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光學防抖

光學防抖是依靠特殊的鏡頭或者CCD感光元件的結(jié)構(gòu)在最大程度的降低操作者在使用過程中由于抖動造成影像不穩(wěn)定。

  光學防抖是依靠特殊的鏡頭或者CCD感光元件的結(jié)構(gòu)在最大程度的降低操作者在使用過程中由于抖動造成影像不穩(wěn)定。

  光學防抖技術(shù)是在鏡頭內(nèi)的陀螺儀偵測到微小的移動,并且會將信號傳至微處理器立即計算需要補償?shù)奈灰屏?,然后通過補償鏡片組,根據(jù)鏡頭的抖動方向及位移量加以補償,從而有效的克服因相機的振動產(chǎn)生的影像模糊。佳能的IS系統(tǒng)僅需要極短的時間就可完成IS鏡片組的移動,所以效果還是非常好的。通常能有效預(yù)防快門時間短于1/60s范圍之內(nèi)的抖動。目前部分手機也有光學防抖功能,在市面比較多見的有諾基亞lumia920,lumia925,lumia1020,lumia1520,lumia930,LG G2,Google Nexus 5,Nubia Z5 ,IUNI U3以及Iphone 6 plus等等。

  專利顯示iPhone 6 Plus攝像頭將采用光學防抖技術(shù),蘋果公司還有可能為這一攝像頭增加OIS光學防抖自動對焦模塊。

防抖類型

  防抖類型光學防抖功能的效果是相當明顯的,一般情況下,開啟該功能可以提高2-3檔快門速度,使手持拍攝不會產(chǎn)生模糊不清的現(xiàn)象,對于初學者來說效果非常明顯,另外在長焦型數(shù)碼相機中,效果也是立竿見影的。

  光學防抖是最被公眾所認可的一種防抖技術(shù),它通過可移動式的部件,對發(fā)生手震的光路進行補償,從而實現(xiàn)減輕照片模糊的效果。光學防抖技術(shù)分為兩大派別,分別是以廣大鏡頭廠商為代表的鏡片移動式光學防抖,和新興電子廠商為代表的CCD移動式光學防抖。但由于光學防抖需要運用額外的部件實現(xiàn),從而也導(dǎo)致光學防抖系統(tǒng)成本高居不下,搭載光學防抖系統(tǒng)的機型市場售價依然還是較貴。

鏡頭防抖

  通過鏡頭組實現(xiàn)防抖主要是以佳能和尼康為代表,它們依靠磁力包裹懸浮鏡頭,從而有效克服因相機振動產(chǎn)生的圖像模糊,這對于大變焦鏡頭的數(shù)碼相機所能起到的效果更加明顯。通常,鏡頭內(nèi)的陀螺儀偵測到微小的移動,并且會將信號傳至微處理器立即計算需要補償?shù)奈灰屏?,然后通過補償鏡片組,根據(jù)鏡頭的抖動方向及位移量加以補償,補償鏡組相應(yīng)調(diào)整位置和角度,使光路保持穩(wěn)定,從而有效的克服因相機的振動產(chǎn)生的影像模糊。

CCD防抖

  通過CCD實現(xiàn)防抖,只有柯尼卡美能達及賓得能夠做到,它的原理與佳能、松下的光學防抖動技術(shù)相反,是依靠CCD的浮動達到防抖的目的。原理是將CCD先固定在一個能上下左右移動的支架上,通過陀螺儀感應(yīng)相機抖動的方向及幅度,然后傳感器將這些數(shù)據(jù)傳送至處理器進行篩選、放大,計算出可以抵消抖動的CCD移動量。

電子防抖

  所謂電子防抖,就是說防抖的全過程都沒有任何元部件的輔助和參與,依靠數(shù)字處理的技術(shù)去實現(xiàn)的防抖,當前電子防抖主要有通過通過提高相機感光度(ISO)而實現(xiàn)的“自然防抖”和通過像素補償或其他運算方式而實現(xiàn)的“數(shù)碼防抖”兩大種類。

雙重防抖

  所謂“雙重防抖”,就是由“光學防抖”和“高感光度”兩種技術(shù)共同組成的數(shù)碼相機防抖系統(tǒng)。其中,“光學防抖”是一種比較復(fù)雜的技術(shù),它依靠相機內(nèi)置的精密陀螺儀和一組可移動鏡片,來計算并修正手抖造成的光線偏移,避免模糊;而高感光度防抖的原理比較簡單,就是通過增加感光度ISO值來提高快門速度,同樣能達到防抖效果。

類別

    ①通過內(nèi)部特殊結(jié)構(gòu)進行防抖。包括毆達5300防抖,尼康VR防抖,佳能IS防抖,松下MEGA O.I.S防抖,適馬OS防抖,索尼Super Sterdy Shot等。目前這種方式最為普遍。

 ?、?機身防抖技術(shù)。由柯尼卡美能達提出,為索尼數(shù)碼單反相機所應(yīng)用。

 ?、?提高ISO值的“自然防抖”技術(shù)。該技術(shù)代表廠商為富士。

 ?、?后期防抖處理。對圖片進行銳化等處理,比如三星的ASR防抖就是采用這種方式。

 ?、?具有抖動感應(yīng)裝置,但不進行物理補償?shù)姆蓝斗绞健S扇笫紫葢?yīng)用在新推的CG6數(shù)碼相機上。

原理

鏡片移動式光學防抖

  世界上首款用于民用相機的光學防抖系統(tǒng)是由佳能開發(fā)的,首次用于佳能EF 75-300mm F4-5.6 IS USM鏡頭上,這是光學防抖系統(tǒng)在民用相機上的首次應(yīng)用,在推出的當時的確震驚整個業(yè)界,也同時使佳能EF自動對焦鏡頭的知名度逐漸提高,這套系統(tǒng)被稱為佳能的IS(Imagine Stabilizer)光學防抖系統(tǒng)。它主要是通過鏡片的運動來補償相機的晃動。在佳能的防抖鏡頭中,都裝有陀螺傳感器,它可以準確的檢測到手的振動,并把它轉(zhuǎn)化為電信號,經(jīng)過鏡頭內(nèi)置的計算機處理之后,控制一組修正光學部件作與膠片或CCD平面平行的移動,抵消由于手震引起的成像光線偏移。這個系統(tǒng)能夠有效地改善手持拍攝的效果。

  佳能IS鏡頭能夠通過一對內(nèi)置陀螺儀傳感器探測相機的抖動,并將鏡頭組件向抖動的方向調(diào)整,以抵消這種抖動,防止畫面模糊。如果在啟用圖像穩(wěn)定功能的情況下半按快門,鏡頭會在0.5秒后啟動相機抖動補償。帶IS的鏡頭在理論上可以降低二至三級快門速度。由于鏡頭的潛在光學性能得到了優(yōu)化,您可以捕捉到美麗的圖像。

  在過去,IS鏡頭允許您使用比理論上低2級的快門速度,而隨著這種技術(shù)不斷的發(fā)展,已經(jīng)可以使用比理論快門低3級的快門速度。在最新發(fā)布的佳能EF 70-200mm F/4L USM上,裝備了佳能的最新一代IS光學防抖系統(tǒng),理論上可以降低4檔的快門速度,是防抖鏡頭之王者。

感光元件移動式光學防抖

  由于鏡片移動式光學防抖在生產(chǎn)技術(shù)和成本方面較高,所以部分在光學技術(shù)積累方面并不充足的廠商,開發(fā)出了感光元件移動式光學防抖(CCD防抖)系統(tǒng)。這種技術(shù)是隨著數(shù)碼相機的出現(xiàn)而出現(xiàn)的,因為其原理決定膠片機不可能以這種方式做到防抖。這也是為什么最早的防抖大家佳能尼康都選擇鏡頭防抖的原因。

  CCD防抖的原理比鏡頭防抖要簡單的多,實現(xiàn)起來也容易得多。就是將數(shù)碼相機的感光元件(CCD/CMOS)固定在一個可以通過電磁效應(yīng)平行滑動的平臺上,拍攝的時候,平臺會利用電磁的遲滯性造成CCD短時間內(nèi)固定不動,于是一定程度上達到防抖的目的。

  CCD防抖技術(shù)首先是柯尼卡美能達所開發(fā)的,稱為AS(Anti Shake)防抖系統(tǒng),并首先應(yīng)用在其高端消費數(shù)碼相機A1上,收到了極佳的市場效果。其后,柯尼卡美能達更將這項技術(shù)移植到數(shù)碼單反α7 Digital和α5 Digital上,收到市場的熱烈歡迎。在柯尼卡美能達影像事業(yè)被索尼并購后,這項技術(shù)也由索尼掌握在手中。這種技術(shù)由于發(fā)展時間晚,技術(shù)并不如鏡頭防抖成熟,但是隨著各品牌新機型的不斷推出,其防抖性能也穩(wěn)步提升,大有趕超鏡頭防抖的勢頭。如賓得新發(fā)布的單反數(shù)碼相機K10D就號稱可以達到3級防抖,比其前一代單反K100D的2級防抖整整高出一個級別。

技術(shù)廠商

    光學防抖技術(shù)的代表性廠商是佳能和尼康。佳能在第一個在鏡頭中加裝了影像穩(wěn)定系統(tǒng)后,尼康公司也研發(fā)了自己的單反防抖鏡頭系統(tǒng),后來佳能公司又相繼在它的其它長焦鏡頭也增加了影像穩(wěn)定系統(tǒng),加快了其EF系列鏡頭的防抖化進程。LG不是第一家給鏡頭添加硬件級防抖的公司,但它是唯一一家不斷在這方面改進的公司。光學防抖系統(tǒng)優(yōu)秀,OIS+提高了G3鏡頭在暗光下的表現(xiàn),消除了手抖造成的模糊,對攝像模式也大有幫助,讓視頻文件平滑程度顯著提高,特別是在暗處成像效果比許多旗艦要好。

  松下電器產(chǎn)業(yè)于2003年11月上市的“DMC-FX1”和“DMC-FX5”在袖珍數(shù)字相機中首次配備了光學抖動補償裝置。對早已上市的12倍變焦“LUMIX FZ”系列產(chǎn)品所配備的光學抖動補償裝置“抖動補償陀螺儀”進行了小型化設(shè)計。該公司采用的技術(shù)是由鏡筒中間的抖動補償透鏡裝置根據(jù)光軸偏移進行移動。使用磁力滑動懸空狀態(tài)的抖動補償透鏡。不僅是照片,還能夠?qū)︿浵襁M行抖動補償。松下防抖系統(tǒng)包括探測、演算、透鏡校準在內(nèi)的全過程僅需要1/10s的時間,快到無法被察覺。該方式的缺點是由于必須在相機鏡筒中配備抖動補償裝置,因此在過去鏡筒總是很大。

  LG公司正式發(fā)布其年度旗艦機型LGG3,支持OIS(OpticalImageStabilization,光學防抖)。據(jù)LG稱,新的光學防抖叫做OIS+,比G2的防抖系統(tǒng)補償角度要更寬。

  IUNI U3配備2.5D弧形2K顯示屏,1600萬支持OIS光學防抖攝像頭。

  適馬和奧林巴斯也都有他們各自的光學防抖技術(shù)的產(chǎn)品,從對于這種技術(shù)的趨之若鶩的現(xiàn)象可見,防抖今后也是各個廠商拼比技術(shù)的一個方向。


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