Claudiu Studio Foto

Stabilizarea optica a imaginii

Stabilizarea optica a imaginii este utilizata pentru a reduce efectele miscarii camerei foto in timpul expunerii. La timpi de expunere mai lungi decat reciproca distantei focale (1/focala), miscarea camerei poate avea ca efect inregistraea unei imagini neclare.

Exista 2 sisteme de stabilizare optica:
– corectie prin deplasarea unui grup optic mobil din obiectiv; numit generic LIS (Lens Image Stablilization) cu denumiri comerciale specifice producatorilor, precum: IS, VR, OS, OIS, VC;
– corectie prin deplasarea senzorului de imagine; numit generic IBIS (In Body Image Stabilization).

Sistemul LIS face corectia prin deplasarea unui grup optic din obiectiv intr-un plan perpendicular pe axa optica. Efectul de corectie este amplificat optic, o deplasare mica a grupului optic mobil se poate traduce intr-o deplasare importanta a proiectiei imaginii in planul senzorului, proportional cu focala obiectivului. Astfel, eficienta LIS nu este limitata de marimea focalei, sistemul este la fel de eficient atat in cazul superangularelor ca si al teleobiectivelor.

Sistemul actioneaza in bucla deschisa, astfel:
1. senzori giroscopici masoara miscarea camerei pe doua directii in plan perpendicular pe axa optica.
2. procesorul calculeaza parametrii de miscare in plan orizontal si vertical prin interpolarea datelor colectate la pasul 1 in ciclul curent si in ciclurile anterioare si determina cat este necesar sa se deplaseze elementul mobil pentru a compensa micarea camerei.
3. servomecanismele deplaseaza sistemul mobil astfel incat rezultanta miscarii camerei combinata cu efectul deplasarii sistemului mobil sa duca la mentinerea pozitiei relative a proiectiei imaginii pe senzor.
4. se reia bucla de la pasul 1

La declansare (inceperea expunerii), grupul optic mobil este resetat (adus in pozitia neutra) si se executa pasii 2 si 3.

Odata activat (printr-un comutator dedicat sau la apasarea la jumatate a declansatorului) sistemul LIS colecteaza in mod continuu date privind miscarea camerei si incearca sa compenseze miscarea prin deplasarea grupului optic mobil. Modul de lucru continuu al LIS permite stabilizarea imaginii din vizor, marind astfel confortul utilizatorului in etapa premergatoare expunerii. O imagine stabila in vizor usureaza urmarirea si incadrarea subiectului. La focale lungi, fotograful poate sa mentina fara probleme punctul de focus pe subiect marind astfel sansele de a obtine o imagine corect focalizata (in special in cazul focus-ului continuu).

Sistemul IBIS se deosebeste prin aceea ca deplaseaza senzorul pentru a corecta miscarea camerei. Amplitudinea si acceleratia cu care poate fi miscat senzorul sunt limitate constructiv, astfel ca sistemul pierde din eficienta la focale lungi, unde miscari mici ale camerei provoaca deplasari importante ale proiectei imaginii in planul senzorului. IBIS functioneaza in general numai pe durata expunerii, imaginea pe care fotograful o vede in vizor nu este stabilizata. Avantajele sistemelor IBIS sunt legate de cost: stabilizeaza orice lentila montata pe aparat si sunt platite de utilizator o singura data la achizitia corpului.

La momentul actual, sistemele LIS permit utilizarea de timpi de expunere cu pana la 3-4 trepte mai lungi decat reciproca focalei echivalente 35mm iar cele IBIS cu 2-3 trepte.

Exemplu: Camera cu senzor APS-C (factor crop 1.6x), obiectiv cu focala de 300mm. Cel mai scurt timp de expunere fara trepied pentru un subiect static ar fi 1/focala_35 = 1/(300 x 1.6) = 1/480 =~ 1/500s. Daca obiectivul are sistem de stabilizare optica (LIS), se poate folosi un timp de expunere 1/60s sau chiar 1/30s. Tineti cont de faptul ca sistemul de stabilizarea optica a imaginii nu garanteaza 100% rezultate perfecte. Va puteti astepta ca la 1/60s sa aveti cam 60% sanse sa obtineti o imagine clara, iar la 1/30s sub 50%. De aceea trebuie sa folositi statistica in favoarea dvs. La 1/60s, trageti 2-3 cadre consecutive iar la 1/30s cel putin 4. In acest fel aveti certitudinea ca cel putin 1-2 cadre sunt suficient de clare pentru a putea fi folosite.

Pana aici, lucrurile sunt probabil cunoscute de majoritatea fotografilor. Sa discutam cateva aspecte mai putin cunoscute si mai putin placute pe care producatorii de aparatura foto se feresc sa le explice.

E bine sa las sistemul de stabilizare optica activat tot timpul?

Categoric NU. Activati sistemul de stabilizare optica numai atunci cand e absolut necesar. Literatura tehnica a producatorilor nu face decat vag referire la limitele sistemelor de stabilizare a imaginii si cu atat mai putin la efectele negative. Practic, in orice manual de utilizare veti gasi descrise numai efectele pozitive si multi vor trage concluzia ca sistemul de stabilizare optica poate sa fie activ tot timpul.

E eficient sistemul de stabilizare la timpi de expunere foarte scurti?

Nu. Asa cum am mentionat, sistemul de stabilizare lucreaza in bucla deschisa, fiecare ciclu de masurare si corectie implica operatii complexe si nu poate fi executat foarte rapid. Exista limite fizice privind viteza si acceleratia cu care se pot misca elementele mobile de corectie. Majoritatea sistemelor de stabilizare opereaza la frecvente apropiate de 1kHz (un ciclu se executa in 1/1000s). Conform Nyquist, un sistem de prelucrare discreta poate reprezenta fara distorsioni semnale cu frecvente mai mici decat 1/2 din frecventa de esantionare. In concluzie, nu asteptati minuni de la sistemul de stabilizare la timpi de expunere mai scurti de 1/500s. De la 1/1000s, stabilizarea optica e practic inutila. Exista totusi opinii exprimate de experti in ale fotografiei ce sustin cu convingere ca sistemul se stabilizare optica este eficient si la timpi scurti de expunere (1/1000s). Multi pretind ca obtin imagini mai clare cu sistemul de stabilizare activat la timpi scurti decat fara, in special la focale lungi. Ceea ce poate fi adevarat, dar nu neaparat din cauza ca sistemul reuseste sa stabilizeze imaginea, ci din cauza ca utilizatorul, beneficiind de o imagine stabila in vizor, reuseste sa mentina subiectul suprapus pe punctul de focus un timp suficient pentu ca sistemul de auto-focus sa calculeze precis distanta. De asemenea, o imagine stabila in vizor reduce si miscarile involuntare ale muschilor necesare mentinerii echilibrului, ceea ce iarasi creste probabilitatea de a obtine o imagine clara. Sa zicem ca avem un obiectiv de 600mm pe un corp APS-C cu crop 1.5x, focala echivalenta 900mm. La un timp de expunere de 1/640, unde am avea nevoie de stabilizare optica, sistemul nu garanteaza nicidecum rezultatele scontate. Activati sistemul de stabilizare pentru ca va va ajuta sa tineti subiectul nemiscat in vizor si sa focalizati, dar nu e sigur ca imaginea iese nemiscata daca nu sustineti ferm camera. Este posibil sa obtineti rezultate mai bune la 1/500s, unde sistemul de stabilizare e eficient sau la 1/1250s unde nu mai e nevoie de stabilizare.

E eficient sistemul de stabilizare la timpi de expunere foarte lungi?

Nu. Sistemul de stabilizare optica nu poate tine nemiscata proiectia imaginii pe senzor la nesfarsit. Cu o focala extrem de scurta, cu o mana ferma si ceva noroc, e posibil sa obtineti imagini utilizabile la timpi de expunere de 1/4s. Pentru expuneri mai lungi, folositi un trepied.

Ce se intampla daca lucrez cu blitz-ul ca sursa dominanta de lumina?

Lumina generata de blitz dureaza 1/4000s pana la 1/2000s si imaginea va fi „inghetata” de blitz. Timpii de expunere sunt suficient de scurti, stabilizarea optica e inutila.

Daca aparatul foto e pe trepied?

Evident ca sistemul de stabilizare trebuie dezactivat. Chiar daca sistemele moderne detecteaza absenta miscarii camerei si nu mai deplaseaza elementul mobil, chiar va simtiti bine stiind ca un grup optic din lentila sta in echilibru instabil asteptand cel mai mic pretext sa se miste 1-2mm?

Dezactivez stabilizarea optica pe monopied sau cand am camera sprijinita?

Sistemele de stabilizare optica contracareaza de obicei miscarile in planul senzorului. Folosirea camerei pe un monopied sau sprijinirea pe un suport de tip sac cu nisip contracareaza exact acelasi tip de miscari. Miscarile in alte planuri nu sunt anulate de sistemele de stabilizare a imaginii, deci e mai bine ca sistemul sa fie dezactivat. Daca folositi timpi de expunere foarte lungi, de exemplu mai lungi cu 2 trepte decat 1/focala, atunci e posibil ca sistemul de stabilizare optica sa va ajute.

Ce fac atunci cand fotografiez de pe platforme mobile (vehicole, avioane, etc.)?

Fotografierea de pe o platforma mobila presupune un gen diferit de miscari pe care sistemul de stabilizare trebuie sa le contracareze. Daca sistemul de stabilizare nu are un mod de lucru specific pentru aceste situatii, nu va ajuta. De exemplu unele obiective Nikon au 2 moduri de lucru ale sistemului VR (Vibration Reduction): „normal” sau „activ”. Modul „activ” este special conceput pentru a contracara miscarile ample dar relativ lente ale unui vehicol in miscare pe teren accidentat. Daca fotografiati din masina, faceti cateva probe sa vedeti daca activarea sistemul de stabilizare in modul „activ” va ajuta mai mult decat cel „normal”. Vibratiile cu frecvente mari transmise prin caroserie de la motor nu pot fi anulate de sitemul de stabilizare optica, de aceea nu sprijiniti camera de elemente ale caroseriei. In vehicole, daca fotografiati asezat pe scaun, tineti camera normal si departati pe cat posibil corpul de elementele de sprijin (portiera, cotiera, spatarul scaunului) pentru ca vibratiile sa se transmita cat mai putin spre camera. In avion, nu sprijiniti obiectivul de sticla hubloului, oricat va deranjeaza reflexiile.

Subiecte in miscare

Stabilizarea optica a imaginii compenseaza doar miscarea camerei, deci nu contribuie la inghetarea miscarii subiectului. Sa presupunem ca fotografiati un om in miscare, cu un obiectiv cu focala echivalenta de 200mm. In aceasta situatie, un sistem LIS va permite sa folositi un timp de 1/25s, dar pentru a ingheta subiectul nu puteti depasi 1/125s. Daca lumina va permite sa folositi 1/200s sau mai scurt dezactivati stabilizarea de imagine. Daca nu aveti destula lumina, lungiti timpul de expunere la maxim 1/125s si activati stabilizarea optica. In acest caz, miscarea subiectului este doar o restrictie suplimentara privind plaja de valori ale timpului de expunere, regula reciprocei focalei ramane principalul factor de decizie privind activarea stabilizarii optice.

Intarzierea declansarii

Eficienta stabilizarii optice depinde de interpolarea unor date de miscare colectate in mai multe cicluri succesive de masurare. Totodata, motoarele mecanismelor giroscopice au nevoie de ceva timp pentru a ajunge la turatia nominala. Putem astfel deduce ca stabilizarea optica nu este eficienta daca declansarea se face imediat dupa activarea sistemului. La unele camere, stabilizarea optica se activeaza prin apasarea la jumatate a declansatorului (de exemplu Nikon). La aceste camere, apasarea pana la capat a declansatorului direct din pozitia de repaos, fara pauza la jumatate, nu da timp sistemului de stabilizarii optica sa actioneze. Este necesar sa tineti declansatorul la jumatate un timp pentru a permite sistemului sa faca cel putin 4-5 masuratori. La sistemele LIS, timpul de asteptare depinde de tipul obiectivului si poate fi de 1/5s pentru un obiectiv cu focala scurta pana la 1/2s pentru teleobiective la care grupul optic mobil e destul de greu si timpul necesar pentru a tura motoarele stabilizatorului e mai lung.

Efecte negative ale stabilizarii de imagine

Am discutat cand si cum sa folosim sistemul de stabilizare optica, am vazut care sunt limitarile, dar nu am spus cum poate acesta sa strice o imagine.

Unul din efectele neplacute ale stabilizarii optice este acela ca poate distruge bokeh-ul. Sistenul de stabilizare compenseaza miscarea proiectiei imaginii subiectului focalizat fata de senzor. Putini isi pun problema ce se intampla cu obiectele aflate in afara zonei de clar. Ei bine, deplasarea elementului mobil de corectie reduce miscarea relativa a subiectului in focus dar exagereaza miscarea relativa a proiectiei tuturor obiectelor din afara zonei de clar. Obiectele neclare din fundal sau din prim-plan apar miscate, mai mult decat in lipsa stabilizarii. Daca corectam in planul senzorului miscarea relativa de 3 pixeli a subiectului in focus, proiectia unui obiect aflat in spate la o distanta dubla se va misca cu pana la 6 pixeli pe durata expunerii. Efectul devine suparator la focale lungi, obiectele din afara zonei de clar se vor inregistra alungite conform miscarii de corectie. Fundalul poate deveni inestetic prin dublarea contururilor sau aparitia unor modele regulate.

Deoarece sistemele de stabilizare a imaginii corecteaza miscarea camerei prin modificarea pozitiei relative a proiectiei imaginii fata de senzor, imaginea inregistrata poate sa aiba alta incadrare fata de cea ce vede fotograful in vizor.

Activarea sistemului de stabilizare creste semnificativ consumul de curent, acumulatorii camerei se vor consuma mult mai repede. La sistemele LIS, consumul depinde de tipul obiectivului. Un teleobiectiv stabilizat va consuma destul de mult curent, putand reduce la mai putin de jumatate viata bateriei. Un acumulator aproape consumat poate sa nu faca fata varfurilor de sarcina la activarea stabilizarii optice, ceea ce se traduce printr-o functionare intermitenta a stabilizarii. Efectul se vede in vizor prin salturi bruste necontrolate ale imaginii.

Consideratii din perspectiva unui fotograf de nunta

La nunta, majoritatea cadrelor din biserica se trag cu lumini auxiliare, situatie in care am vazut ca stabilizarea de imagine e inutila. Sa discutam insa celelalte situatii – mai rar intalnite dar cu atat mai problematice.

In situatiile in care fotograful foloseste partial sau exclusiv lumina ambianta, activarea stabilizarii de imagine poate fi necesara. In aceste situatii, amintiti-va ca directia de miscare a elementului mobil ce stabilizeaza imaginea se poate combina in mod nefericit cu forma obiectelor din fundal cu rezultate inestetice. De asemenea, fiecare treapta a timpului de expunere sub reciproca focalei prezinta un risc sporit de a rata stabilizarea. Aceste doua considerente sunt suficiente pentru a motiva cresterea redundantei – trageti mai multe cadre pentru fiecare scena importanta pentru a avea de unde alege.

Riscul de a obtine un fundal inestetic creste proportional cu distanta focala si cu distanta dintre subiect si fundal. Daca fundalul este complet intunecat sau fara detalii, problema dispare.

Pragul la care este necesar sa activam stabilizarea optica este determinat de regula reciprocei focalei (1/focala_echiv_35). La lucrul cu focale scurte si sisteme de stabilizare eficiente, regula poate conduce la alegerea unor timpi de expunere lungi. In aceasta situatie, nu uitati ca timpul necesar pentru a ingheta miscarea subiectilor poate fi mult mai scurt, alegeti in functie de factorul cel mai restrictiv. Devine o problema suparatoare in special la camerele la care sistemului auto-ISO este proiectat sa respecte criteriul reciprocei focalei. Exemplu: lucrati cu prioritate de diafragma, focala 35mm, stabilizare activata, auto-ISO activat cu regula 1/focala. In aceasta situatie, camera alege fara probleme timpul de expunere 1/40s. La 1/40s, cea mai mica miscare a subiectului are ca rezultat o imagine neclara.

In lumina foarte slaba, cand se lucreaza cu focale lungi focalizarea precisa poate fi o problema. Cei doi factori care concura sunt dificultatea de a tine punctul de focus pe subiect din cauza miscarii imaginii in vizor combinata cu ineficienta sistemului auto-focus care are nevoie de timpi mult mai lungi pentru achizitia datelor. In aceasta situatie, cu toate riscurile enumerate anterior, activarea stabilizarii de imagine poate fi singura solutie de salvare.

Nu uitati ca stabilizarea de imagine are efect asupra incadrarii, ceea ce inregistraza camera la declansare difera de ceea ce vede fotograful in vizor. Incadrati ceva mai larg.

Nu uitati ca majoritatea camerelor opresc stabilizarea optica pe durata reincarcarii blitz-ului intern. Daca folositi blitz-ul intern al camerei pentru a controla blitz-uri slave sau ca lumina de umplere (nu recomand, dar se intampla), incadrarea va fi mult mai dificila pentru ca imaginea din vizor se va misca brusc in momentul in care incepe sau se termina incarcarea blitz-ului. Urmarirea actiunii prin vizor devine extrem de obositoare in aceste conditii.

Ca orice fotograf de nunta constient de importanta planificarii atente a fiecarei etape, tineti cont de consumul sporit de curent al sitemului de stabilizare a imaginii si inaintea oricarei secvente importante, aruncati un ochi la nivelul bateriei.

M.D.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

*

Continuand sa navigati pe acest site va dati consimtamantul pentru folosirea de cookie. informatii suplimentare

Acest site este setat sa foloseasca cookie pentru a va permite cea mai buna experienta de navigare. Daca continuati sa folositi acest site fara a schimba setarea de cookie, sau daca dati click pe butonul Accept, consimtiti la folosirea de cookie.

Inchide