Цифровая стабилизация изображения в FullHD-видеокамерах
Тестирование проведено и предоставлено независимой тестовой лабораторией CCTVLAB.
Профессиональное видеонаблюдение – это такая область, где даже самая мелкая деталь может иметь важнейшее значение. Недаром идет непрестанное увеличение разрешения видеокамер и производители соревнуются, кто сможет представить на рынок новейшую модель с еще большим количеством мегапикселей. Ведь высокое реальное разрешение как раз и позволяет видеть те самые мелкие детали. Раньше задачи распознавания решались только на достаточно близком расстоянии от камер. Теперь же видеокамера может находиться на значительном удалении от наблюдаемого объекта и при этом передавать все происходящее на сцене с достаточной детализацией.
Для профессионалов сцены из фильмов, в которых происходит бесконечное увеличение изображения за счет использования фантастических алгоритмов, всегда были комичными. Однако высокое реальное разрешение позволяет без использования каких-то сюрреальных технологий получать максимально детализированное изображение.
И наиболее сбалансированными сейчас являются FullHD-камеры, осуществляющие съемку с разрешением 2 Мпкс. Несколько лет назад они только появились на рынке и проигрывали более ранним моделям по чувствительности (реальному разрешению при низкой освещенности) и величине потока (требуемому размеру архива на видеосервере для полноценного видеомониторинга 24/7). А сейчас благодаря новым высокочувствительным сенсорам и применению новейших алгоритмов кодирования эти модели стали практически минимальным вариантом, используемым инсталляторами.
Реальное разрешение зачастую значительно меньше заявленного вследствие воздействия разнообразных внешних факторов. И одной из причин, приводящих к этому, является воздействие на видеокамеры механической вибрации в месте установки. Подобная вибрация практически всегда сопутствует видеокамерам, установленным вдоль автомобильных дорог на столбах или специальных мачтах. В этом случае она возникает вследствие сильного ветра и нестабильности используемой конструкции.
Кроме того, на камеру может непосредственно передаваться и вибрация от техногенного источника. Зачастую (особенно при видеонаблюдении в помещении) рядом оказывается какой-то мощный источник вибрации: генератор, лифт, входная дверь. Кроме смазывания изображения при эксплуатации в таких условиях, происходит «дребезжание» картинки и заметное увеличение потока. Главная проблема состоит в том, что вибрация является непредсказуемым процессом, не может быть учтена, описана, а значит и полностью скомпенсирована определенным алгоритмом. Подобное ухудшение изображения сильно усложняет задачу детекции, а тем более распознавания. К примеру, при распознавании автономеров ПО может не справляться с такими условиями и выдавать большое количество ошибок. Стоит учитывать, что для длиннофокусных объективов влияние вибрации будет наиболее критичным и даже небольшое перемещение камеры может вызывать колоссальное смещение картинки. При больших увеличениях это недопустимо. А ведь малая вибрация присутствует практически всегда, но обычно ее просто не замечают.
Поэтому важной для инсталлятора, а следовательно и производителя становится разработка способов борьбы с подобным. Полноценное решение этой проблемы заключается в применении оптической стабилизации в объективах видеокамер. Но такие камеры практически отсутствуют на рынке и являются скорее дорогостоящими проектными устройствами. Другой вариант, куда более доступный и распространенный, – использование программной стабилизации изображения. Подобные алгоритмы стабилизации могут называться по-разному: EIS – Electronical Image Stabilization, DIS – Digital Image Stabilization. Существует подход, при котором в камере используется гиросенсор. Его перемещения передаются в процессор камеры и учитываются при программной обработке изображения для компенсации вибрации. Еще есть несколько достаточно экзотических вариантов для видеонаблюдения. Ну и наконец, инсталляторы зачастую просто игнорируют мелкую вибрацию камеры, лишь иногда подстраивая сбившуюся фокусировку.
Преимущества и недостатки разных типов стабилизации изображения указаны в табл.
1.
Чтобы посмотреть, что же из себя представляют цифровые алгоритмы стабилизации как самый доступный вариант компенсации вибрации, мы решили провести тестирование.
Принцип работы алгоритмов цифровой стабилизации изображения
Принцип работы алгоритмов цифровой стабилизации изображения заключается в программной обработке видеосигнала, поступающего с сенсора камеры. При включении режима стабилизации видеокамера фиксирует центр изображения. Камера транслирует часть потока («кроп»), обрезая полосу изображения по периметру. При возникновении перемещения (при вибрации) она «следит» за перемещением центра изображения, передвигая область трансляции по площади кадра вслед за перемещением. Таким образом, амплитуда цифрового стабилизатора ограничена периметральной областью, вырезанной из площади изображения.
Что тестируем? Мы решили испытать воздействие вибрации на изображение в Box-камерах. Для этих моделей чаще всего возможна установка на улице в кожухе с применением длиннофокусных объективов, что является наиболее сложным условием при наличии вибрации.
FullHD-разрешение выбрано как самое востребованное на текущий момент. Таким образом, мы собирали камеры со следующими ограничениями:
- разрешение 2–3 Мпкс;
- корпус Box.
Какие модели были предоставлены на тест? В результате в лаборатории оказались следующие образцы:
- BEWARD SV2015M;
- Bolid VCI-320;
- NOVIcam PRO NC24P;
- приобретенная лабораторией камера, которую в дальнейшем будем называть Noname.
Как будем проводить измерения?
Все измерения будем проводить при одинаковом угле обзора у камер. Оценим общее качество съемки камер, определив реальное разрешение при помощи типовой тестовой таблицы при снижении освещенности от 500 до 1 лк, не используя ИК-подсветку.
Заданные амплитуда и частота вибрации в нашем тесте характерны для конструкций, на которые устанавливают камеры (столбы, мачты над автомагистралями).
Первым будет разрешение камеры при воздействии вибрации и при воздействии вибрации и включенном алгоритме стабилизации. А вторым фактором будет отношение перемещения изображения при воздействии вибрации к перемещению изображения при воздействии вибрации с включенным алгоритмом стабилизации.
BEWARD SV2015M
Предоставлена НПП «Бевард»
Самая дорогая камера в тесте, которая показала самое высокое разрешение и наилучшую стабильность разрешения при снижении освещенности. Продемонстрировала наибольшую эффективность алгоритма стабилизации изображения при больших амплитудах на 1 Гц и при малых на 5 Гц . Лидирует по величине разрешения при малой амплитуде и вибрации на 1 Гц при выключенном алгоритме стабилизации. На этой же частоте включение алгоритма стабилизации позволяет сохранить разрешение даже при воздействии вибрации.
Производитель отмечает, что камера снабжена чувствительным сенсором SONY Exmor R, что позволяет ей записывать качественное видео с высокой цветопередачей и малым уровнем шума в условиях недостаточной освещенности, а также при работе с короткой выдержкой для наблюдения быстро движущихся объектов.
По словам производителя, поддерживаемая функция ABF преобразует объектив с типом крепления CS в объектив с автофокусом для удаленного изменения положения матрицы, точно подстраивая таким образом фокусировку изображения. Заявлены поддержка режима высокоскоростной съемки (60 кадр/с), кодек H.265 совместно с режимом Smart Stream для повышения степени сжатия видео и 2-кратный расширенный динамический диапазон (Double Scan, 2xWDR).
В характеристиках указана встроенная поддержка расширенной видеоаналитики на восемь функций: подсчет людей, пересечение линии, детекторы праздношатания, саботажа, людей, движения и входа/выхода в рамках заданной области (активация лицензии).
Bolid VCI-320
Предоставлена ЗАО НВП «Болид»
Камера имеет наименьшее (почти нулевое) снижение разрешения при включении алгоритма стабилизации во всех условиях.
Лидирует по эффективности алгоритма стабилизации изображения при малых и средних амплитудах на 1 Гц и занимает второе место по этой величине на 5 Гц. Имеет наилучшее разрешение при вибрации 5 Гц.
Производитель описывает модель как цветную видеокамеру, предназначенную для работы в составе комплекса видеонаблюдения и непрерывной трансляции видеоизображения с охраняемой зоны на системы отображения, записи, хранения и воспроизведения видеоизображения. Производитель оснастил свою камеру аудиовходом и аудивыходом для подключения дополнительного звукового оборудования. В модели заявлен разъем DI/DO для приема/отправки и обмена цифровыми сигналами с внешними устройствами.
Для более экономного использования видеоархива камера поддерживает видеозапись с помощью кодека Н.265. В камере заявлен встроенный адаптер PoE для питания по кабелю сети Ethernet и слот для карты microSD, позволяющий сохранять видео даже при отсутствии сетевого подключения.
Производитель отмечает, что видеокамера обладает расширенным динамическим диапазоном 140 дБ для одновременного отображения ярких и темных участков одного кадра и высокой чувствительностью в условиях плохой освещенности.
NOVIcam PRO NC24P
Предоставлена компанией NOVIcam
Камера входит в число лидеров по величине и стабильности разрешения, причем при хорошей освещенности показывает достаточно близкие к лидеру значения.
Модель не оснащена функцией цифровой стабилизации изображения. IP-видеокамера исполнена в классическом корпусе и, по словам производителя, передает изображение FullHD с разрешением 1080р, 25 кадр/с и обеспечивает детализированный обзор. По информации производителя, связка мегапиксельного сенсора SONY и производительного процессора превращает камеру в мультифункциональное устройство. Заявляется возможность подключения к камере микрофона и динамиков, датчиков тревоги и реле, карты памяти, что должно позволить организовать на ее основе полноценную систему видеонаблюдения.
На одну из боковых сторон вынесен разъем автоматической регулировки диафрагмы (АРД) для электронного управления световым потоком. Поддержка технологии РоЕ позволит использовать один кабель для передачи питания и данных.
Производитель подчеркивает, что для простоты настройки и удаленного доступа к камере предоставляется бесплатный облачный сервис P2P. Поддержка стандарта ONVIF предназначена для обеспечения связи с популярными IP-видеорегистраторами и программным обеспечением. Заявляется широкий диапазон рабочих температур, позволяющий использовать камеру даже в неотапливаемых помещениях.
Noname
Предоставлена лабораторией CCTVLab
Ожидаемо отстает от других камер по величине разрешения и качеству работы алгоритма цифровой стабилизации изображения практически при всех условиях. Однако показывает рост эффективности алгоритма стабилизации при частоте вибрации 5 Гц, в итоге выигрывая у других моделей при больших амплитудах.
Модель является типовой видеокамерой из китайского интернет-магазина и оснащена сенсором SONY IMX123. Преимуществом этой конкретной модели является поддержка алгоритма цифровой стабилизации изображения.
Результаты испытаний
Во всех камерах наблюдалось закономерное снижение разрешения при снижении освещенности (рис. 1).
По графикам (рис. 2 и рис. 3) становится заметно, что в большинстве камер при увеличении амплитуды вибрации происходит закономерное падение разрешения. В основном разрешение камер при включенном алгоритме немного ниже, чем когда он выключен.
Чем выше амплитуда и частота вибрации, тем меньше разница между величинами разрешений при съемке с выключенным алгоритмом и при его включении. Интересно, что при частоте 1 Гц алгоритм стабилизации одной из камер отрабатывает вибрацию без видимого ухудшения изображения.
При оценке эффективности работы алгоритма стабилизации можно заметить много интересных особенностей.
Эту эффективность вычисляли при воздействии вибрации как отношение амплитуды колебания изображения к амплитуде колебания изображения при включенном алгоритме стабилизации изображения. Получилось, что алгоритмы стабилизации камер более эффективны на частоте 1 Гц (рис. 5), причем эффективность с увеличением амплитуды вибрации только возросла.
А вот при частоте 5 Гц (рис. 6) эффективность с ростом амплитуды вибрации незначительно росла только у одной камеры, а у двух других заметно снижалась.
При большой амплитуде вибрации на частоте 5 Гц амплитуда перемещения изображения у этих двух камер при включенном алгоритме сравнялась с амплитудой при выключенном алгоритме.
Если же рассмотреть все результаты в совокупности, то можно отметить, что камеры лучше справились с вибрацией на 1 Гц. Можно предположить, что производители настраивали свои алгоритмы именно на такие условия.
Подведем итоги
По результату тестов данных образцов камер можно сделать следующие важные выводы. Алгоритм стабилизации изображения при его включении снижает разрешение камеры, даже при съемке статичного изображения при отсутствии вибрации. И далее разрешение падает с увеличением амплитуды и частоты вибрации, стабилизатор позволяет лишь сохранить разрешение на том же уровне либо ухудшает его еще больше. Но в то же время алгоритм цифровой стабилизации значительно сокращает амплитуду колебаний изображения, снижая скачок битрейта из-за вибрации, что позволяет более стабильно работать различным алгоритмам аналитики, таким как распознавание номеров, детектор движения и т.д., а также делает просмотр видео более комфортным.
Отсюда следует главная рекомендация для инсталляторов: необходимо следить, чтобы на камере алгоритм стабилизации был выключен при отсутствии веского обоснования его включения (не столько самого наличия заметной вибрации камеры в месте установки, сколько именно влияния этой вибрации на качество выполнения системой видеонаблюдения конкретных задач).
Опубликовано в журнале «Системы безопасности» №2, 2019
Посмотреть результаты испытания других типов видеокамер >>
В чем разница между оптической и цифровой стабилизацией изображения? 📀
Если вы когда-либо пытались снимать видео на своем телефоне во время ходьбы, вы знаете, что держать изображение по-прежнему сложно. Есть некоторые аккуратные технологии, предназначенные для уменьшения эффекта дрожания-кулачка, и есть два разных подхода к его реализации.
Оптическая стабилизация изображения происходит из мира неподвижной фотографии, используя сложные аппаратные механизмы внутри объектива, чтобы сохранить изображение неподвижным и обеспечить резкий захват. Он существует уже давно, но был адаптирован для видео и недавно миниатюризирован для смартфонов. Цифровая стабилизация изображения — это скорее программный трюк, например «цифровой зум», а наоборот, активный выбор правильной части изображения на датчике, чтобы сделать его похожим на объект, а камера движется меньше. Давайте посмотрим, как они работают, и как они применяются в новейших гаджетах.
Оптическая стабилизация изображения: стабилизатор для вашего объектива
В How-To Geek уже есть статья, объясняющая, как работает стабилизация оптического изображения. Но для полноты мы подведем итог: оптическая стабилизация изображения, обозначенная как OIS для краткости и также называемая «IS» или «снижение вибрации» (VR, не относящаяся к виртуальной реальности) в зависимости от марки камеры, является все о аппаратном обеспечении.
Объектив камеры с оптической стабилизацией изображения имеет внутренний двигатель, который физически перемещает один или несколько элементов стекла внутри объектива, когда камера фокусирует и записывает снимок. Это приводит к стабилизирующему эффекту, противодействующему движению объектива и камеры (например, от встряхивания рук оператора) и позволяя записывать более резкое, менее размытое изображение. Это, в свою очередь, позволяет фотографировать в нижнем свете или при более низком значении F-stop при все еще четком определении.
Техника, которая идет на этот материал, потрясающая. Это супер-крошечная версия внешнего оборудования, такого как многоосевые карданы, используемые в таких системах, как Steadicam — те большие плечевые скобы для фотоаппаратов, которые вы, возможно, видели на спортивных мероприятиях или в фильмах. Результаты системы стабилизации в объективе или в камере не так драматичны, как те, которые вы получаете от внешних гироскопических стабилизаторов, но они все еще впечатляют. Камера с объективом, обеспечивающим оптическую стабилизацию изображения, может захватывать более четкие неподвижные изображения при более низких уровнях освещенности, чем один без, и та же технология может быть использована для создания небольшого улучшения в размытом, дрожащем эффекте записи видео на портативную камеру. Большой недостаток заключается в том, что для стабилизации оптического изображения требуется много дополнительных компонентов в объективе, а камеры и объективы, оборудованные OIS, намного дороже, чем менее сложные конструкции.
Оптическая стабилизация изображения обычно ограничивалась высококачественными фотокамерами и видеокамерами. Но технология была достаточно повторена, и теперь вы можете получить ее в зеркальных камерах и зеркальных камерах на потребительском уровне. Он даже был сокрушен, так что объектив OIS может вписаться в модуль камеры для смартфонов. Да, это означает, что в некоторых смартфонах, имеющих толщину менее полутора дюймов, есть крошечный элемент движущегося стекла. Если на вашем телефоне есть объектив OIS, вы можете удерживать верхний конец до уха, немного встряхнуть его и даже услышать, как стабилизирующий элемент грохочет в модуле задней камеры. (Хм, не делай этого слишком сложно.)
Вот пример крошечного элемента OIS модуля камеры телефона. Обратите внимание, как верхняя часть узла объектива может перемещаться независимо от датчика изображения внизу.
Обладая гораздо меньшими объективами и датчиками, функция OIS на телефонах не так способна, как на больших камерах. Но он по-прежнему помогает вам делать более четкие фотографии и менее шаткое видео. Некоторые заметные проекты телефонов с оптической стабилизацией изображения включают iPhone 6+ и более поздние версии, Samsung Galaxy S7 и более поздние версии, LG G-series и Pixel 2 от Google.
Ручная стабилизация изображения: обрезка видео для его стабилизации
Цифровая стабилизация изображения выполняется в программном обеспечении. Если вы знакомы с разницей между оптическим зумом и цифровым зумом (т. Е. Раздувая пиксели на изображении, не улучшая их), это похоже. Но цифровая стабилизация оказывает гораздо более непосредственное, измеримое влияние на видео.
Чтобы стабилизировать дрожащее предварительно записанное видео, вы можете вырезать разделы на границах, которые «перемещаются» вокруг каждого кадра, в результате чего видео выглядит более стабильным. Это оптическая иллюзия: пока видео дрожит, урожай каждого кадра изображения настраивается, чтобы компенсировать дрожание, и вы видите «гладкую дорожку видео». Для этого требуется либо масштабирование на кадре изображения (и жертвующее качеством изображения), либо изменение самого кадра (в результате чего изображение будет уменьшено с черными границами, которые перемещаются).
Редакторы видео пациента могут делать это вручную с завершенной записью, покадровой. Вот драматический пример короткого выстрела из «Звездных войн» Эпизод VII.
Это преувеличенный пример обрезки для стабилизирующего эффекта, но он показывает, как перемещение изображения вокруг видеофрагмента относительно объекта (корабля) или фона может привести к более плавному видео. Вот коллекция более типичных примеров с предметами реального мира.
Цифровая стабилизация изображения: программное обеспечение для обрезки видео для вас
С помощью дополнительного программного обеспечения компьютеры могут автоматически применять эту технологию обрезки и перемещения к видео. Программное обеспечение для редактирования видео, такое как Adobe Premiere, Final Cut Pro и Sony Vegas, может сделать это, как правило, достижение эффекта путем обрезки или масштабирования полноразмерного видео в небольшом количестве и динамической стабилизации его по кадру. Вот пример автоматического эффекта стабилизации на видео, выполненного в Final Cut Pro (пропустите до 3:34, если он еще не установлен).
Подобно оптической стабилизации изображения, это программное обеспечение для последующей обработки становится все дешевле и более распространено. Можно даже использовать базовую стабилизацию масштабирования и урожая, встроенную в некоторые бесплатные видеоуслуги, такие как YouTube и Instagram. Существует ограничение на то, насколько этот эффект может быть применен, так как ему нужно увеличить масштаб, чтобы компенсировать дрожание камеры, не показывая черные области на краю видеорамки. Чем больше вы увеличите масштаб изображения, тем ниже будет качество конечного видео. Обратите внимание, что следующее видео рамка стабилизированных кадров (сверху) меньше, чем полный кадр исходного не стабилизированного видео (снизу) из-за урожая, необходимого для стабилизирующего эффекта.
Вот что означает «стабилизация цифрового изображения»: использование инструментов обрезки видео, автоматически и сразу в камере, без необходимости дополнительного программного обеспечения после записи видео.
Эта технология не нуждается в каких-либо дополнительных движущихся частях механизма объектива, что делает ее более дешевой в производстве. Это не так технически эффективно, как оптически стабилизированная линза, потому что вам нужна более совершенная компьютеризированная обработка для применения инструментов обрезки в реальном времени. Но при правильной комбинации аппаратного и программного обеспечения эффекты могут быть драматичными. Вот видео новейших технологий стабилизации цифровых изображений в новой серии GoPro 7.
Обратите внимание, что GoPro 7, как и его предшественники, не имеет каких-либо движущихся частей стабилизации в самой камере, а видео выше не было стабилизировано дополнительным программным обеспечением, таким как Premiere или Final Cut. Все это видео снимается непосредственно с камеры, при этом автоматически применяется обрезка, чтобы компенсировать дрожание и вибрацию. Это не идеально — недостаточно, чтобы полностью удалить тряску с велосипеда, идущего вниз по лестнице, например, и накладывает на видеокадр 10% урожая. Но это впечатляющее улучшение по сравнению с нестабильной камерой без затрат или времени, необходимых для OIS или стабилизации только программного обеспечения. GoPro имеет встроенную цифровую стабилизацию изображения со времен серии Hero 5, и она доступна и на других камерах действия.
Цифровая стабилизация изображения также может применяться к видео на телефонах. Google использовал только программную систему на исходном пикселе (называемый «EIS» для «стабилизации электронного изображения»), и теперь большинство телефонов высокого класса имеют, по крайней мере, некоторый уровень цифровой стабилизации, явно или нет. Samsung отмечает, что на Galaxy Note 8, Galaxy S9 и Galaxy S9 + оба оптических а такжеодновременно используется цифровая стабилизация изображения. Но есть одна большая минуса для цифровой стабилизации изображения: в отличие от системы оптической стабилизации, она не может применяться к неподвижным изображениям. Поскольку цифровая стабилизация изображения основана на обрезке серии неподвижных видеокадров, она просто не работает ни на одном из них за раз.
Tweet
Share
Link
Plus
Send
Send
Pin
Почему цифровая стабилизация изображения лучше, чем вы думаете — пока это не произошло
(Изображение предоставлено Родом Лоутоном)К цифровой стабилизации изображения относились с пренебрежением еще в те времена, когда она была встроена в камеры типа «наведи и снимай», слишком дешевые для настоящих. Цифровая резкость размытого неподвижного изображения никогда не сработает.
Но цифровая стабилизация изображения в видео совсем другая, намного умнее и имеет прочную техническую базу. С цифровой стабилизацией изображения для видео камера не пытается повысить резкость размытых деталей — она проверяет каждый кадр в последовательности и сдвигает их поминутно (или сильно, если кадры действительно трясутся), чтобы они выровнялись. Все эти покадровые дрожания сглаживаются на удивление хорошо.
При этом камере требуется небольшое пространство для маневра, поэтому в режимах DIS применяется кроп-фактор. То же самое, если вы используете DIS в программном обеспечении для редактирования видео — тот же процесс, тот же мягкий коэффициент кадрирования.
Так что же может пойти не так?
Это. Я тестировал новый кинообъектив Loawa 6 мм T2.1 на моем Olympus OM-D E-M5 III и подумал, что может быть лучше, чтобы продемонстрировать отличительные и впечатляющие сдвиги перспективы сверхширокоугольного объектива с небольшим пробегом. магазин под городской дорожкой.
Я, без сомнения, худший в мире стрелок с рук, и я забыл взять с собой стабилизатор, поэтому я очень верил в (чрезвычайно хорошую) IBIS камеры. Чего я не делал, так это отключал DIS, который включен по умолчанию.
Так в чем проблема? Ну, IBIS был в порядке. Он смещает датчик, чтобы противодействовать любому движению камеры. В прошлом это всегда работало очень хорошо.
Но DIS работает иначе. Он должен выбрать эталонный объект в кадре (мне кажется) и сдвинуть кадры, чтобы он оставался совершенно устойчивым. Проблема со сверхширокой Laowa заключалась в резком смещении параллакса, когда я двигался вперед с камерой. По сути, DIS сделал центр более четким за счет краев, которые в конечном итоге раскачивались, как желе.
Что я ДОЛЖЕН был сделать, так это отключить DIS и использовать только IBIS. О, и упаковал мой карданный подвес, гм.
Не используйте внутрикамерную DIS без необходимости
Это не потому, что она не работает. Это может работать очень хорошо. Но поскольку стабилизация встроена в видео, исправить ее невозможно, если что-то пойдет не так.
Мой совет всегда отключайте все встроенные в камеру DIS, если только вы не собираетесь редактировать видео позже. Если вы отредактируете его, даже если это будет что-то такое базовое, как iMovie, вы сможете применить тот же тип цифровой стабилизации в своем программном обеспечении для редактирования, с гораздо большим контролем и, вероятно, гораздо лучшими результатами.
И еще один совет: упакуйте подвес. Не похоже на кого-то, кого я мог бы упомянуть.
Спасибо, что прочитали 5 статей в этом месяце* Присоединяйтесь сейчас, чтобы получить неограниченный доступ
Наслаждайтесь первым месяцем всего за 1 фунт стерлингов / 1 доллар США / 1 евро
У вас уже есть аккаунт? Войдите здесь
*Читайте 5 бесплатных статей в месяц без подписки
Присоединяйтесь и получите неограниченный доступ
Попробуйте первый месяц всего за £1 / $1 / €1
У вас уже есть аккаунт? Войдите здесь
Получите лучшие предложения по камерам, обзоры, советы по продуктам, конкурсы, новости о фотографии, которые нельзя пропустить, и многое другое!
Свяжитесь со мной, чтобы сообщить о новостях и предложениях от других брендов Future. Получайте электронные письма от нас от имени наших надежных партнеров или спонсоров. Род — независимый фотожурналист и редактор, а также давний участник Digital Camera World, ранее работавший редактором групповых обзоров DCW. До этого он был техническим редактором N-Photo, руководителем отдела тестирования фотоотдела и редактором Camera Channel на TechRadar, а также участвовал во многих других публикациях. Он писал о технике фотографии, редактировании фотографий и цифровых камерах с момента их появления, а до этого начал свою карьеру, пишу о пленочной фотографии. Он использовал и проверил практически все камеры со сменными объективами, выпущенные за последние 20 лет, от зеркальных камер начального уровня до камер среднего формата, а также объективы, штативы, стабилизаторы, экспонометры, сумки для фотокамер и многое другое. У Рода есть собственный блог по фотооборудованию на fotovolo.com (открывается в новой вкладке), но он также пишет о приложениях и методах редактирования фотографий на lifeafterphotoshop. com (открывается в новой вкладке)
Как работает стабилизация изображения?
Видеооператор может стабилизировать отснятый материал различными способами. Если вашей камере не нужно двигаться, идеально подойдет штатив. Там, где требуется движение камеры, такие устройства, как подвес или стедикам, обеспечат отсутствие рывков и толчков при движении.
Но что, если вы не можете позволить себе это оборудование или вам нужна возможность бегать и стрелять, чтобы захватить объект съемки? Дрожащая работа камеры, которая может возникнуть из-за того, что вы держите камеру в руках, в лучшем случае отвлекает и даже может вызвать тошноту у вашей аудитории. В этих обстоятельствах параметры стабилизации изображения, которые могут быть доступны на вашей камере, могут спасти положение.
Фотосъемка и видео
В мире фотосъемки стабилизация изображения используется для обеспечения резкости изображения при использовании более длинных выдержек. Для видеооператоров это не проблема, так как выдержки 1/48 и 1/60 секунды являются нормой, а возникающее в результате размытие движения на отдельных кадрах может фактически улучшить видимость движения в отснятом материале. Тем не менее, системы стабилизации изображения по-прежнему идеально подходят для смягчения неустойчивости съемки с рук.
Реклама
Стабилизация изображения бывает трех видов: оптическая, сенсорная и цифровая.
1. Оптическая стабилизация
Системы оптической стабилизации встроены в некоторые объективы и работают за счет включения плавающего элемента объектива, который перемещается для компенсации дрожания камеры. Гироскопические датчики обнаруживают и передают движение микрокомпьютеру, который управляет двигателями, которые перемещают плавающий элемент, чтобы противодействовать движению камеры.
Основное преимущество оптической стабилизации заключается в том, что, поскольку она встроена в объектив, она будет работать на любой совместимой камере. Оптическая стабилизация также способна компенсировать большие движения, чем стабилизация со сдвигом сенсора, и поэтому более эффективна с более длинными телеобъективами.
Системы оптической и сенсорной стабилизации — лучшие варианты стабилизации изображения. Система сдвига датчика в GH5 может работать в сочетании с оптической системой, предоставляя вам лучшее из обеих. Однако стабилизированные линзыдороже и тяжелее нестабилизированных версий. Существуют также ограничения на диапазон движений, которые могут компенсировать системы стабилизации на основе линз. Как правило, встроенные в объектив системы стабилизации компенсируют движение только по двум осям: по тангажу (вертикальный наклон или поворотное движение) и по рысканию (поворотное движение из стороны в сторону). Кроме того, поскольку оптическая стабилизация включает в себя движущиеся элементы внутри объектива, это может отрицательно сказаться на качестве боке на изображении.
2. Sensor-shift
Внутрителесная или сенсорная стабилизация работает по тому же принципу, что и оптическая стабилизация на основе объектива, однако в данном случае технология встроена в корпус камеры. Гироскопы снова используются для передачи информации о движении камеры на микропроцессор, который управляет двигателями для перемещения датчика изображения камеры, чтобы компенсировать дрожание или колебание.
Основным преимуществом встроенной стабилизации является то, что все объективы, используемые с этой камерой, получат преимущества от стабилизации, даже старые механические объективы. Системы, основанные на смещении датчика, также могут компенсировать типы движения, которым не может противостоять стабилизация на основе линз. Некоторые камеры предлагают до пяти осей стабилизации, включая стабилизацию по крену (вращение вокруг оси объектива), стабилизацию по оси X (горизонтальную) и ось Y (вертикальную) в дополнение к тангажу и рысканию, которым противодействует оптическая стабилизация.
Panasonic Lumix GH5 включает двойную стабилизацию изображения, которая включает в себя стабилизацию сдвига датчика, которая работает в сочетании с системами на основе объектива для максимального эффекта стабилизации.
3. Цифровая стабилизация
Цифровая стабилизация, также известная как электронная стабилизация изображения, представляет собой встроенную в камеру версию стабилизации изображения, которая включена в некоторые программы для нелинейного монтажа. Вместо того, чтобы использовать всю площадь чипа камеры для записи изображения, система цифровой стабилизации использует только около 90 процентов в центре чипа. При обнаружении движения камеры часть датчика изображения, используемая для записи изображения, смещается в противоположном направлении, чтобы компенсировать движение. Движение можно обнаружить с помощью детекторов движения, как с помощью оптической и сенсорной системы стабилизации, так и посредством анализа самого изображения.
Поскольку цифровая стабилизация включает обрезку сенсора, используемого для захвата изображения, это может привести к потере разрешения. Кроме того, системы, работающие на основе анализа изображения, могут быть обмануты движущимися объектами в кадре или движениями камеры, такими как панорамирование или наклон, что приводит к дрожанию изображения.
4. Советы по получению стабильного изображения
Хотя системы стабилизации изображения могут быть очень полезны для плавной съемки с рук, они могут вызвать проблемы при использовании камеры на штативе, поэтому их следует отключить.
При использовании стабилизированных объективов с некоторыми камерами для видеосъемки система стабилизации может не активироваться до тех пор, пока вы не нажмете кнопку записи, что может вызвать мгновенное дрожание изображения. Если это проблема, не забудьте дать секунду или две в начале каждого кадра, чтобы система стабилизации успокоилась.
При съемке с рук стабилизация изображения может помочь вам делать снимки с плавным отслеживанием, но если вы используете штатив, лучше отключить стабилизацию изображения, чтобы избежать нежелательного дрожания изображения при панорамировании и наклоне.В дополнение к общей стабилизации некоторые системы включают в себя различные режимы работы, такие как отключение стабилизации по одной оси, чтобы избежать проблем, которые могут возникнуть при панорамировании или наклоне камеры.
Заключение
Системы стабилизации изображения очень полезны для уменьшения сотрясения камеры при съемке с рук, и с практикой вы научитесь делать снимки с плавным отслеживанием.