A képstabilizálás a fényképezésben és a filmezésben használt technológia, amely csökkenti a képek elmosódását vagy remegését a fényképezőgép mozgása miatt . A fotózásban a stabilizátor célja, hogy kibővítse az állvány vagy más támogatás nélküli fényképezés lehetőségeit gyenge fényviszonyok mellett, amikor hosszú expozícióra van szükség . A filmekben és a televízióban stabilizátorokat használnak a képremegés csökkentésére, amely elkerülhetetlen, ha a fényképezőgép egy operatőr kezében vagy egy járművön mozog.
A digitális képstabilizátor egy olyan képfeldolgozó technológia a videótechnológiában, amely lehetővé teszi (a kamera mozgásának kompenzálása mellett) a képen belüli egyik tárgy mozgásának teljes vagy részleges kompenzálását és a képminőség javítását a jelenet fontos részleteinek kevésbé elmosódása miatt. .
A képstabilizátor a fényképezőgép képstabilizálást végző összes alkatrészének általános kifejezése.
Minden ismert stabilizáló rendszer aktív és passzív rendszerre van osztva. Az előbbiek közé tartoznak a giroszkóp stabilizátorok és mechanikus lengéscsillapítók , amelyek stabilizálják a kamera helyzetét az űrben, mint például a Steadicam , speciális platformok és panorámafejek [1] . A passzív rendszerek a tényleges képnek a fényvevő felületéhez viszonyított eltolódásának optikai vagy digitális kompenzációján alapulnak , vagy magának a mátrixnak az eltolóképet követő eltolódásán.
A képstabilizáló rendszerek képességei korlátozottak. A legoptimistább adatok szerint a megengedhető expozíció mértékének növekedése 8-16-szoros (3-4 expozíciós lépés) [2] [3] [4] .
Ennek ellenére számos esetben rendkívül hasznos lehet az automatikus stabilizátor, amely lehetővé teszi a záridő ugyanilyen 3-4 lépéssel növelését, és nyugodt kézi felvételkészítést olyan fényviszonyok mellett és az objektív gyújtótávolságán, amikor egy állvány stabilizátor nélkül kell. Ezenkívül a stabilizálás néha lehetővé teszi a mátrix érzékenységének „kényszerített” növekedésének elkerülését, ami a zajszint növekedéséhez vezet .
A technológiák alkalmazásra találtak a fotózásban , videózásban , csillagászati távcsövek, távcsövek tervezésében. A stabilizálás a legnagyobb jelentőséggel bír, ha fényképezés közben fennáll a kamera mozgásának veszélye, lassú zársebesség és az objektív jelentős gyújtótávolsága esetén. A kamerákban a kamera mozgása látható kockák közötti ingadozást okoz. A csillagászatban a berendezés lökései lencse-oszcillációt okoznak, ami a fókuszsíkon a névleges helyzetből a kép elmozdulása miatt problémákat okoz a tárgyak helyzetének rögzítésében.
A képstabilizátorok optikai, mozgatható mátrixúak és elektronikusak (digitálisak).
A kamera beépített speciális érzékelőkkel rendelkezik, amelyek giroszkópok vagy gyorsulásmérők elvén működnek . Ezek az érzékelők folyamatosan meghatározzák a kamera forgási szögét és mozgási sebességét a térben, és parancsokat adnak ki az elektromos működtetőknek, amelyek eltérítik az objektív vagy a mátrix stabilizáló elemét. Az elektronikus (digitális) képstabilizátorral a kamera szögeit és mozgási sebességét a processzor újraszámolja, ami kiküszöböli az eltolást.
1994-ben a Canon bevezette az OIS ( angolul Optical Image Stabilizer – optikai képstabilizátor) nevű technológiát. Az objektív függőleges és vízszintes tengely mentén mozgatható stabilizáló elemét a stabilizáló rendszer elektromos hajtása giroszkópos érzékelők parancsaival eltéríti, így a kép filmre (vagy mátrixra) történő vetítése teljes mértékben kompenzálja a kamera rezgéseit a működés közben. expozíció [5] . Ennek eredményeként a kamera kis amplitúdójú rezgéseinél a vetítés mindig mozdulatlan marad a mátrixhoz képest, ami biztosítja a képnek a szükséges tisztaságot. Egy további optikai elem jelenléte azonban kissé csökkenti az objektív rekeszértékét .
Az optikai stabilizációs technológiát más gyártók is átvették, és számos teleobjektívben és fényképezőgépben ( Canon , Nikon , Panasonic ) beváltak. A különböző gyártók eltérően nevezik az optikai stabilizálás megvalósítását:
A filmes fényképezőgépeknél az optikai stabilizálás az egyetlen technológia a „remegés” leküzdésére, mivel maga a film nem mozgatható, mint egy digitális fényképezőgép mátrixa.
A Konica Minolta kifejezetten a digitális fényképezőgépekhez fejlesztette ki a stabilizációs technológiát ( angolul Anti-Shake - anti-shake), amelyet először 2003-ban alkalmaztak a Dimage A1 fényképezőgépben. Ebben a rendszerben a kamera mozgását nem az objektív belsejében lévő optikai elem, hanem annak mozgatható platformra rögzített mátrixa kompenzálja.
Egyre olcsóbbak, egyszerűbbek és megbízhatóbbak az objektívek, a képstabilizátor minden optikával működik. Ez fontos a cserélhető objektívvel rendelkező tükörreflexes fényképezőgépeknél . A mátrixeltolásos stabilizálás az optikai stabilizálással ellentétben nem okoz torzulást a képben (talán, kivéve azokat, amelyeket az objektív egyenetlen élessége okoz), és nem befolyásolja az objektív rekesznyílását. Ugyanakkor a mátrixeltolásos stabilizálás kevésbé hatékony, mint az optikai stabilizálás.
Az objektív gyújtótávolságának növekedésével az Anti-Shake hatékonysága csökken: hosszú fókuszoknál a mátrixnak túl gyorsan kell mozognia túl nagy amplitúdóval, és egyszerűen nem követi a „megfoghatatlan” vetítést.
Emellett a nagy pontosság érdekében a rendszernek ismernie kell az objektív gyújtótávolságának pontos értékét, ami korlátozza a régi zoomobjektívek használatát, illetve a közeli fókusztávolságot, ami korlátozza a makrófotózásban végzett munkáját.
Motion Matrix stabilizáló rendszerek:
Van még EIS ( Eng. Electronic (Digital) Image Stabilizer – elektronikus (digitális) képstabilizátor). Ennél a stabilizációs típusnál a mátrixon lévő pixelek hozzávetőleg 40%-a képstabilizálásra van rendelve, és nem vesz részt a képalkotásban. Amikor a videokamera ráz, a kép "lebeg" a mátrixon , és a processzor rögzíti ezeket az ingadozásokat, és tartalék pixelekkel korrekciót hajt végre a képremegés kompenzálására. Ezt a stabilizáló rendszert széles körben használják digitális videokamerákban , ahol a mátrixok kicsik (0,8 Mp, 1,3 Mp stb.). Gyengébb minőségű, mint más típusú stabilizátorok, de alapvetően olcsóbb, mivel nem tartalmaz további mechanikai elemeket.
A képstabilizáló rendszernek három tipikus működési módja van: egyszemélyes vagy személyi ( angol Shoot only – csak fényképezéskor), folyamatos ( angol Continuous – folyamatosan) és pásztázási mód ( angol Panning – pásztázás).
Az egyszeres üzemmódban a stabilizáló rendszer csak az expozíció idejére aktiválódik, ami elméletileg a leghatékonyabb, mivel ez igényel a legkevesebb korrekciós mozdulatot.
Folyamatos üzemmódban a stabilizáló rendszer folyamatosan működik, ami megkönnyíti a fókuszálást nehéz körülmények között. A stabilizáló rendszer hatékonysága azonban ebben az esetben valamivel alacsonyabbnak bizonyulhat, mivel az expozíció időpontjában a korrekciós elem már elmozdulhat, ami csökkenti a beállítási tartományát. Ezenkívül a rendszer több energiát fogyaszt folyamatos üzemmódban, ami gyorsabban lemeríti az akkumulátort .
Panning módban a stabilizáló rendszer csak a függőleges oszcillációkat kompenzálja.
2012 szeptemberében a világ első optikai képstabilizáló (OIS) mobiltelefonja a Nokia Lumia 920 okostelefon volt .
1.Optikai
2.Digitális