожания. Изображение будет улучшено только если дёргается рука, которая держит мобильное устройство.

Из этого следует, что оптическая стабилизация изображения более оправданна для видеосъемки по сравнению с фотографиями.

Следует отметить, что для применения функции OIS необходим модуль камеры большего размера, чем обычный.

К примеру, такие увеличенные модули реализованы в таких девайсах, как Nokia 8, Samsung Galaxy S8, Galaxy Note 8, Pixel 2 и LG G6, а также в «яблочных» iPhone 7 и Plus 6 Plus / 6s Plus. Интересно, что в компактных моделях iPhone функция OIS попросту отсутствует.

Что касается смартфона-первопроходца, в котором была применена оптическая стабилизация изображения, то им стала модель смартфона Nokia Lumia 920, с подробными характеристиками которого можно ознакомиться здесь.

Также в нашем каталоге вы можете просмотреть спецификации множества мобильных аппаратов от ведущих производителей. Надеемся, что теперь при выборе смартфона вы будете обращать внимание на такой важный параметр камеры, как OIS.

Стабилизация изображения. Глава 1 – Оптическая стабилизация в объективах

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:

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:

Минусы стабилизации внутри объектива:

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.

Оптическая стабилизация: замена штативу?

Стабилизатор изображения позволяет получить резкий снимок в тех же условиях

Наиболее распространенным методом борьбы с тьмой является вспышка, недаром практически каждый фотоаппарат ею оснащен.

Однако проблема в том, что встроенная вспышка слабо подходит даже для получения технически приемлемого снимка – расположенные на переднем плане объекты часто получаются выбеленными, в то время как фон проваливается в непроглядную черноту. О художественных моментах, вроде подчеркивания объема лица портретируемого, и речи не идет.

Внешняя вспышка гораздо лучше, но она не слишком компактна, довольно дорога, и требует определенных навыков для эффективного использования. Да и универсальностью не блещет – крайне желательно иметь над снимаемой сценой невысокий светлый потолок, дабы световые лучи отражались от него, и освещение получалось более мягким. Да, вариант хороший, но всех проблем вспышка не решает.

Другим распространенным методом борьбы с недостатком света является наращивание светосилы объектива. Если линза может обеспечить на матрице более высокую освещенность, выдержку можно сократить без ущерба для качества кадра.

Сложность в том, что при увеличении светосилы цена, масса и габариты стекла начинают резко увеличиваться, особенно это касается длиннофокусных объективов.

Ну а поскольку суперзумы и компактность весьма любимы изрядной частью фотографирующей публики, светосила оптики, которой укомплектованы современные «мыльницы», меньше, чем у их предшественников из первой половины завершающегося десятилетия.

А не может ли прогресс, достигнутый производителями матриц, решить проблему радикально? Именно успехи в области увеличения светочувствительности сенсоров позволили нам радикально сократить выдержку, необходимую для фиксации большинства сюжетов – почему бы не продолжить движение в том же направлении?

Разумеется, достижения на ниве создания полупроводниковых приборов (в том числе, естественно, и матриц фотоаппаратов), очень велики. Но именно уже имеющиеся достижения не позволяют рассчитывать на многое, просто потому, что многие существующие ограничения являются фундаментальными, и преодолеть их совершенно невозможно.

Единственным серьезным резервом остается совершенствование методов цветоделения, позволяющих получать цветные снимки или видеоролики. Наиболее часто используемый для этой цели байеровский фильтр поглощает примерно 2/3 собранного объективом света.

Впрочем, те видеокамеры, которые оснащены тремя матрицами, избавлены от такого рода потерь.

Источник