分享

科普 | 相机防抖技术 (200308)

 到老我都爱学习 2020-04-30

★防抖方式★

拍照设备上的防抖方式可以分成光学防抖与数字防抖两大类。而在光学防抖中,又包括了依靠镜组位移的镜头防抖与依靠感光元件位移的机身防抖  —— 因为有零部件的位移,所以摇晃时会发出一些声音,这是正常的。

此外,我们还可以使用各类稳定器、稳定云台来为整个拍照系统提供抖动补偿;或利用一些编辑软件,对存在抖动的视频进行补偿和校正。

★防抖轴向★

我们经常看到的5轴防抖,具体包括:

俯仰(pitch)、摇摆(yaw):最常见的抖动,在使用长焦时尤其明显。

水平平移(x)、垂直平移(y):这种抖动在近摄、微距时尤其明显。

旋转(roll):在手持长时间曝光、移动状态下的视频拍摄中尤其明显。

绝大多数镜头只能提供2轴防抖(俯仰和摇摆),少数产品为4轴防抖(增加水平/垂直平移补偿) 。如果想要对旋转轴进行补偿,就需要借助机身防抖、数字防抖或稳定器了。

* 目前,可以提供“4轴防抖”的镜头有佳能EF 100/2.8L 微距 IS USM、EF 24-70/4L IS USM等具有“双重IS”技术的产品,以及腾龙SP 90/2.8 Di VC USD(F017)。

最后,如果你经常逛淘宝或稳定器论坛的话,还会看到一种“Z轴增稳器”,它可以抵消走路时整个身体的上下晃动。

 

(动图来自DJI大疆创新公众号)

★各种防抖的优缺点★

镜头防抖

优点:可以为单反相机的光学取景提供抖动补偿。在俯仰、摇摆轴向上具有较好的防抖效果,简单来说就是长焦镜头更需要镜头防抖。

不足:提高镜头的设计难度与成本。

机身防抖:

优点:可以为所有镜头提供抖动补偿,可以提供旋转轴的抖动补偿。

不足:在使用超广角镜头拍摄视频时,画面可能会有不自然的扭曲。因为改变了CMOS的固定结构、会对散热带来不利影响,直接影响长时间曝光时的信噪比 —— 并且这是关闭防抖功能也无法改善的。

数字防抖:

优点:不存在防抖维度、防抖角度上的死角。不影响便携性和可靠性。补偿范围非常大,可以为剧烈运动提供抖动补偿。

不足:抖动补偿的效果越好,画面裁切就越大,画质损失越大。无法保证地平线水平。

★防抖效果的描述与局限性★

我们通常用几挡或几级快门来描述防抖效果,即通过使用防抖功能后,可以将安全快门速度降低几倍。

举个栗子:如果安全快门是1/500秒,那么5挡防抖理论上可以将安全快门降低至1/15秒(1/500 → 1/250 → 1/125 → 1/60 → 1/30 → 1/15)。

事实上,我们实际拍摄中可能无法感知到那么强烈的防抖效果。这里有几方面的因素:

①对于“安全快门速度”的定义。传统观念中,安全快门速度 = 1/(等效)焦距。但对于高像素相机来说,实际上建议使用2倍焦距甚至3倍焦距来计算安全快门速度。

② “安全快门速度”存在极限。比如当1/10秒是安全快门时(搭配超广角镜头),降低5挡快门后就是约3秒,这肯定是无法手持拍摄的 —— 此时,你更需要三脚架或者补光设备。

③ 测算方式不一致。尽管各个厂商都宣称以CIPA标准测量防抖效果,但实际用户感知是并不一样的。事实上,奥林巴斯就曾在E-M5II发布会上评价索尼的5轴防抖(α7II)无法达到与其标称能力相当的补偿效果。

最后,也是防抖功能的最大局限性:防抖能补偿拍摄系统的抖动,无法影响拍摄对象。在拍摄快速运动对象时,提高画面清晰度的关键就变成了对焦与快门速度。

★混合防抖★

因为不存在完美的防抖方式,所以实际应用中往往需要将它们混合使用,例如:

- 机身防抖与镜头防抖同时启用,由镜头提供俯仰/摇摆补偿,机身提供平移/旋转补偿。松下、奥林巴斯等厂商的技术要进一步,在俯仰/摇摆轴向上,机身防抖和镜头防抖可以实现协力,从而达到更好的防抖效果。

- 光学防抖与数字防抖相叠加,可以为视频提供更平稳的抖动效果。毕竟,有些场景下不方便使用稳定器。

尽管各个厂商都宣传新一代防抖镜头、防抖机身可以自动检测是否处于三脚架上。但从经验来说,还是建议大家在使用三脚架时关闭防抖功能。

* 佳能“双重检测IS”技术依然是由镜头提供抖动补偿,只是机身可以通过图像传感器采集的信息来检测抖动量,提高抖动补偿的精度。

★针对运动拍摄的防抖模式★

一些中高端防抖镜头会提供多种防抖模式,为不同题材的运动拍摄提供更好的拍摄体验:

模式1半按快门启动防抖,针对所有方向提供抖动补偿,适用于大多数拍摄题材。

模式2:半按快门启动防抖,水平移动时校正垂直抖动,垂直移动时校正水平抖动,适合摇摄。尼康镜头上没有“模式2,而是在NORMAL(标准)模式下提供摇摄检测。佳能EF 24-105/4L IS II USM、EF 70-200/4L IS II USM等部分新镜头虽然没有“模式2”,但在搭配支持摇摄辅助的机身时,也可以实现摇摄防抖。

模式3在按下快门时进行防抖,取景时不会有防抖带来的粘滞感,更适合拍摄无规律运动对象。在尼康镜头上,这个模式被称为“SPORTS”。

—— 正文完 ——

★求关注★

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多