Стабилизация изображения

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 9Следующая ⇒

Основной причиной некачественных размытых снимков, особенно в условиях недостаточной освещенности, является дрожание камеры в руках во время съемки. Это почти неизбежное явление, независимо от того, является ли фотограф новичком или умудренным опытом профессионалом. Причем какой бы физической силой он ни обладал, явление полностью не удастся исключить. Чтобы получать более-менее четкие фотографии, снимая с рук, следует придерживаться простого правила: выдержка должна быть меньше или равна величине, обратной фокусному расстоянию объектива. При фотографировании на улице при ярком солнечном свете добиться нужной скорости затвора не составит особых проблем. Но когда съемка происходит в пасмурный день, в сумерках или в помещении с искусственным освещением, придерживатьсяупомянутого правила довольно сложно. Вот и выходит, что в каждый момент времени, пока открыт затвор, на пленку попадают различные изображения одной и той же сцены. Они накладываются друг на друга, в результате чего получается размытая, некачественная фотография.


Снимок без использования стабилизатора изображения	Снимок с использованием стабилизатора изображения

Существует два метода стабилизации изображения:

· Оптический метод стабилизации изображения.

· Цифровой метод стабилизации изображения.

ОПТИЧЕСКИЙ СТАБИЛИЗАТОР

Стабилизатор - подвижно закрепленная линза, установленная между системами увеличения и фокусировки. Благодаря подвижному креплению линза обладает некоторой инерционностью перемещения. Когда весь объектив смещается, линза-стабилизатор еще некоторое время остается в исходном положении и продолжает направлять лучи света в центр системы фокусировки. Движение линзы можно сравнить с движениями человека в автобусе - когда автобус поворачивает в сторону, пассажир автобуса еще некоторое время удерживает предыдущее положение. Относительно дороги он как стоял, так и продолжает стоять прямо, компенсируя смещение относительно автобуса небольшим изменением позы. Когда автобус выравнивает свое положение относительно дороги, приходит в равновесие вся система пассажир-автобус-дорога.

Оптический стабилизатор изображения без потери качества компенсирует смещение изображения от дрожания даже на значительных увеличениях. Это устройство в прямом смысле стоит дорого как в отношении цены, так и в отношении информативности изображения.

1. Сенсор вращения вокруг поперечной оси. 2. Двигатели микропривода. 3. Сенсор положения линзы стабилизатора вращения вокруг вертикальной оси. 4. Линзы стабилизирующей группы. 5. Сенсор положения линзы стабилизатора вращения вокруг поперечной оси. 6. Сенсор вращения вокруг вертикальной оси.

На рисунке хорошо видны все основные элементы стабилизирующей системы, встроенной непосредственно в объектив. Сенсоры движения регистрируют вращения камеры вокруг осей Y(l) и Х(6). Их сигналы фиксируются микрокомпьютером. Он учитывает такие параметры как текущее фокусное расстояние и положение стабилизирующих линз внутри объектива (3 и 5), передает управляющие команды на микро- приводы (2), которые, в свою очередь, смещают соответствующие линзы в стабилизирующей группе (4) в нужных направлениях на требуемое расстояние. Эти элементы находятся в постоянной взаимосвязи, и на одну операцию (считывание данных с сенсоров, расчет, смещение линз) уходит 1/1000 секунды.

Таким образом, внутри объектива идет непрерывная корректировка хода лучей перед попаданием их на светочувствительную поверхность. В итоге системы стабилизации изображения, использующие перемещение группы линз, позволяют избегать упомянутого выше жесткого соотношения выдержки и фокусного расстояния оптики при съемке с рук. Скорость срабатывания затвора при этом можно уменьшить в 4-8 раз.

В профессиональных моделях применяется более сложный способ стабилизации. Он основан на том, что внутри объектива размещают две параллельные "плавающие" гибкие призмы. Если электроника фиксирует перемещение камеры, меняется напряжение и в результате изменяется форма поверхности призм. Луч света проходит через призму под другим углом, и изображение на матрице сдвигается в направлении, обратном первичному перемещению камеры. Так как при этом задействуется все изображение, попадающее на матрицу, его качество не ухудшается.

Стабилизация с помощью перемещения матрицы

Только что мы рассмотрели схему, когда для коррекции лучей производился соответствующий сдвиг стабилизирующей группы линз объектива. Но почему бы для компенсации эффекта дрожания не перемещать саму светочувствительную поверхность в нужном направлении, то есть точку В переводить в положение В'? Такую систему стабилизации впервые в промышленности решили использовать разработчики из Konica Minolta. В системе Anti- Shake уже знакомые нам вспомогательные стабилизирующие элементы связаны не с группой линз в объективе, а со светочувствительной матрицей. Впоследствии такую схему взяла на вооружение компания Pentax (назвав ее Shake Reduction, сокращенно SR). Sony технология Anti-Shake, очевидно, досталась в наследство вместе с остальным имуществом подразделения фототехники Konica Minolta.

Теоретически такие системы весьма перспективны, ведь в них можно заложить данные обо всех объективах, применяемых с камерой, и обеспечить стабилизацию картинки с любой оптикой. Кроме того, для передвижения маленькой матрицы расходуется намного меньше энергии, чем для перемещения группы линз. Заметим, что система Anti-Shake позволяет при необходимости в 3-4 раза увеличивать время выдержки без существенного ухудшения качества результата.

ЦИФРОВОЙ СТАБИЛИЗАТОР

Цифровой стабилизатор изображения пользуется так называемыми неактивными пикселями матрицы.

Простейший цифровой стабилизатор состоит из управляемой электроникой "плавающей" рамки изображения, которая по размеру несколько меньше, чем площадь матрицы. При движении камеры меньшая рамка перемещается в пределах большей, за счет чего и происходит стабилизация изображения.

Если камера случайно слегка переместится вправо, то средства электронного управления передвинут цифровую рамку влево, и это движение не будет зафиксировано матрицей.

Неактивные пиксели находятся в резерве вокруг активной точки. Если изображение смещается на резервную точку, то электроника идентифицирует ее активизацию и при записи помещает ее сигнал на место исходной точки. В самом методе электронной стабилизации изображения заложена ошибка - предположение о том, что смещенная точка должна выглядеть точно также как в исходном положении. Ошибка становится заметной при большом увеличении. В сумме с большим объемом задействованной для обработки смещения памяти она приводит к искажению картинки в виде «зависания» кадра и «цифровой паутины».

Таким образом, цифровая стабилизация изображения не является достаточно эффективной, и заявлять о ней как о большом преимуществе нельзя.

Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 53; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!