图像稳定/减震如何工作?


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我知道IS和VR的效果,但是启用它们后究竟会发生什么……从技术角度来看,它们如何工作?

Answers:


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您有可以检测相机抖动的陀螺仪和电子设备,然后移动镜头的一部分(如果是IS镜头)以补偿相机的移动。相机内稳定功能可移动整个传感器。

佳能说明页上的镜头内IS插图:


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维基百科上有关图像稳定的文章有很多信息。以下是一些相关部分。

对于镜头稳定:

在尼康和佳能的实现中,它是通过使用一个浮动透镜元件来工作的,该浮动透镜元件使用电磁体垂直于透镜的光轴移动。使用两个压电角速度传感器(通常称为陀螺仪传感器)检测振动,一个检测水平运动,另一个检测垂直运动。结果,这种图像稳定器仅校正俯仰和偏航轴的旋转,而不能校正绕光轴的旋转。某些镜头具有辅助模式,只能抵消垂直相机的抖动。当使用平移技术时,此模式很有用,并且切换到此模式取决于镜头;有时是通过使用镜头上的开关来完成的,或者可以是自动的。

尼康一些较新的启用VR的镜头提供了“主动模式”,打算在从移动的车辆(例如汽车或轮船)拍摄时使用,并且应校正比“正常模式”更大的抖动。但是,在正常拍摄条件下使用主动模式时,其活动效果可能会比“正常模式”差。

对于相机稳定:

可以以抵消相机运动的方式移动捕获图像的传感器,该技术通常称为机械图像稳定。当摄像机旋转并导致角度误差时,陀螺仪会将信息编码到使传感器运动的执行器上。移动传感器以保持图像在图像平面上的投影,这取决于所使用镜头的焦距;现代相机可以从镜头获取焦距信息。柯尼卡美能达使用了一种称为“防抖”的技术,该技术目前在索尼α系列中以SteadyShot的形式销售,在K10D,K20D,K-7,K100D,K200D,Km(K-2000)和Kx系列中以“防抖-SR”的形式销售由Pentax提供,它依靠非常精确的角速度传感器来检测相机的运动。奥林巴斯在其E-510 D-SLR机身上引入了图像稳定功能,并采用了围绕其超声波驱动器构建的系统。其他制造商使用DSP实时分析图像,然后适当地移动传感器。Fujifilm,Pentax,Samsung,Casio Exilim和Ricoh Caplio在某些相机中也使用了传感器移位。

最后,对于视频,在后期处理期间会发生基于软件的图像稳定。


我还要补充一点,基于软件的视频稳定化有两个复杂性:1)它会逐字移动单个视频帧,从而留出空白空间,因此需要裁剪视频以消除这种令人讨厌的黑色边框-如果有的话可能会裁剪很多大量的运动-2)移动单个框架并不能纠正框架内发生的运动模糊,因此,由于不运动的物体被运动模糊,您会得到怪异的,闪烁的伪像。
韦恩

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