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防抖机制

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防抖机制是一种相机抖动校正机制,是一个摄像头,数码相机,摄像机拍摄,望远镜使用时,以减少因相机抖动图像干扰的一种机制。

使用防抖的目的

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相机抖动校正的原理不会因设备类型的不同而有很大差异,但是用途和用途方面存在一些差异。

静止图像拍摄

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当您按下快门时身体移动时,会发生相机震动,从而导致图像模糊。此外,聚焦,以产生即使有一个出焦来自不同。相机抖动以及对焦不准是导致无法拍摄清晰照片的原因。

防抖机制

从物理上讲,这是由于在曝光期间照相机中曝光面的移动而引起的,从而改变了照射到曝光面的光。直接由相机的运动引起,但是支撑相机的通常是“手”,因此称为相机抖动。在拍摄者出现问题(例如用一只手拍摄)的情况下,可以根据姿势及其握持方式在某种程度上抑制相机抖动。但是,即使摄影师足够小心,人也无法使相机完全静止,因此会发生轻微的相机震动。

此外,如后所述,当不能充分确保快门速度时,例如在黑暗的环境中,难以防止照相机抖动。为防止相机晃动,必须使用三脚架固定相机或用双手握住相机。尤其是在夜色和天体环境较暗的地方,即使使用三脚架,当按下快门按钮时,也常使用遥控释放来防止轻微的振动。

当快门速度高时,即曝光时间短时,相机移动几乎不会影响拍摄的图像,因此相机震动的可能性很小。此外,较长的透镜的焦距,由于这样大的运动发生在摄像机的光即使是轻微的运动对应于所述曝光表面,焦距也趋向于发生多相机抖动时的长。但是,即使焦距很短,如果光圈值很大,快门速度也会变慢,从而容易发生相机震动。

通常,“快门速度等于所使用镜头的焦距的1”被认为是限制相机晃动的准则。换句话说,具有长焦距的远摄镜头需要较高的快门速度。但是,对于35毫米胶卷相机而言就是这种情况,对于使用不同尺寸胶卷和传感器的相机来说,等效 35毫米胶卷焦距是一个近似值。例如,一个300mm 远摄镜头需要1/300秒或以上的快门速度作为指导。

纠正效果和注意事项

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一般说来,使用防抖功能时,“快门速度约为2到3步”(300mm远摄镜头可在大约1/60秒内用于手持拍摄)。 )。不仅在光圈打开时,而且在光圈关闭时,都可以减少模糊拍摄。

即使进行了校正,照相机震动也无法完全消除。此外,当由于主体移动(特别是运动拍摄期间的剧烈移动或长时间曝光期间的主体移动)或在超过相机抖动校正极限的低快门速度而晃动被摄对象时,无法获得效果。**后,相机抖动校正被认为是有效的辅助功能,并且可以组合使用其他方式。例如,采取不会引起相机震动的牢固姿态,使用高感光度胶片(在数码相机的情况下,将其设置为高感光度范围)(这对于拍摄对象震动也有效)等。完成了

使用三脚架时,如果未禁用相机的抖动校正功能,则设备侧可能会发生故障并且似乎抖动。

机制

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物理上的图像稳定光轴和光学调整,在数字照相机等中存在和一个电子记录来自所述光接收元件接收到的图像数据执行校正进行计算。

光学

光学类型是通过移动镜头或图像传感器来消除相机抖动的方法。

在可互换镜头数字单镜头中,镜头移位类型通常称为内置镜头,而传感器移位类型通常称为内置主体。这表明相机抖动校正机制存在于相机或镜头中。

优点是与电子图像稳定相比,图像质量的劣化较小。每种方法都需要安装镜头和图像传感器驱动系统,因此很难说它是小型相机的**佳选择,但是,随着系统变得越来越小,它首次安装在诺基亚于2012年发布的Lumia 920中。就像2015年发布的AppleiPhone 6 Plus一样,智能手机具有内置的光学图像稳定器模型。

镜头移位方法

在摄影镜头中装有配备有振动陀螺仪机构的校正镜头,并通过沿消除模糊的方向移动校正镜头来校正光轴。这样可以通过抑制到达受光面(胶片或图像传感器)的光的移动来减少相机晃动。佳能的IS(图像稳定器)方法,尼康的VR(减震)方法(某些型号,例如COOLPIX S700除外),索尼的OSS(光学稳定拍摄)方法(Cyber​​-ShotαE卡口),松下的MEGA OIS方法,Sigma的OS(光学稳定器)方法,腾龙的VC(振动补偿)方法等都使用此方法。

1988年,松下成为世界上**台配备光学防抖机制的消费者使用的S-VHS全盒式摄像机“ PV-460”(北美的零件号于1989年在日本发布,称为NV-M900)。但是,由于整个镜筒都在移动,因此不可避免地会增大镜筒的尺寸,为了缩小尺寸,必须将其转换为电子式(“ Brenby NV-S1”被电子式击中)。但是,为了改善电子系统的局限性并提高图像质量,我们再次开发了光学系统,并于1999年发布了配备了紧凑型光学图像稳定机制的数码摄像机“ NV-DS9”。后来的松下数码相机也使用了它。

1992年,佳能发布了与索尼共同开发的带可变角度棱镜的T10G-RF VL安装视频镜头。这是一种通过将折射率与透镜相同的液体夹在两个透镜之间并将其以波纹管形状移动的方法来校正投影到图像传感器上的方法。作为家用摄像机,Sony 于1992年成功安装了Handycam CCD-TR900。佳能还在1994年将摄像机“ Movie Boy E1”投放市场。而1995在被用作IS系统的单镜头反光相机“EOS”的远摄变焦镜头EF75-300mm F4-5.6 IS USM。同年,佳能双筒望远镜采用了相同的机制,相机抖动校正机制得到了广泛的应用。

尼康于1994年发布了尼康Zoom 700VRQD,这是世界上**台采用光学防抖方法的35毫米袖珍相机。

在紧凑型数码相机,奥林巴斯2000配备的CAMEDIA C-2100 UltraZoom八月佳能相机抖动校正机制。佳能还发布了Power Shot Pro 90IS。

尽管通常在单镜头反光相机和紧凑型数码相机的镜头中将其集成到大镜头中,但是Panasonic 在2003年成为同类产品中首款紧凑型紧凑型数码相机“ DMC-FX1”和“ DMC-FX5”自从安装了图像稳定机制以来,索尼(于2005年),尼康(Nikon)和佳能(Canon)于2006年开始销售紧凑型紧凑型数码相机和其他装有更紧凑校正镜头的设备。是的 通常,由于校正机构变大,所以镜头本身又大又昂贵,但是现在已经克服了它并安装在小型紧凑型数码相机上。

优点在于,即使使用胶片相机也可以获得相机抖动校正效果,并且即使使用单镜头反光光学取景器也可以校正图像抖动并易于拍摄,并且可以针对每个镜头优化校正机制,从而可以期待较高的校正效果。另一方面,由于将校正透镜和驱动系统结合在一起,因此光学系统的设计受到限制,透镜变大且笨重,并且,可互换透镜对每个透镜都具有校正机构,这增加了总成本。缺点是不能校正绕轴的旋转抖动。

图像传感器移位方法

一种系统,其通过振动陀螺仪机构检测照相机抖动,并根据照相机抖动来移动诸如CCD的图像传感器(成像装置),从而准确地应用光轴。

当时的美能达(现在的柯尼卡美能达)是**个安装在2003年发布的“ DiMAGE A1”中的防抖系统。此后2005年,被发布了“ Kyapurio到R3”,还宾得2006年这是在“宾得A10”方案公布的SR(Shake Reduction)防抖的名义下,奥林巴斯也是在“μ750”,在2007年,富士影片为“ FinePix F50fd / Z100fd / S8000fd”,尼康“ COOLPIX S700”为VR系统。

在数码单反相机中,柯尼卡美能达在α-7Digital上具有防抖机制,索尼从柯尼卡美能达开发/销售的αA 支架的名称已从防抖更改为超级稳定拍摄。自2008年以来,通过从镜头移位类型中删除了超级表冠,将其更改为“稳定拍摄”。宾得还在K100D / K10D中集成了SR系统校正机制,奥林巴斯也在E-510中集成了IS(图像稳定)功能。

通过将校正机构结合到照相机主体中,不需要将校正透镜结合到透镜本身中,并且在诸如单镜头反光照相机的可互换镜头照相机中,可以原样使用现有的透镜。使用实时显示功能和EVF,您可以在发行前预览相机抖动校正的效果。原则上,优点是可以在垂直,水平和旋转方向上校正三个轴。通过应用此机制,除尘机制会使图像传感器稍微摇晃以吹走灰尘,通过移动传感器进行自动水平校正和构图精细调节,并结合GPS单元进行简单的天文跟踪拍摄可以执行的功能(Pentax ASTROTRACER),具有与低通滤镜相同的效果,并具有小于一个像素的轻微振动(PENTAX 低通选择器),并且通过使用单像素单元和电子快门进行多次摄影和图像合成也有一些模型具有生成高分辨率和高质量图像的功能(PENTAX 实分辨率系统和Olympus高分辨率镜头)。

缺点是,与上述的镜头移位方法相比,在光学取景器的情况下,无法在取景器中确认模糊校正的效果,并且对于每个镜头都是**佳的,以使任何镜头都能获得**佳效果需要准备具有不同值的驱动模式作为体内数据(对于没有数据的镜头,将使用临时值并降低校正效果)。当使用基于使用数字畸变校正的假设设计的具有大畸变像差的透镜时,由于图像移动量在中心部分和外周部分之间不同,因此只能获得一部分**佳效果。另外,为了用超远摄镜头获得足够的校正效果,原则上有必要增加传感器的运动范围。可能会受到限制。

镜头单元摆动方法

一种系统,通过振动陀螺仪传感器检测相机抖动,并通过响应于相机抖动而略微旋转包括图像传感器(图像传感器)在内的整个镜头单元,使图像的光轴保持恒定。
校正原理不同于其他相机抖动校正方法,即校正图像传感器和被摄对象图像之间位置关系的方法,以使用户的手施加到相机外部的相机抖动振动不会传递到镜头单元。一种隔振系统。由于与图像传感器集成在一起的整个透镜单元在与照相机内部的照相机抖动相反的方向上略微旋转,因此可以执行照相机抖动校正而不会破坏包括图像传感器的整个光学系统的元件位置关系。由于从原理上讲这是一种简单的方法,因此它不需要像其他方法那样的专用光学设计或图像处理电路,例如与相机抖动校正相关的噪点增强,像素数量的损失,光学像差降低措施等。它也与设计问题无关。然而,如果透镜单元大,则存在主要问题,例如机构的尺寸增加和功耗的增加,并且难以应用于其中透镜单元的一部分突出到外部的产品。它不适用于单镜头反光型或镜头扩展单元型等相机类型。
1989年 6 月,松下发布了带有内置防抖机制(EIS = Electric Image Stabilizer)的NV-M900 S-VHS全盒式摄像机。本相机还具有仅在垂直方向上响应于拍摄期间的摇摄进行校正的功能。2005年柯尼卡美能达公司,被释放的DiMAGE X1采用透镜单元摆动式图像稳定紧凑型数码相机新防抖功能。2012年,索尼采用HDR-CX720V和HDR-PJ760V便携式摄像机作为空间光学防抖功能。

镜头和机身组合

奥林巴斯“ 5轴同步相机抖动校正”和松下“ Dual IS”分别安装在某些相机机身和镜头上。通过以协调的方式在体内同时驱动该机构和校正机构,可以进行更强大的相机抖动校正。奥林巴斯说,这可以用来纠正多达六个步骤。

电子

它通常安装在数码相机和数码摄像机中。将拍摄区域缩小到一定大小,拍摄时将图像加载到缓冲存储器中,将**个拍摄图像与后续拍摄图像进行比较,计算移动量,并自动设置拍摄范围。拍摄并记录。由于仅一部分图像传感器用于可拍摄区域,因此不能充分利用图像传感器的能力对于运动图像相对有效,但对于静止图像则相对无效。对于静止图像,还有其他类型的电子图像稳定功能,可以通过在拍摄后对图像进行处理(修饰)来使其看起来不那么模糊,这两种方法均称为电子或数字图像稳定功能。该方法还引起图像降级,例如噪声增强。一些运动图像编辑软件具有通过剪切和放大已经拍摄的运动图像的外围部分来使用相同原理来校正相机抖动的功能。但是,在模糊较大的任何场景中,都有一种趋势,即称为魔芋现象的图像会失真。

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