Stabilizarea imaginii este o tehnologie folosită în fotografie și cinematografie care reduce neclaritatea sau tremurarea imaginilor din cauza mișcărilor camerei . În fotografie, scopul unui stabilizator este de a extinde posibilitățile de fotografiere fără trepied sau alt suport în condiții de lumină scăzută când sunt necesare expuneri lungi . În film și televiziune, stabilizatorii sunt utilizați pentru a reduce tremuratul imaginii care este inevitabil atunci când camera se mișcă în mâinile unui cameraman sau pe un vehicul.
Stabilizarea digitală a imaginii este o tehnologie de procesare a imaginii în tehnologia video care permite (pe lângă compensarea mișcării camerei) să compenseze total sau parțial mișcarea unuia dintre obiectele din cadru și să îmbunătățească calitatea imaginii datorită neclarității mai puține a detaliilor importante ale scenei. .
Stabilizator de imagine este termenul general pentru toate părțile unei camere care efectuează stabilizarea imaginii.
Toate sistemele de stabilizare cunoscute sunt împărțite în active și pasive. Primele includ stabilizatoare giroscopice și amortizoare mecanice care stabilizează poziția camerei în spațiu, cum ar fi Steadicams , platforme speciale și capete panoramice [1] . Sistemele pasive se bazează pe compensarea optică sau digitală pentru deplasarea imaginii reale în raport cu suprafața receptorului de lumină, sau pe deplasarea matricei însăși în urma imaginii deplasate.
Capacitățile sistemelor de stabilizare a imaginii sunt limitate. Conform celor mai optimiste date, câștigul în cantitatea de expunere admisă este de 8-16 ori (3-4 trepte de expunere) [2] [3] [4] .
Cu toate acestea, într-o serie de cazuri, stabilizarea automată poate fi extrem de utilă, permițându-vă să creșteți viteza obturatorului cu acești 3-4 trepte și să fotografiați cu calm în mâna în astfel de condiții de iluminare și la astfel de distanțe focale ale obiectivului, când un trepied ar este necesar fără stabilizator. În plus, uneori stabilizarea face posibilă evitarea creșterii „forțate” a sensibilității matricei, ceea ce duce la o creștere a nivelului de zgomot .
Tehnologiile și-au găsit aplicații în fotografie , filmări video , în proiectarea telescoapelor astronomice , a binoclurilor. Stabilizarea este de cea mai mare importanță în caz de pericol de mișcare a camerei la fotografiere, la o viteză mică a obturatorului și la o distanță focală semnificativă a obiectivului. În camerele video , mișcarea camerei cauzează o clătinare vizibilă de la cadru la cadru. În astronomie, șocurile echipamentelor provoacă oscilații ale lentilelor, care provoacă probleme la înregistrarea poziției obiectelor din cauza deplasărilor imaginii față de poziția nominală pe planul focal.
Stabilizatorii de imagine sunt optici, cu matrice mobilă și electronici (digitali).
Camera are încorporați senzori speciali care funcționează pe principiul giroscoapelor sau accelerometrelor . Acești senzori determină în mod constant unghiurile de rotație și viteza de mișcare a camerei în spațiu și emit comenzi către actuatoarele electrice care deviază elementul stabilizator al lentilei sau al matricei. Cu stabilizarea electronică (digitală) a imaginii, unghiurile și vitezele de mișcare ale camerei sunt recalculate de procesor, ceea ce elimină deplasarea.
În 1994, Canon a introdus o tehnologie numită OIS ( în engleză Optical Image Stabilizer - stabilizator optic de imagine). Elementul stabilizator al lentilei, mobil de-a lungul axelor verticală și orizontală, este deviat de acționarea electrică a sistemului de stabilizare prin comenzi de la senzorii giroscopici , astfel încât proiecția imaginii pe film (sau matrice) să compenseze complet vibrațiile camerei în timpul expunerea [5] . Ca urmare, la amplitudini mici ale vibrațiilor camerei, proiecția rămâne întotdeauna staționară în raport cu matricea, ceea ce oferă imaginii claritatea necesară. Cu toate acestea, prezența unui element optic suplimentar reduce ușor raportul de deschidere al obiectivului .
Tehnologia de stabilizare optică a fost preluată de alți producători și s-a dovedit bine într-o gamă de teleobiective și camere ( Canon , Nikon , Panasonic ). Diferiți producători își numesc implementarea stabilizării optice în mod diferit:
Pentru camerele cu film, stabilizarea optică este singura tehnologie pentru a combate „agitarea”, deoarece filmul în sine nu poate fi mutat ca o matrice de cameră digitală.
În special pentru camerele digitale, Konica Minolta a dezvoltat tehnologia de stabilizare ( în engleză Anti-Shake - anti-shake), folosită pentru prima dată în 2003 în camera Dimage A1. În acest sistem, mișcarea camerei este compensată nu de elementul optic din interiorul obiectivului, ci de matricea acestuia , fixată pe o platformă mobilă.
Lentilele devin din ce în ce mai ieftine, mai simple și mai fiabile, stabilizarea imaginii funcționează cu orice optică. Acest lucru este important pentru camerele SLR care au obiective interschimbabile. Stabilizarea prin deplasare a matricei, spre deosebire de stabilizarea optică, nu introduce distorsiuni în imagine (poate, cu excepția celor cauzate de claritatea neuniformă a obiectivului) și nu afectează diafragma obiectivului. În același timp, stabilizarea prin deplasare a matricei este considerată a fi mai puțin eficientă decât stabilizarea optică.
Odată cu creșterea distanței focale a lentilei, eficiența Anti-Shake scade: la focalizări lungi, matricea trebuie să se miște prea repede cu o amplitudine prea mare și pur și simplu încetează să țină pasul cu proiecția „evazivă”.
În plus, pentru o acuratețe ridicată, sistemul trebuie să cunoască valoarea exactă a distanței focale a obiectivului, ceea ce limitează folosirea lentilelor zoom vechi, și distanța de focalizare la distanță apropiată, ceea ce îi limitează munca în fotografia macro.
Sisteme de stabilizare a matricei de mișcare:
Există și EIS ( Eng. Electronic (Digital) Image Stabilizer - stabilizare electronică (digitală) a imaginii). Cu acest tip de stabilizare, aproximativ 40% dintre pixelii de pe matrice sunt alocați stabilizării imaginii și nu participă la formarea imaginii. Când camera video tremură, imaginea „plutește” pe matrice , iar procesorul captează aceste fluctuații și face o corecție folosind pixeli de rezervă pentru a compensa tremuratul imaginii. Acest sistem de stabilizare este utilizat pe scară largă în camerele video digitale , unde matricele sunt mici (0,8 Mp, 1,3 Mp etc.). Are o calitate mai scăzută decât alte tipuri de stabilizare, dar este fundamental mai ieftin, deoarece nu conține elemente mecanice suplimentare.
Există trei moduri tipice de funcționare ale sistemului de stabilizare a imaginii: individual sau personal ( numai în engleză Fotografiere - numai la fotografiere), continuu (în engleză Continuu - continuu) și modul panning (în engleză Panning - panning).
În modul unic, sistemul de stabilizare este activat doar pe durata expunerii, care este teoretic cel mai eficient, deoarece necesită cele mai puține mișcări corective.
În modul continuu, sistemul de stabilizare funcționează constant, ceea ce facilitează focalizarea în condiții dificile. Cu toate acestea, eficacitatea sistemului de stabilizare în acest caz se poate dovedi a fi oarecum mai scăzută, deoarece în momentul expunerii elementul corector poate fi deja deplasat, ceea ce reduce domeniul său de reglare. În plus, sistemul consumă mai multă energie în modul continuu, rezultând o consumare mai rapidă a bateriei .
În modul panning, sistemul de stabilizare compensează doar oscilațiile verticale.
În septembrie 2012, primul telefon mobil cu stabilizare optică a imaginii (OIS) din lume a fost smartphone-ul Nokia Lumia 920 .
1.Optic
2.Digital