Стабилизатор изображения оптический или цифровой. Что такое оптическая стабилизация изображения и нужна ли она в смартфоне

Камеры в смартфонах имеют постоянную тенденцию совершенствоваться. Сейчас модули смартфонов приобретают дополнительные функции, которые были доступны ранее только высокому классу камер. Оптическая стабилизация изображения (OIS) является хорошим примером - она делает изображение более четким и плавным. В этом материале мы узнаем более подробно что это за функция и как она работает, а вы поймете насколько она будет нужна в вашем следующем смартфоне.

Впервые функция оптической стабилизации изображения появилась с середины 90-х годов в коммерческих устройствах, таких как компактные фотокамеры и в зеркальных объективах. Благодаря ей пользователи получили возможность снимать более качественные фотографии без использования штатива. OIS работает путем перемещения оптических элементов, чтобы противодействовать дрожанию камеры и тем самым уменьшая размытие изображения.

Впоследствии, через двадцать лет, эта функция добралась и до флагманских смартфонов. Поскольку сенсоры в современных мобильных девайсах значительно меньше, чем в традиционных камерах, нужны определенные усилия, чтобы получить достаточное количество света в неблагоприятных условиях.

Во время работы камера определяет перемещение смартфона с помощью специальных датчиков (гироскопов и вычислителей), и направляет движение линзы, чтобы противодействовать внешним факторам. Линзы перемещаются из стороны в сторону или же вверх и вниз. Есть также и цифровая стабилизация, она использует программное обеспечение для того, чтобы снизить влияние движений.

И несмотря на свои особенности, IOS не может ничего поделать, если объект движется слишком быстро, чтобы его зафиксировать. Функция может улучшать изображение только в случае дрожания руки которой вы будете снимать. Из этого следуют однозначные преимущества оптической стабилизации изображения во время видеозаписи. Конечно же сгладить видео возможно в различных видеоредакторах, однако это займет достаточно много времени и вполне возможно, что необходимый результат так и не будет получено.

OIS требует увеличенный модуль камеры, поэтому на данный момент он встречается в больших смартфонах. Среди таких примеров за последнее время является Samsung Galaxy S7 и S7 Edge и LG G5. Интересно еще и то, что большие iPhone 6 Plus и Plus 6s имеют в своем арсенале OIS, в то время как на моделях обычного размера эта фишка отсутствует. Вероятно, что виной этому факту является небольшой размер обычных iPhone.

Производители камер указывают на своих продуктах равные эквивалентные скорости срабатывания затвора. Таким образом у покупателей камер есть возможность сравнивать в отличие от покупателей смартфонов. Производители последних кажется не хотят повторять подобный опыт и просто отмечают лишь наличие или же отсутствие OIS в своем устройстве.

У каждого начинающего фотолюбителя голова идёт кругом от богатства выбора, если с фотоаппаратами всё более-менее ясно, то на выбор объектива не остаётся ни терпения, ни сил. И большинство счастливых покупателей первой зеркалки оставляет выбор объектива на совести менеджера магазина (есть ли она у него?). И вот Вам приносят коробку из которой извлекают устрашающую чёрную трубу, сдабривая ваш слух волшебными заклинаниями - "ультразум(тема для отдельного разбирательства)" и "стабилизатор" и Вы конечно же сдаётесь перед натиском технического прогресса. Вы потратили несколько дней на изучение тематики, нашли магазин с самым выгодным предложением по заинтересовавшей Вас камере, но Вас только что нагрели на несколько тысяч рублей и Вы даже не заметили как.

Вот чтобы этого не произошло, позвольте ознакомить Вас с одним из этих маркетинговых заклинаний, со "Стабилизатором изображения".

Итак, все мы люди и всем людям свойственны движения, мы не можем замереть как камень, сердце будет биться, и значить мы будем двигаться. У фотоаппарата проблемы другого характера, ему всегда не хватает света, и если света нельзя добавить, то можно компенсировать его недостаток временем. Существуют крайне малые отрезки времени в которых движения человека не оказывают существенного влияния на чёткость снимка фотоаппарата. Но чем темнее, тем больше нужно времени фотоаппарату и в какой-то момент мы уже не можем достаточно долго не шевелиться, чтобы камера успела получить достаточно света. Это противоречие и призван решать оптический стабилизатор изображения.

Принято считать, что максимальной выдержкой (для съёмки с рук, без смаза изображения) для каждого конкретного фокусного расстояния является доля секунды, равная этому самому расстоянию. То есть, для объектива с фокусным 50мм, максимальная длительность выдержки составит 1/50с, а для объектива с фокусным 135мм максимально стабильной выдержкой будет 1/135с.

Стабилизатор способен компенсировать ваши собственные колебания и позволяет довольно уверенно снимать на выдержках превышающих стандартные допустимые значения, для каждого фокусного. Другой вопрос - что именно мы снимаем, а снимаем мы чаще всего людей, которым тоже свойственны движения. Заставить человека замереть как камень можно только одним способом, не будем говорить каким. Опытным путём выяснено, что спокойные движения человека компенсируются выдержками от 1/100 - 1/135с. На более длинных выдержках «заморозить» человека гораздо сложнее и большая часть кадров улетит в корзину.

Теперь сопоставим необходимую выдержку для разных фокусных расстояний и выдержку достаточную для съёмки человека. Получается, что на фокусных расстояниях до 100мм мы можем совершенно спокойно снимать без всякого стабилизатора.

Конечно, стабилизатор может пригодиться в некоторых случаях, например в пейзаже или предметной съёмке, где мы не ограничены в выдержках из за неподвижности объекта съёмки. Но и тут стабилизатор не панацея. 2 - 4 шага выдержки чаще всего не достаточно ни для вечернего пейзажа ни для предмета, штатив и даже монопод дают гораздо больше возможностей.

Но казалось бы, почему бы и не купить объектив со стабом, просто так, чтобы было? Но тут возникает ещё одна проблема. Почему-то так получилось, что подавляющее большинство объективов со стабилизатором страдает резкостью, вернее её отсутствием. Скорее всего, это связано с тем самым подвижным блоком линз, которые компенсируют движение. Физически невозможно всякий раз устанавливать подвижный элемент в исходное положение с той же точностью, что и стационарно закреплённые стёкла. А минимальное смещение линз относительно оптической оси, крайне негативно сказывается на итоговой картинке.

Если и это выглядит не убедительным, то можно привести множество примеров профессиональных объективов. Рассмотрим самую широкую и распространённую линейку объективов топ класса - Canon EF L:

Объективы без стабилизатора:

EF16-35mm f/2.8L

EF24-70mm f/2.8L

EF70-200mm f/2.8L

Объективы со стабилизатором той же серии L

EF300mm f/2.8 L IS

EF300mm f/4 L IS

EF400mm f/2.8 L IS

EF500mm f/4.5 L IS

EF600mm f/4 L IS

EF800mm f/5.6 L IS

EF24-105mm f/4 L IS

EF28-300mm f/3.5-5.6 L IS

EF70-200mm f/2.8 L IS

EF70-200mm f/4 L IS

EF70-300mm f/4-5.6 L IS

EF100-400mm f/4.5-5.6 L IS

Можно заметить, что даже в ултрателедиапазоне довольно много объективов без стабилизатора. А в широкоугольном и портретном диапазоне стабилизатор вовсе отсутствует. Тогда зачем же подавляющее большинство бюджетных, так называемых KIT объективов оснащается стабилизаторами во всех диапазонах фокусных расстояний? Зачем фотолюбителям впаривают дорогостоящую функцию, которая нужна только в редких случаях, за то картинку портит регулярно? Ответ прост - маркетинг, это всего лишь ещё один повод заработать на неосведомлённом покупателе.

Конечно стабилизатор не является абсолютным злом. В некоторых современных объективах данная функция реализована достойно и не во вред основным оптическим свойствам, в той же второй версии EF70-200mm f/2.8L IS II. Однако мой вам совет - если перед Вами стоит выбор из двух объективов, с одинаковым фокусным расстоянием, в одном ценовом сегменте, с единственной разницей - у одного есть стабилизатор, а у второго светосила на одну ступень выше, сделайте выбор в пользу светосилы.

p.s. В статье не рассматривается такая функция стабилизатора изображения как стабилизация в режиме панорамирования (так называемая съёмка с проводкой), при которой стабилизатор компенсирует только вертикальные колебания, это тема для отдельного обсуждения. Этот режим стабилизатора доступен только на объективах высокого уровня, которые покупают взрослые мальчики и девочки, а эти люди и без наших измышлений разберутся, что им покупать. Речь идёт исключительно о стандартном стабилизаторе, который без разбора вставляют во все современные китовые объективы.

), в том числе и фокус.

Но все же, почему фотографии могут быть иногда смазанными? Что еще нужно учитывать в процессе фотографирования, чтобы этого не происходило?

Работа стабилизатора в фотокамере

Сегодня мы разберемся с понятием стабилизатор изображения в зеркальных фотоаппаратах. Итак, что это и зачем он нужен?

Дело в том, что объектив и сам корпус фотоаппарата содержат набор сложных внутренних механизмов. Среди них есть чувствительные датчики, отвечающие именно за восприятие движения камеры в разных направлениях и с разной скоростью. То есть, процессор фотоаппарата изначально учитывает возможность возникновения некой погрешности в получении изображения.

С помощью специального устройства, противодействующего данному движению, проецируемое изображение на экране мы видим отчетливо, без ощутимого смазывания.

Безусловно, в определенных моментах стабилизатор в камере нужен, без него фотография получится намного худшего качества, чем с ним. Это касается даже дешевеньких “мыльниц”. Но встроенная стабилизация имеет свои пределы. Давайте разберем все подробнее.

Когда стабилизация необходима:

1. Дрожание рук и неустойчивое положение фотографа.
2. Сильный ветер, съемка в движении или движущихся объектов.
3. Длиннофокусные объективы. Большое фокусное расстояние может дать значимую “шевеленку”, которая обязательно отразится и на фото.
4. Длинная выдержка, необходимая для особых визуальных эффектов на снимке или при низкой освещенности. Когда увеличивается время срабатывания затвора и в итоге создания кадра, соответственно, вероятность, что камера шевельнется, возрастает.

Следствием дестабилизации изображения неизменно является смазанная, нечеткая картинка. Данные проблемы в некоторых случаях решаемы. Так, проблему № 1 и частично № 2 можно решить, используя штатив при съемке, или же нужно занять более устойчивое положение с опорой на обе ноги.

Весьма полезно приучать себя не двигаться, замирать при фотографировании. Часто у новичков с этим сложности, а ведь фотоаппарату нужно время сделать кадр, и в этом плане лишние движения ни к чему.

Чтобы избежать дрожания камеры при работе с большими фокусными расстояниями, как вариант, можно подойди поближе, если позволяют условия съемки, тогда не придется выкручивать зум аппарата.

Если у вас кроп, но нужно умножить число на значение (1,6 для Canon и 1,5 для Nikon). Тем самым получим 1/80 и 1/75 соответственно. Тем самым, снимать ниже этих пределов не рекомендуется во избежание шевеленки. Старайтесь соблюдать правило, хотя и оно не может быть абсолютным гарантом получения резкого кадра.

При сильной внешней вибрации (съемка при беге или в движущейся машине, на открытом пространстве при очень ветреной погоде и т.д.) даже хороший стабилизатор вас вряд ли спасет — просто учитывайте это при съемке.

Стабилизация в камерах разных моделей

Где искать стабилизатор в камерах? Переключатель обычно находится на самом объективе сбоку, рядом с автофокусом. И с ним все просто – вкл. и выкл.

Иногда, правда, в некоторых камерах есть активный и нормальный режимы работы стабилизатора. Первый стоит включать при больших колебаниях техники, а второй в ходе обычной спокойной съемки. Их различия заключается в тех частотах и амплитудах движения камеры, которые они могут погасить.

Независимо от камеры, у стабилизаторов принцип один – сделать резкое изображение, не допустить появление смазов и нечеткости. Единственное, названия его могут быть разными: так, в фотоаппаратах Canon кнопка стабилизации называется Image Stabilization, у Nikon – Vibration Reduction. Аббревиатура, которую вы найдете на своих фотокамерах, соответственно, IS и VR.

Это что касается стабилизатора в объективе, но есть и другие варианты, имеющие свои достоинства. Производители некоторых фотоаппаратов (например, Olympus, Sony, Nikon, Canon) сделали стабилизатор, встроенный в саму матрицу камеры.

Можно сказать, что стабилизация в объективе удобна, но с другой стороны… а если вам попадется оптика без стабилизатора и в самой матрице его не будет?

Скорей всего с такими параметрами фотоаппарата вы выиграйте в его более низкой цене, но в качестве проиграете. Таким образом, стабилизатор в матрице надежнее, он позволяет меньше задумываться, есть ли или нет данная функция у определенного объектива.

Например, такой стабилизатор в фотокамерах Nikon называется «подавление шума» и устанавливается в меню.

Внешний стабилизатор

Что может выступить дополнительным средством для стабилизации камеры? Конечно, это . Здесь мы имеем большое разнообразие в выборе, это может быть, как тринога, так и монопод. Пару слов о требованиях к штативу.

• Тяжелый штатив из металла, а не пластика, выйдет дороже по цене и его сложнее носить с собой из-за веса, но он более устойчив. Это несомненный плюс для стабилизации.
• Чем выше вы выдвигаете штатив, тем больше становится возможность дрожания камеры.
• Ножки: они должны хорошо фиксироваться.

Любые утяжелители для камеры – это, фактически, стабилизаторы своими руками. Здесь умельцы предлагают много вариантов, но главное это – хорошая устойчивость на земле и неподвижность всей конструкции, достигаемая за счет ее веса.

Если вас заинтересовала информация и вы готовы пойти дальше в обучении фотоискусству. Если вы хотите научиться фотографировать и получать красивые фотографии, то сегодня это стало возможно. Предлагаю вам в качестве гида, видео курс «Моя первая ЗЕРКАЛКА ». Это ряд видео уроков, которые помогут вам понять основные и важные моменты получения качественных фотографий.

Моя первая ЗЕРКАЛКА — для обожателей зеркальной камеры CANON.

Цифровая зеркалка для новичка 2.0 — для обожателей зеркальной камеры NIKON.

На сегодня все. Жду вас на моем блоге снова, до свидания и до новых встреч!

P.S. Не забывайте подписываться на новости и приглашать своих знакомых и друзей и делиться в социальных сетях, еще не кто не отменял.

Всех вам благ, Тимур Мустаев.

Для того, чтобы получить резкий не размытый снимок сделанный с рук (или в движении), нужно учитывать выдержку при съемке — потому, что чем длиннее , тем больше можно намазать на снимке.

и пользуясь золотым правилом, что число, отвечающее за выдержку, должно быть больше чем эффективное . Например, если вы снимаете на фокусном расстоянии в 35мм, должна быть не больше 1/35 секунды, обычно это 1/60 и более короткие . Но когда используешь объектив с подавлением вибраций, это правило сильно меняется.

Для популярных и всеми известных производителей камер и объективов существует свое обозначение функции уменьшения вибраций. Ниже приведен список самых популярных обозначений.

Стабилизаторы, встроенные в объектив:

Canon: IS — Image Stabilization (стабилизатор изображения)

Nikon: VR — Vibration Reduction (подавитель вибраций)

Panasonic: O.I.S. — Optical Image Stabilizer (оптический стабилизатор изображения)

Sony: Optical Steady Shot (оптический стабилизатор съемки)

Tamron: VC — Vibration Compensation (Компенсация при вибрациях)

Sigma: OS — Optical Stabilization (Оптический стабилизатор)

Стабилизация, встроенная в камеру:

Pentax: SR — Shake Reduction (Подавление дрожания)

Olympus: IS — Image Stabilizer (Стабилизатор изображения)

Sony: SSS — Super Steady Shot (Супер стабилизатор съемки)

Konica Minolta: AS — Anti-Shake (Анти-дрожание)

Я объясню достоинства подавления вибраций на примере объектива с функцией подавления вибраций (рассчеты можно производить и для других объективов). Если для того, чтобы получить приемлемый снимок на фокусном расстоянии 105мм (что является уже средним телевиком) нужно использовать параметры камеры, при которых должна быть меньше чем 1/105 или даже 1/150 (учитывая кроп) по правилу, описанному выше. Обычно число , которое можно выставить на камере соответствует 1/125 секунды. Учитывая, что данный объектив, как и большинство зумов является не светосильным (темным) при диафрагме F5.6, нужно использовать высокие значения ISO, которые дадут много шумов.

Если же на объективе включить функцию VR , то можно с тем же успехом снимать на выдержках порядка 1/20 секунды, уменьшив таким образом ISO.

Почему так происходит? Производитель в технических характеристиках указывает, что объектив или камера с подавлением вибраций может работать с выдержками на несколько ступеней короче (длиннее) чем без него. В данном случае это 3 ступени.

Одна ступень в фотографии означает разницу в 2 раза. Три ступени дадут разницу в восемь раз. 2^3=8 (два в третьей степени). Вот и получаем 1/125 поделить на 8 приблизительно равно 1/15 секунды.

Данные расчеты действительно близки к истине, но из-за того, что производители накручивают показатели, более менее правдивое значение узнается только в практике.

Для данного объектива при 105мм фокусного расстояния (что в пересчете на ЭФР дает 157 мм) минимальная при съемке с рук допустима в районе 1/15-1/30.

Пример фото сделанного с рук, параметры съемки в подписи картинке.

1 / 25 sec ISO 1600 F5.6 105 mm + Nikkor 18-105 VR 3.5-5.6 съемка с рук

Все эти вычисления имеют силу для любых объективов или систем подавления.

Как видим на фото выше, при в 1\2 секунды (что в обычных условиях является очень длинной выдержкой), получаем абсолютно приемлемое качество картинки с рук при низких ISO.

Раньше, всего пару лет назад, фотографы, при длительных выдержках, должны были пользоваться штативом, или светосильными объективами .

При работе со светосильными объективами, например 50mm F1.4 50mm F1.8 и съемке в тяжелых условиях, объективы с подавлением вибраций составляют ощутимую конкуренцию, а иногда выигрывают у них.

F5.6 и F1.8 разнятся примерно на 3 с хвостиком ступени, если быть точным, то разница по величине светового потока разница в 9 раз. (потому, что изменение числа F двое дает изменение площади в 4 раза, от сюда 5,6/1,8=3.11, а разница в площади в 3.11^2= приблизительно 9).

Получаем, что выигрыш со светосильным объективом дает уменьшение выдержки в 9 раз, а при использовании VR в 8 раз. На практике работают оба метода при съемке в мало освещенных территориях.

Лично для меня удобно использовать и подавление вибраций и светосильные фиксы. У каждого свои достоинства.

Вывод: оптические стабилизаторы отлично подходят для длиннофокусных объективов и для съемок при малом освещении, давая выигрыш в уменьшении выдержки без боязни получить смазанный кадр.

Не забывайте про промощь проекту. Спасибо за внимание. Аркадий Шаповал.

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, можно понять на примере новых 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 , 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 . Именно в целом замечательного смартфона HTC One M9. Не исключено, что 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?