Стабилизация изображения - это технология, применяемая в фото- и видеосъёмочной технике, механически компенсирующая собственные угловые движения камеры для предотвращения смазывания изображения при больших выдержках («шевелёнки »).

Система стабилизации не рассчитана на компенсацию движения объекта съёмки и, по сути дела, служит заменой штативу в некотором диапазоне условий съёмки.

Возможности систем стабилизации изображения ограничены. По самым оптимистическим данным, выигрыш в величине допустимой выдержки составляет 8-16 раз (3-4 ступени экспозиции) .

Тем не менее, в целом ряде случаев автоматическая стабилизация бывает крайне полезна, позволяя увеличить выдержку на эти самые 3-4 ступени и спокойно снимать с рук в таких условиях освещения и на таких фокусных расстояниях объектива, когда без стабилизатора понадобился бы фотоштатив. Кроме того, иногда стабилизация позволяет избежать «принудительного» увеличения чувствительности матрицы, приводящего к росту уровня шумов .

Цифровая стабилизация изображения - технология обработки изображения в видеосъёмочной аппаратуре, позволяющая (помимо компенсации движения камеры) полностью или частично компенсировать движение одного из объектов в кадре и улучшить качество изображения благодаря меньшей смазанности сюжетно важных деталей.

Стабилизатор изображения - общее наименование всех частей камеры, осуществляющих стабилизацию изображения.

Энциклопедичный YouTube

1 / 3

Основы видео для фотографов 6. Стабилизация изображения.

Оптический стабилизатор. Основы фотографии. Урок 18.

SONY VEGAS PRO 13 СТАБИЛИЗАЦИЯ ВИДЕО | ТУТОРИАЛ

Субтитры

Технологии нашли применение в фотографии , видеосъёмке , в конструкции астрономических телескопов, биноклей. Наибольшее значение стабилизация имеет в случае опасности смещения камеры при съёмке, при большой выдержке и значительном фокусном расстоянии объектива. В видеокамерах движение камеры вызывает видимое колебание кадра к кадру. В астрономии толчки аппаратуры вызывают колебания линз, которые вызывают проблемы с регистрацией положения объектов в связи со смещениями изображений от номинального положения на фокальной плоскости.

«Шевелёнка» и «сдёргивание кадра»

Работа системы стабилизации

Стабилизаторы изображения бывают оптическими, с подвижной матрицей и электронными (цифровыми).

Датчик стабилизатора изображения

В фотоаппарат встроены специальные сенсоры, работающие по принципу гироскопов или акселерометров . Эти сенсоры постоянно определяют углы поворота и скорости перемещения фотоаппарата в пространстве и выдают команды электрическим приводам, которые отклоняют стабилизирующий элемент объектива или матрицу. При электронной (цифровой) стабилизации изображения углы и скорости перемещения фотоаппарата пересчитываются процессором, который устраняет сдвиг.

Оптический стабилизатор изображения

Технология оптической стабилизации была подхвачена другими производителями и хорошо зарекомендовала себя в целом ряде телеобъективов и камер (Canon , Nikon , Panasonic). Разные производители называют свою реализацию оптической стабилизации по-разному:

• Canon и Kodak - Image Stabilization (IS)
• Nikon - Vibration Reduction (VR)
• Panasonic - MEGA O.I.S.(Optical Image Stabilizer)
• Sony - Optical Steady Shot
• Tamron - Vibration Compensation (VC)
• Sigma - Optical Stabilization (OS)

Для плёночных фотоаппаратов оптическая стабилизация - единственная технология борьбы с «шевелёнкой», поскольку саму пленку двигать, как матрицу цифрового фотоаппарата, не получится.

Стабилизатор изображения с подвижной матрицей

Специально для цифровых фотоаппаратов компания Konica Minolta разработала технологию стабилизации (англ. Anti-Shake - антитряска), впервые применённую в 2003 году в фотокамере Dimage A1. В этой системе движение фотоаппарата компенсирует не оптический элемент внутри объектива, а его матрица , закреплённая на подвижной платформе.

Объективы становятся дешевле, проще и надёжнее, стабилизация изображения работает с любой оптикой. Это важно для зеркальных фотоаппаратов , имеющих сменную оптику. Стабилизация со сдвигом матрицы, в отличие от оптической, не вносит искажений в картинку (быть может, кроме вызванных неравномерной резкостью объектива) и не влияет на светосилу объектива. В то же время считается, что стабилизация сдвигом матрицы менее эффективна, нежели оптическая стабилизация.

С увеличением фокусного расстояния объектива эффективность Anti-Shake снижается: на длинных фокусах матрице приходится совершать слишком быстрые перемещения со слишком большой амплитудой, и она просто перестаёт успевать за «ускользающей» проекцией.

Кроме того, для высокой точности работы система должна знать точное значение фокусного расстояния объектива, что ограничивает применение старых трансфокаторов, и расстояния фокусировки при малой дистанции, что ограничивает её работу при макросъёмке.

Системы стабилизации с подвижной матрицей:

• Konica Minolta - Anti-Shake (AS);
• Sony - Super Steady Shot (SSS) - является заимствованием и развитием Anti-Shake от Minolta;
• Pentax - Shake Reduction (SR) - разработка Pentax, нашла применение в зеркальных камерах Pentax K100D , K10D и последующих;
• Olympus - Image Stabilizer (IS) - применяется в некоторых моделях зеркальных, «ультразумах» и во всех беззеркальных камерах Olympus.

Электронный (цифровой) стабилизатор изображения

В режиме панорамирования система стабилизации компенсирует только вертикальные колебания.

В сентябре 2012 года первым в мире мобильным телефоном с оптической стабилизацией изображения (OIS) стал смартфон

Системы стабилизации изображения призваны компенсировать дрожание наших рук и, соответственно, помочь нам получить более резкую картинку. Существует два основных типа стабилизации: оптическая стабилизация внутри объектива и матричная стабилизация изображения . Давайте остановимся более подробно на первом типе и рассмотрим всю его подноготную.

Появление систем стабилизации внутри объективов уходит корнями в позднюю плёночную эпоху – 90-е годы прошлого века. В те лихие для нашего люда времена и появились первые объективы со стабилизатором на своём борту. Первопроходцем в этой стезе стала компания Canon, которая выпустила свой первый стабилизированный объектив с IS в 1995 г. (официальный анонс стабилизатора IS произошёл годом ранее). Nikon подтянулся лишь спустя 5 лет и анонсировал фирменную систему подавления вибраций VR лишь в 2000 г.

Почему стабилизатор решили разместить именно в корпусе объектива? Этому есть несколько логичных объяснений. Первое и самое важное – в 90-е годы все ещё снимали на плёночную технику и технологически намного легче было внедрить технологию, которая бы стабилизировала световой поток ещё в объективе, т.е. до того он попадал непосредственно на матрицу фотоаппарата. Согласитесь, ведь проще чтобы система проделала свою работы внутри линзы, а не пыталась переместиться рулон с 35-миллиметровой плёнкой.

Вторым аргументом в пользу стабилизатора внутри объектива была дороговизна цифровых фотокамер и их малая популярность. Да, спустя некоторое время, доживающая свои последние года, компания Konica-Minolta таки представила первую в своём роде систему матричной стабилизации изображения. Но она стала популярной только сейчас – во времена тотальной экспансии беззеркалок. Впрочем, об этом мы поговорим во второй главе.

Различные производители по-разному маркируют свои линзы, имеющие на борту стабилизатор изображения. Но по принципу действия они все схожи друг с другом:

• Nikon - VR (Vibration Reduction)
• Canon - IS (Image Stabilization)
• Sony - OSS (Optical Steady Shot)
• Panasonic - MEGA O.I.S. или Power O.I.S. (Optical Image Stabilizer)
• Fujifilm – OIS (Optical Image Stabilizer)
• Sigma - OS (Optical Stabilization)
• Tamron - VC (Vibration Compensation)
• Tokina – VCM (Vibration Compensation Module)

Давайте рассмотрим, как работает стабилизатор на борту фотокамеры, на примере системы IS от Canon. Для начала посмотрите эту анимацию:

Как видно, основную роль в процессе стабилизации изображения играет двояковогнутая линза, которая смещается при помощи электромагнитов в противоположную сторону относительно траектории движения объектива. Уровень смещения определяется датчиками угловой скорости, оснащёнными гироскопами, и управляется скоростным микроконтроллером (до 1000 считываний данных за секунду). Почему датчика именно 2, а не 5 или 10? Всё просто – первый отвечает за смещение по горизонтали, второй – по вертикали.

Так этот процесс выглядит на видео:

В результате проекция изображения остаётся неподвижной относительно матрицы фотоаппарата и на выходе мы получим качественную картинку без смаза.

Наиболее эффективно оптический стабилизатор будет работать на выдержках, близких к 1 / фокусное расстояние . Вы же помните правило, согласно которому выдержка напрямую зависит от фокусного расстояния? Например, вести комфортную съёмку с рук на 100 мм можно и нужно на выдержках 1/100 с и короче. Это без стабилизатора. При его непосредственном участии можно выиграть до 4-5 стопов и снимать уже не на 1/100 с, а на 1/20-1/25 с.

На коротких (менее 1/500 с) и на длинных (более 1/4 с) выдержках стабилизатор лучше выключать – он может только помешать вам сделать нужный кадр. В первом случае это связано с тем, что датчик стабилизатора изображения будет работать на пределах своих возможностей. Та и получить смаз на таких коротких значениях выдержки практически нереально.

На длинных выдержках стабилизатор тоже является бесполезным. Лучше воспользоваться штативом или установить фотоаппарат на какой-нибудь неподвижный объект. Когда камера установлена на штатив, включенный стабилизатор вполне может оказаться источником шевеленки. Это связанно с тем, что он может пытаться определить фантомные смещения и сам сгенерировать небольшую вибрацию. Конечно, маловероятно что такое может случиться, особенно с современными системами стабилизации, но бывает всякое.

Плюсы стабилизации внутри объектива:

1. Оптическая стабилизация внутри объектива считается более эффективной, особенно при использовании телеобъективов. Это связано с тем, что стабилизировать изображение на длинном фокусном расстоянии гораздо сложнее – датчик изображений должен совершать больше движений, чем ему позволяет конструкция и месторасположение.
2. Возможность выиграть от 1 до 5 стопов (в зависимости от поколения) при съёмке в условиях недостаточной освещённости.
3. При использовании оптической стабилизации внутри объектива изображение передаётся в видоискатель и на датчики автофокуса уже в стабилизированном виде, что позволяет лучше контролировать объект съёмки и более эффективно срабатывать автофокусу.

Минусы стабилизации внутри объектива:

1. Стабилизированные объективы стоят дороже и имеют бóльшие габариты.
2. В некоторых случаях стабилизатор может генерировать при работе посторонние звуки, что критично при съёмке видео.
3. Использование стаба может ухудшить боке.
4. В случае выхода следующего поколения стабилизатора, придётся покупать новый объектив – модуль системы стабилизации изображения не сменный.

На сегодняшний существует много разновидностей систем стабилизации внутри объективов. Это и Canon Hybrid IS , предназначаемый для макросъёмки, и Nikon VR Sport , который можно обнаружить на профессиональных телееобъективах, и другие узконаправленные вариации. Все эти системы предназначены для того, чтобы мы могли снимать на более длинных выдержках в условиях недостаточной освещённости и получать при этом резкую и не размытую картинку.

В трёхминутном видеоролике сделан краткий обзор инерционного стабилизатора для фотокамеры и представлен результат его работы при съёмке в движении.

Пролог

Однажды я уже изготовил стедикам (Steadycam) для фотокамеры, но должен признаться, что он не оправдал моих ожиданий.

Я себе представлял, что смогу с его помощью производить съёмку в движении, одновременно отслеживая перемещение объекта съёмки, но у меня ничего не получилось.

Первая же попытка съёмки в движении, проведённая в полевых условиях, с треском провалилась. Зато она выявила главный недостаток стедикамов маятникового типа – нарушение равновесия камеры, при постоянном ускорении или при движении по криволинейной траектории, например, по дуге.

У всех стабилизаторов, построенных по принципу маятника, центр тяжести находится чуть ниже точки опоры, что и приводит к смещению положения камеры при длительном ускорении или криволинейном движении. Причём, чем меньше масса подвижной части, тем ниже и стабильность, обеспечиваемая инерцией системы.

Другой, не менее существенный недостаток традиционного стедикама – отсутствие удобного управления положением камеры. Проще говоря, у оператора нет обыкновенной ручки, с помощью которой он мог бы оперативно направлять камеру на объект съёмки. Эту проблему я тоже пытался решить в своей первой конструкции, но управление оказалось не очень удобным, и совершенно бесполезным при съёмке в движении.

Наверное, операторы-виртуозы способны одновременно:

1. Следить за дорогой.

2. Удерживать в кадре объект съёмки.

3. Во время ускорения и замедления, нежно придерживать камеру, закреплённую на стедикаме.

Но мне с трудом удаётся осуществить и первые два пункта. Достаточно сосредоточиться на рельефе дороги (когда это не гладкий асфальт), как объект съёмки сразу выпадает из кадра. Посему, я уже было забросил попытки съёмки репортажного видео, но в связи со всплеском моды на трёхосевые электронные стедикамы, снова вернулся к своей мечте и попытался осуществить её бюджетными средствами.

Конечно, интересно было бы построить стабилизатор с микропроцессорным, сервоприводным управлением, тем более что электронно-программная часть стоит относительно недорого. Но общие затраты, включая датчики, сервомоторы и питание уже сравнимы со стоимостью бюджетной видеокамеры. Строить такую систему ради съёмки любительских роликов уж точно не стоит. Тогда уже целесообразнее доложить денег и купить более или менее приличный камкордер, в котором есть встроенная система электронной стабилизации.

В общем, я задался вопросом, а возможно ли вообще произвести в движении плавную съёмку с помощью любительской фотокамеры… Ведь на первый взгляд, у современной фотокамеры есть всего пара существенных отличий от видеокамеры.

Разбор отличий фотокамеры от видеокамеры в плане съёмки в движении

Первое отличие – отсутствие электронного стабилизатора. Но ведь никто не запрещает применить программную стабилизацию изображения к уже готовому видеоролику. К тому же, когда имеется исходное видео, то эту операцию можно произвести с учётом особенностей отснятого материала. Например, часть ролика можно стабилизировать, а часть зафиксировать, чтобы видео-картинка вообще не двигалась, будто съёмка велась со штатива.

Не стоит надеяться на оптический стабилизатор, который имеется в современных фотокамерах. Он может только ухудшить результаты видеосъёмки в движении, и его лучше отключить. Во всяком случае, обе мои камеры, при включённых оптических стабилизаторах, добавляют подёргивание в видео, снятое в движении, хотя и довольно хорошо справляются при неспешной съёмке.

Второе отличие – отсутствие запаса по размеру изображению, необходимого для постобработки с применением программной стабилизации. Дело в том, что при софтверной стабилизации, часть исходного изображения утрачивается.

В видеокамерах для нужд стабилизации изображение формируется с запасом, поэтому результирующая, уже стабилизированная картинка сохраняет заданное разрешение.

В фотокамере этот недостаток можно частично компенсировать, если при съёмке выбрать заведомо меньшее фокусное расстояние объектива и большее разрешение изображения, чем требуется для конечного кадра. Ведь, для любительского видео некоторое снижение предельного разрешения не столь критично, как нестабильность картинки на экране.

Если же съёмка ведётся в разрешении, превышающем разрешение конечного фильма, то потери будут и вовсе несущественны. Ведь каждое очередное разрешение видеокартинки превышает предыдущее в 1,5 раза.

Но даже с учётом вышесказанного, получить приличные результаты съёмки в движении не удаётся. Причина в потере значительной площади изображения, необходимой для программной стабилизации, и обусловленной слишком большой амплитудой дрожания фотокамеры. Кроме этого, резкие изменения положения камеры создают заметные артефакты изображения, с которыми не может справиться программа стабилизации изображения.

У меня никогда не было видеокамеры профессионального класса, но я всегда с интересом наблюдал, как профессиональные видеооператоры, меняя ракурс съёмки, заставляют камеру парить в пространстве. Они изменяют положение камкордера, как будто в руках у них спящий младенец. А благодаря встроенному в видеокамеру стабилизатору, плавность движения получается не хуже, чем при использовании самых навороченных электромеханических стедикамов. И хотя, подобные чудеса эквилибристики, операторы обычно вытворяют не в условиях быстрого движения, всё равно, становится ясно, что есть и другие отличия между профессиональной видеокамерой и любительской мыльницей.

Рассмотрим менее явные отличия любительских фотокамер от видеокамер, с учётом особенностей уже профессиональных камкордеров.

Третье отличие – малый вес любительской фотокамеры. Тогда как, видеокамера высокого класса может весить полтора килограмма и более, любительская мыльница редко дотягивает до 300-400 грамм.

Кроме этого, в отличие от фотокамеры, у камкордера вес распределён вдоль оптической оси объектива, что значительно улучшает инерционную стабилизацию изображения без дополнительных затрат.

Четвёртое отличие – отсутствие ручки. У профессиональных видеокамер есть расположенная сверху ручка, которая позволяет плавно перемещать видеокамеру в пространстве одной рукой.

Подозревая, что эта самая ручка и является одним из важных компонентов системы стабилизации видеокамеры в движении, я поставил несколько простых экспериментов, чтобы в этом убедиться. Вы можете их легко повторить, прежде чем браться за напильник и ножовку или покупать готовые гаджеты для стабилизации изображения.

Эксперименты с блюдцем

Быстро перемещаясь по дому с блюдцем, наполненным водой, я старался не пролить воду, применяя при этом разные приёмы и подручные средства.

Вот выводы, по этому эксперименту, которые, для лаконичности, я ограничил всего тремя пунктами:

1. Удобнее переносить блюдце на большом тяжёлом подносе, чем в руках.

2. Удобнее переносить блюдце одной рукой, чем двумя.

3. Удобнее переносить одной рукой блюдце на подносе, лежащем на дне полиэтиленового мешка, чем в случаях, описанных в пунктах 1 и 2.

Опыты позволили сделать два очевидных заключения.

1. Чем больше масса камеры, тем проще сгладить резкие движения при её перемещении.

2. Демпфировать движение камеры проще одной рукой.

Вы можете сказать, что подобные выводы можно было сделать и на основании умозрительных экспериментов. Не спорю. Просто, прежде чем браться за инструменты, мне хотелось убедиться в правильности своих догадок, ведь на рынке стабилизаторов изображения я не нашёл простых решений для съёмки в движении. Раз всё так просто, то почему их никто не производит…

Фабричные гаджеты для фото- видеокамер

Прежде чем браться за эксперименты с железом, заглянул в Интернет в поисках готовых решений.

Если не распылять своё внимание на многофункциональные риги для фото-видеокамер, по причине заоблачных цен, то на просторах сети Интернет можно найти и менее функциональные приспособления:

Как для удержания камеры двумя руками.

Так и для удержания одной рукой.

Правда, ценники в диапазоне 50…300$, скорее могут простимулировать самостоятельное изготовление этих простых приспособлений, чем их покупку, что собственно и произошло в моём случае. К тому же, даже первые опыты с железом показали, что фабричные девайсы, без существенной переделки, не позволят производить видеосъёмку в движении.

Риг с инерционной стабилизацией изображения для фотокамеры

Внимание! Для получения плавной картинки, видео, снятое с помощью фотокамеры и этого самодельного гаджета, требует дополнительной обработки в видеоредакторе. Я для этого использую инструмент Warp Stabilizer программы Adobe Premiere.

С учётом всего вышесказанного, был спроектирован простой стабилизатор изображения, который получил рабочее название «Антистедикам», так как предполагалось, что он будет лишён недостатков, присущих традиционным стабилизаторам изображения маятникового типа, что в последствие и подтвердилось.

Всего было изготовлено два инерционных стабилизатора.

Один – полноразмерный, для использования недалеко от дома.

А другой – компактный, для использования вдали от дома.

Кроме этого, компактный стабилизатор получил «пляжное» расширение.

«Полноразмерным», прототип был назван потому, что при экспериментах на макете, его масса и размеры постепенно повышались до тех пор, пока не удалось получить необходимую плавность изображения, при беге по кочкам.

При использовании этого устройства, стабилизация изображения осуществляется за счёт инерции (равномерного движения или покоя) двух грузиков, разнесённых на максимально-возможное расстояние, ограниченное размерами и жёсткостью конструкции стабилизатора.

Минимально-возможное расстояние между осями, проходящими через оптическую ось объектива и центры масс грузиков, выбрано так, чтобы, при минимальном фокусном расстоянии объектива, в кадр не попали элементы передней части стабилизатора.

На этом чертеже представлен полноразмерный инерционный стабилизатор. С его помощью удалось получить очень хорошие результаты при съёмке во время бега по кочкам. Однако, даже с учётом того, что грузики можно было спрятать под горизонтальную планку, размеры девайса создавали неудобства при транспортировке.

Поэтому был изготовлен ещё одни более компактный инерционный стабилизатор, а именно, уменьшенный в полтора раза, по сравнению с прототипом. Естественно, что качество стабилизации пропорционально снизилось, но я подозреваю, что именно этот вариант приживётся в моём кофре.

Для крепления камеры к горизонтальной планке стабилизатора, была применена

Одна из ручек стабилизатора предназначена для съёмки в движении, а другая для неспешной съёмки с верхней точки.

Четыре грузика, общим весом 1,2кг, обеспечивают инерционную стабилизацию камеры во время движения оператора. Общий вес стабилизатора, снаряжённого камерой весом около 600гр, достигает 2кг.

Вес уменьшенной копии мало отличается от веса «старшего брата», но зато, при транспортировке, он занимает намного меньше места.

Это детали, из которых был собран инерционных стабилизатор.

Для надёжного крепления ручек, в них были просверлены отверстия, в которые, эпоксидным клеем, были вклеены металлические резьбовые втулки.

А вот так выглядит инерционный стабилизатор с установленной камерой в собранном виде.

Чтобы не везти с собой в путешествие грузики, было решено заменить их жёсткими 250-граммовыми ПЭТ бутылками, заполняемыми песком. Удельный вес песка по справочнику около 2,7гр/см³. При этом масса каждого из грузиков должна быть равна около 700гр. Такая масса и карта её распределения должны были бы обеспечить стабилизацию не хуже, чем при использовании полноразмерного стабилизатора.

Нужно сказать, что при испытаниях, с использованием речного песка, выяснилось, что вес заполненных бутылок достигает всего 1,2 кг. Однако, благодаря форме бутылок, качество стабилизации оказалась на уровне полноразмерного девайса.

Для обеспечения необходимой жёсткости конструкции, желательно выбирать самые плотные толстостенные бутылки, с крышками диаметром не менее 40мм. Нужно заметить, что этикетки бутылок, выполненные из термоусадочной плёнки, придают бутылкам дополнительную жёсткость. Такие этикетки удалять не следует.

Шайбы, охватывающие крышки с двух сторон, должны быть максимально-возможного размера.

Для того чтобы винт, крепящий угольник к горизонтальной планке стабилизатора, не прокручивался в буксе во время затягивания барашка, контактные поверхности буксы и винта были залужены, а затяжка винта в буксе произведена в нагретом состоянии.

Увеличение количества деталей этого узла связано с отсутствием крупных шайб с небольшим диаметром внутреннего отверстия.

А это «пляжный вариант» стабилизатора в собранном виде.

Для того чтобы, между съёмками, стабилизатор можно было установить на горизонтальную поверхность, в узел крепления одной из бутылок добавлен оконный угольник.

Недостаток этого стабилизатора в том, что он привлекает к себе излишнее внимание окружающих. Попытка надеть на бутылки чёрные носки большого эффекта не дала. Видимо, внимание привлекает необычная форма изделия.

Внимание! На всех чертежах, для упрощения, не показаны обычные и гроверные шайбы, которые желательно использовать при сборке и стопорении крепёжных элементов. Застопорить винты с потайными головками можно нитрокраской или лаком для ногтей.

О соотношении размеров инерционного стабилизатора

При отклонении камеры от горизонтальной оси, оператор вынужден фиксировать ручку стабилизатора в руке. Момент силы, передающийся руке оператора, прямо пропорционален длине вертикальной планки и весу камеры, и обратно пропорционален диаметру ручки. Поэтому, удобство управления камерой зависит от диаметра ручки. Для улучшения тактильных ощущений о положении ручки в руке, полезно сделать на ней небольшие концентрические углубления.

Нужно сказать, что размеры каждой детали стабилизатора, являются компромиссом между теми или другими параметрами устройства.

Например, чем тоньше ручка, тем труднее стабилизировать стедикам при ускорении, но чем толще ручка, тем слабее тактильное ощущение горизонта.

Другим компромиссом является выбор между размерно-весовыми показателями конструкции и качеством стабилизации. Чем длиннее горизонтальная планка и тяжелее грузики на её концах, тем выше качество стабилизации. Однако, при увеличении длины горизонтальной планки, её конец может попасть в поле зрения объектива, а увеличение веса делает переноску оборудования малокомфортной. Я не рекомендую увеличивать вес снаряжённого стабилизатора более 2,5кг, а предельный размер лучше подогнать под любимый кофр.

Регулировка инерционного стабилизатора изображения для фотокамеры

Если вы используете грузики, положение центра тяжести которых нельзя изменить (как на фото), то отрегулировать горизонт можно путём поворота вертикальной планки на небольшой угол в узле её крепления. Перед регулировкой, один из винтов отпускается, а второй затягивается не до конца. После чего, планка устанавливается в нужно положение, и оба винта затягиваются.

Если в камере нет электронного индикатора уровня, то для юстировки горизонтального положения камеры можно использовать внешний пузырьковый уровень.

Если отказаться от установки быстросъёмной площадки, и использовать стандартный фото винт, то такой стабилизатор можно изготовить за пару часов.

А вот идея, как можно приподнять фото винт от фотовспышки над горизонтальной планкой.

Как пользоваться инерционным стабилизатором

Как оказалось, пользоваться инерционным стабилизатором намного проще, чем традиционным стедикамом. Жёсткий инерционный стабилизатор всегда мгновенно готов к работе, вследствие отсутствия затухающих колебаний, свойственных стедикамам маятникового типа.

При наборе скорости, оператору достаточно твёрже сжать ручку девайса, и ослабить хват, как только скорость движения стабилизируется, а траектория станет прямолинейной.

Вес, балансирующей в руке конструкции, позволяет легко почувствовать положение камеры относительно горизонта через тактильные ощущения. Именно для улучшения тактильных ощущений, ручка удалена от центра тяжести системы на большее расстояние, чем в профессиональных видеокамерах.

Недостатки инерционного стабилизатора представленной конструкции

Основной недостаток этой самоделки – значительный вес, который при съёмке приходится удерживать в одной руке, а при транспортировке вешать на плечо. Правда, этими же недостатками обладают стедикамы и других типов.

Применение стабилизатора для спецэффектов

Если одну из ручек стабилизатора установить на уровне камеры и удалить грузики, то можно, при съёмке с рук, создать спецэффект "качели" или "корабельная качка".

Чтобы во время вращения или резкого перемещения камеры, петли, предназначенные для крепления ремня, не создавали помех записи звука, их можно закрепить с помощью канцелярской резинки.

Нередко приходиться сталкиваться с ситуациями, когда нет возможности выставить необходимые параметры для получения качественного фото при съемке с рук. Или нельзя использовать вспышку или другое осветительное оборудование в условиях недостаточной освещенности. Короче говоря, когда даже сильное поднятие и наличие светосильной оптики (возможности выставить большое значение ) все равно не избавит от необходимости выставлять достаточно длинную , которая при съемке с рук даст или смаз.

Для того, чтобы получить качественное изображение, в таких случаях, необходимо добиться стабилизации фотоаппарата. Сделать это можно, либо стабилизировав камеру внешними приспособлениями, либо воспользоваться встроенной стабилизацией.

В этой статье мы рассмотрим решения по стабилизации изображения , которые разрабатывают и внедряют в свои продукты производители фотоаппаратов и объективов. Внешние средства, такие как штатив, монопод и прочее, мы рассмотрим во второй части статьи.

На сегодняшний день существует несколько принципиально отличающихся решений:

• оптическая стабилизация;
• матричная стабилизация;
• электронная (цифровая) стабилизация.

Оптическая и матричная стабилизация предполагает, что в фотоаппарат (или объектив) встроены специальные датчики - гироскопы или акселерометры. Эти датчики постоянно определяют углы поворота и скорости перемещения фотоаппарата (или объектива) в пространстве и выдают команды электрическим приводам, которые отклоняют стабилизирующий элемент объектива или матрицу фотоаппарата.

При электронной (цифровой) стабилизации ничего никуда механически не сдвигается, изображение углы и скорости перемещения фотоаппарата пересчитываются процессором, который устраняет сдвиг, фактически переделывая полученное изображение.

Обычно, производители внедряют в свои продукты какой-то один тип технологий. Либо, делают фотоаппараты со встроенной стабилизацией, но объективы без таковой (как Olympus или Pentax ). Или наоборот - встраивают стабилизатор в объективы и производят сами камеры без нее (Canon , Nikon , Panasonic , Samsung ). Но, как обычно, есть и исключения).

ОПТИЧЕСКАЯ СТАБИЛИЗАЦИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Оптическая стабилизация - это технология, реализованная в , а не фотоаппарате. Гранды фотостроения - Nikon и Canon практически синхронно начали исследования в области оптической стабилизации. И в 1994 году Nikon представил первую пленочную фотокамеру Nikon Zoom 700VR с, встроенной в объектив, оптической стабилизацией изображения, а в 1995 году Canon представили EF 75-300mm F4-5.6 IS USM , первый в мире объектив, оснащенный оптическим стабилизатором изображения.

Принцип работы заключался в том, что в конструкцию объектива добавляется дополнительный оптический стабилизирующий элемент, который отклоняется электрическим приводом системы стабилизации так, чтобы проекция изображения на плёнке (или матрице) полностью компенсировала колебания фотоаппарата во время съемки.

Мы помним, что фотография - это рисование светом, который проходит через объектив, преломляется линзами объектива и проецируется на светочувствительный элемент (матрица или пленка). Если правильные параметры съемки не соблюдены и выдержка длиннее чем нужно, а вы фотографируете с рук, то проекция изображения попадающего на матрицу сдвигается, вследствие колебания камеры, и изображение получается смазанным.

Так вот, благодаря стабилизирующему элементу, проекция всегда остаётся неподвижной относительно матрицы, что и обеспечивает картинке необходимую чёткость. Но, у этой технологии есть и недостаток - дополнительный оптический элемент немного снижает светосилу объектива . Второй очевидный недостаток, это то, что при прочих равных условиях, объективы со встроенной стабилизацией изображения - дороже .

объективы стабилизации изображения:

• Nikon Vibration Reduction - VR
• Canon Image Stabilization - IS
• Panasonic Lumix Optical Image Stabilizer O.I.S. (Есть разновидности - POWER O.I.S. и MEGA O.I.S. )
• Olympus Image Stabilization - IS
• Sony Optical Steady Shot - OSS
• Tamron Vibration Compensation - VC
• Sigma Optical Stabilization - OS
• Samsung Optical Image Stabilizer - OIS
• Fujifilm Optical Image Stabilizer - OIS

Как вы обратили внимание, у некоторых производителей могут попадаться разные типы оптических стабилизаторов, как например POWER O.I.S. и MEGA O.I.S. у Panasonic . Итак, давайте разбираться:

Изначально, первые оптические стабилизаторы были двухосными - то есть, осуществляли сдвиг проекции изображения по двум осям плоскости - горизонтальной и вертикальной и могли компенсировать колебания при использовании выдержки, длиннее возможной на 1-2 ступени.

Рассмотрим пример : при использовании объектива с фокусным расстоянием 100 мм, минимальная выдержка, которую возможно использовать для получения достаточно резкого изображения, должна быть короче 1/100 секунды (это для полного сенсора, а если в камере установлен , то нужно учитывать - ). Но, если в объективе используется стабилизирующий элемент, выдержку можно сделать короче без ущерба для качества изображения (1 ступень - это сокращение выдержки в 2 раза, 2 ступени - в 2*2=4 ! раза). То есть, можно поставить выдержку, вплоть до 1/25 секунды.

Но прогресс не стоит на месте, и сегодня производители предлагают в своих продуктах, уже гораздо более продвинутые стабилизирующие элементы, способные компенсировать выдержку в 3-4 и даже 5 ступеней (то есть сократить выдержку в 8-16-32 раз, соответственно).

Кроме того, появились технологии с 4-х осевыми стабилизационными элементами, позволяющие компенсировать не только дрожание рук и горизонтальные / вертикальные сдвиги, а и осевые перемещения объектива и сильную тряску при ходьбе. Это существенно промогает при макросъемке и съемке видео на цифровой фотоаппарат с рук.

Как пример - MEGA O.I.S. у Panasonic , это двухосевая стабилизация с компенсацией вибраций до 2-3 ступеней, а POWER O.I.S. - это уже четырехосевая система, которая помимо компенсации до 3-4 ступеней, еще и способна гасить вибрации съемки видео с рук при ходьбе. Подобные технологии есть и у других производителей - например Hybrid IS и Dinamic IS у Canon .

ВНУТРИКАМЕРНАЯ ИЛИ МАТРИЧНАЯ СТАБИЛИЗАЦИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Матричная стабилизация - это технология, реализованная в фотоаппарате, а не объективе. Она была предложена компанией Konica Minolta и впервые применена в 2003 году в фотокамере Dimage A1 (сама технология называлась - Anti-Shake ).

При таком решении, колебания камеры компенсирует не оптический элемент внутри объектива, а сама матрица, установленная на подвижной стабилизирующей платформе. Принцип стабилизации здесь иной - сама матрица "подстраивается" под проекцию изображения, а не проекция изменяется по пути к матрице. Из плюсов такого решения - в отличие от оптической стабилизации, матричная не вносит искажений в картинку и не влияет на светосилу объектива. Кроме этого, наиочевиднейший плюс в том, что можно использовать любые, даже самые дешевые объективы и получать "стабилизированное" изображение.

Но есть и минусы. Считается, что стабилизация сдвигом матрицы менее эффективна, нежели оптическая стабилизация. С увеличением фокусного расстояния объектива эффективность ее снижается: на длинных фокусах матрице приходится совершать слишком быстрые перемещения со слишком большой амплитудой, и она просто перестаёт успевать за «ускользающей» проекцией. Кроме того, для высокой точности работы, система должна знать точное значение фокусного расстояния объектива, что ограничивает применение старых зум-объективов, а также - расстояние фокусировки при малой дистанции. А самое неприятное - матричная стабилизация может не корректно работать при макросъёмке. Конечно же, прогресс и здесь не стоит на месте, и производители значительно совершенствуют свои разработки. Новейшие камеры предлагают уже 5-осевые системы стабилизации (Konica Minolta Anti-Shake была 2-осевой) и возможность компенсации выдержки до 5 ступеней.

Ниже приведены обозначения, применяемые производителями для идентификации встроенной в камеры стабилизации изображения:

Konica Minolta Anti-Shake - AS (уже не выпускается, здесь упомянута как "дань истории")

Pentax Shake Reduction - SR

Olympus In Body Image Stabilizer - IBIS

Sony SteadyShot - SS , (Есть разновидности - Super SteadyShot - SSS и SteadyShot INSIDE - SSI )

ЭЛЕКТРОННАЯ (ЦИФРОВАЯ) СТАБИЛИЗАЦИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ

При этом виде стабилизации, примерно 40 % пикселей на матрице отводится на стабилизацию изображения и не участвует в формировании картинки. При дрожании камеры, картинка «плавает» по матрице, а процессор фиксирует эти колебания и вносит коррекцию, используя резервные пиксели для компенсации дрожания. Эта система стабилизации широко применяется в недорогих цифровых видеокамерах, где матрицы маленького размера. Она имеет значительно более низкое качество, чем прочие типы стабилизации, зато принципиально дешевле, так как не содержит дополнительных механических элементов.

Обратите внимание, что производители могут давать возможность выбора использования определенных режимов работы систем стабилизации , например:

• однокадровый режим , при котором система стабилизации активируется только на время экспозиции для одного кадра (Если нет выбора режимов стабилизации, а только переключатель включения/выключения, значит, скорее всего, это единственный возможный режим её работы. Хотя - возможно, что определение режима работы стабилизации выставляется в меню фотокамеры)

• непрерывный режим , при котором система стабилизации работает постоянно, что облегчает фокусировку в сложных условиях. Однако эффективность работы системы стабилизации при этом может оказаться несколько ниже, поскольку в момент экспозиции корректирующий элемент может оказаться уже смещённым, что снижает его диапазон корректировки. Да, и в непрерывном режиме система потребляет больше электроэнергии, что приводит к более быстрому разряду аккумулятора.

• режим панорамирования , при котором система стабилизации компенсирует только вертикальные колебания.

Еще раз заострим внимание, что режимы работы системы стабилизации могут регулироваться как на корпусе объектива, так и в меню камеры.

У всех производителей есть свои специфические наработки и технологии, так что стоит ознакомиться с руководством пользователя конкретного объектива, чтобы в полной мере использовать все его возможности.

Также, важно учитывать, что практически для всех объективов и камер, оснащенных встроенной стабилизацией изображения, производители рекомендуют отключать ее, при установке камеры на штатив.

Кроме того, некоторые производители внедряют в свою технику как оптическую так и матричную стабилизацию:

• Sony , поглотив в свое время компанию Minolta , получили “в наследство” технологию двуосного сдвига матрицы - Konica Minolta AS (Anti-Shake) , доработали ее и сейчас внедряют в некоторые свои фотоаппараты. Причем, новая полнокадровая беззеркальная камера Sony α7 II уже снабжена 5-осевым стабилизатором.
• Компания Panasonic встраивает стабилизацию изображения в объективы, но у них есть уже четыре (пока что - четыре) модели фотоаппаратов со встроенной матричной системой стабилизации - это DMC-GX7 , DMC-GX8, DMC-GX80, DMC-G80 . Какого-то специального названия технология не имеет, просто в спецификациях указано, что в камере используется система стабилизации изображения (Image Sensor Shift Type ).
• Компания Olympus тоже начала производить объективы со встроенной оптической стабилизацией изображения, которая дополняет встроенную матричную. Таких объективов пока всего два - M.ZUIKO DIGITAL 300mm F4.0 IS PRO и M.ZUIKO DIGITAL ED 12-100mm F4 IS Pro.

Подводя итого, хочется сказать, что:

• система встроенной стабилизации изображения - это действительно серьезный помощник, дающий возможность получить качественные кадры в сложных условиях съемки
• даже светосильная оптика поможет уменьшить выдержку, но не поможет при съемке видео с рук, где важна компенсация серьезных колебаний
• стабилизация вместе со светосильной оптикой - это наилучшее сочетание, к которому "стоит стремиться", и которое дает наилучший результат
• если уж вы покупаете не самую светосильную оптику, то хотя бы не экономьте на стабилизации изображения - это нередко очень выручает
• также не забывайте, что длиннофокусные объективы, требуют достаточно коротких выдержек (помним про правило) и в них особенно важна хорошая стабилизация изображения.

При выборе оборудования для видеосъемки будет ошибкой думать, что достаточно купить навороченную камеру с высоким разрешением и картинка будет выглядеть хорошо. На самом деле, если посмотреть видео, снятое профессионалами, мы уже по плавности перемещения камеры увидим, что камера закреплена на чем-то, позволяющем избежать резких поворотов и тряски. То есть на деле не менее важную роль играют различные системы, фиксирующие камеру, либо позволяющие плавно двигать её. В случае съемки с рук наиболее современным вариантом такой системы являются электронные стабилизаторы (стедикамы), компенсирующие поворот камеры за счет встроенных электромоторов.

Рассмотрим подробнее, что же они делают.

У любого электронного стабилизатора камера и ручка, за которую его удерживают, соединены двумя рамками, расположенными перпендикулярно друг другу. Между рамками присутствуют три шарнира, приводимых электромоторами. Каждый из этих электромоторов удерживает камеру от поворота по одной из трех осей. Эти три оси обычно называют по терминологии авиации:

1. Крен - наклон камеры влево-вправо
2. Тангаж - наклон вперед-назад
3. Рысканье - поворот вокруг вертикальной оси

Также в конструкцию стабилизатора входят гироскопы, которые, собственно, определяют стремление камеры вращаться вокруг этих осей.

Из этого всего понятно, что даже в простейшем виде электронный стабилизатор представляет собой высокотехнологичное устройство, возможности которого раньше можно было реализовать только за очень большие деньги.

В зависимости от задач и бюджета, для видеосъемки могут использоваться разные камеры. Соответственно, поскольку камеры имеют разный вес, стабилизаторы отличаются по максимальной нагрузке. Поэтому мы решили не мешать все в кучу, а рассматривать данные устройства в порядке возрастания максимальной нагрузки.

Электронные стабилизаторы для экшн-камер

Экшн-камеры имеют компактные размеры, поэтому и стабилизаторы для них оказываются легкими. Они могут использоваться с удлинителями-моноподами, которые превращают их в продвинутую “селфи-палку”.

Наиболее популярны и распространены стабилизаторы китайской фирмы Feiyu . Их популярность возникает за счет небольшой цены, которая, в свою очередь, обусловлена функциональной простотой.

Первая из моделей, с которой все и начиналось - , предназначенная для GoPro HERO 3 и - послужила отправной точкой для последующих устройств. Для управления здесь используется всего лишь две кнопки - одна для включения, другая - для переключения режимов. Камера лишь крепится к стабилизатору, управлять камерой со стабилизатора невозможно. Характерная особенность Feiyu FY-G4 - его нельзя включать без нагрузки, то есть камеры.

Имел три режима, в зависимости от того, какие оси остаются зафиксированными с помощью стабилизатора, а какие нет. Позже вышла модель , крепление которой стало универсальным и подходило для камер других производителей.

Основным улучшением еще одной обновленной модели - стала возможность поворота камеры на 360 градусов по горизонтали, а также подключения GoPro к разъему на стабилизаторе для удобства работы, все это вкупе с новым, более удобным креплением самой камеры. На стабилизаторе, наконец, появился джойстик для управления поворотом.

Другой форм-фактор электронных стабилизаторов для экшн-камер представлен моделью . Уже название говорит о том, что он более компактен.

Имеет небольшой корпус без ручки, так как предназначен для установки на различные крепления для экшн-камер.То есть, вы можете поставить его на велосипед, шлем, любую подвижную платформу, а он будет стабилизировать закрепленную экшн-камеру. Впрочем, никто не мешает закрепить и его на монопод и использовать для селфи-видео, как FY-G4 .

Стабилизаторы для смартфонов

Профессионал вряд ли будет целенаправленно снимать на смартфон, а вот для любителя таковой может оказаться основным устройством видеозаписи, благо современные модели “умных телефонов” это позволяют.

Feiyu в этом сегменте выпускает модель FY-G4 Pro и FY-SPG Live .

Основной “фишкой” второго является возможность поворота в вертикальное положение съемки, подключение к смартфону по Bluetooth. При этом, на смартфон ставится специальная программа, с помощью которой можно калибровать стабилизатор.

Но лучшим стабилизатором для такого стиля съемки, пожалуй, является .

Основные преимущества этого устройства:

1. Стабилизатор подключается к смартфону по Bluetooth, и может управлять съемкой фото и видео с помощью выделенных кнопок.
2. Программное обеспечение поддерживает функцию определения лиц, благодаря чему Osmo Mobile может автоматически снимать какого-либо человека, следя за его перемещениями поворотом в его сторону.
3. Стабилизатор поддерживает функцию motion timelapse. Камера смартфона делает серию снимков со смещением на небольшой угол после каждого из них, а затем эти снимки объединяются в видеоролик.
4. Возможность апгрейда качества изображения с появлением новых моделей смартфонов.
5. Возможность использования стабилизатора с GoPro HERO с помощью креплений сторонних производителей.

Стабилизаторы для фотоаппаратов и видеокамер

От компактных стабилизаторов происходят самые простые модели - с одной ручкой. Здесь мы возвращаемся к моделям Feiyu. Дело в том, что они разработали аналогичную FY-G4 модель стабилизатора, только предназначенную для камер большего размера. Называются эта модель FY-MG .

Она поддерживают камеры с весом до 1 килограмма, что, конечно, является не только количественным, но и качественным скачком.

В случае использования подобного стабилизатора необходима не только настройка под вес камеры, но и регулировка под центр тяжести. Поэтому на FY-MG предусмотрена возможность регулировки баланса камеры по всем плоскостям.

У данного устройства существует две версии: FY-MG Lite и FY-MG V2 . Вторая отличается от первой пластиковым кейсом для переноски и, самое важное, наличием в комплекте держателя, позволяющего удерживать стабилизатор двумя руками. Таким образом, стабилизатор имеет несколько используемых конфигураций, представленных на фото ниже.

Устройства серии DJI Ronin , несмотря на такой же принцип работы, как у других производителей, имеют ряд качественных отличий, позволяющих рассматривать их как отдельный класс. Перечислим эти особенности:

Выводы

Выбор электронного стабилизатора определяется, в первую очередь тем, какую камеру вы хотите использовать и какой у вас бюджет. Это не тот случай, когда вам придется выбирать из множества аналогичных моделей, так как на нашем рынке количество производителей весьма ограничено. Так или иначе, любой электронный стабилизатор значительно улучшает продуктивность работы. В некоторых случаях, его может заменить классический механический стедикам, который, как ни странно, дает более натуральный эффект стабилизации, но это совсем другая история.