DC器材基础知识普及之明明白白说防抖

互联网 | 编辑: 2007-07-16 00:30:00转载 返回原文

几年前,"防抖"技术还只是专业器材才涉及的概念,尼康的VR(Vibration Reduciton 减震)镜头、佳能的IS(Image Stabilizer图像稳定)镜头,都贵得吓人。美能达技术创新,首先在数码相机上引入了CCD防抖技术AS(Anti-Shake防抖),先进的技术却没能改变公司被兼并的厄运,先

防抖技术详解(1)

几年前,"防抖"技术还只是专业器材才涉及的概念,尼康的VR(Vibration Reduciton 减震)镜头、佳能的IS(Image Stabilizer图像稳定)镜头,都贵得吓人。美能达技术创新,首先在数码相机上引入了CCD防抖技术AS(Anti-Shake防抖),先进的技术却没能改变公司被兼并的厄运,先被柯尼卡兼并,而后又被索尼收购……似乎防抖离普通消费者一直有点距离。

然而,忽然之间,新款数码相机一片"防抖"之声,防抖功能几乎成了标准配置,那么,防抖到底是怎样的概念?防抖真的那么有效吗?不同的数码相机防抖功能都是一样的吗?对于这些问题,我们不妨从头说起。

抖动所导致的模糊已经成为失败照片的首祸

最早的相机,没有什么自动功能,曝光、对焦等等全靠摄影者自己来控制,所以,有两大难题困扰者业余摄影者--如何准确曝光和精确对焦。在当今的数码时代,几乎所有的相机都具有自动曝光和自动对焦功能,这两大难题已基本不复存在,但也不是说"对准就拍"就没什么问题了,初学者和业余爱好者还是经常拍出大量的"肺片"。而有统计表明,业余摄影者拍摄失败的照片有一半以上是成像模糊,而导致模糊的一个主要原因不再是对焦不准,而是拍摄时的抖动!

稳定清晰的图像

因抖动而模糊的图像

防抖技术详解(2)

典型的因手抖而拍出的“肺片”

璀璨的灯火成了“鬼画符”

无论传统还是数码,摄影始终是将镜头的光学成像记录下来的过程,只不过以前是用胶片,而现在使用了电子的图像传感器(CCD/CMOS)来记录而已。在快门开启之后,图像传感器一直在感光,如果按快门时候,相机发生了抖动,镜头在图像传感器上所形成的图像的位置就移动了,那么最后记录下来的图像自然就不清楚了。

防抖技术详解(3)

关于"安全快门速度"

要避免因相机抖动而导致照片模糊,就必须保证的相机稳定。使用三脚架自然是最稳妥的方法,但,三脚架毕竟使用起来很不方便,尤其是在抓拍的时候, 时间不允许慢慢调整脚架的高度、方向、角度等等,而且外出拍摄三脚架也太招摇,携带不便,很多时候还是需要手持拍摄。

既然手持拍摄,相机的抖动就不可避免,以往,只有通过提高快门速度来减轻因抖动所导致的模糊,这就产生了"安全快门速度"的概念。一般而言,如果持机方式正确,只要快门速度高于镜头焦距的倒数,原则上就"安全"的,不会因为按快门时的抖动而导致模糊。例如,当镜头焦距为50mm时,应该用1/60秒以上的速度拍摄,当镜头焦距为100mm时,应该用1/125秒以上的速度拍摄。

这里顺便说一说数码相机的“安全快门”问题。由于数码相机镜头有一个“相当于35mm相机”的镜头焦距,安全快门速度按谁的倒数就成了问题。一般来说,所谓“相当于”只是视角相当于,所以估算安全快门速度时仍应该按镜头的物理焦距,如,一枚镜头的物理焦距是100mm,它用在APS幅面的单反机身上焦距“相当于”150mm,其安全快门速度仍应按1/100秒估算。但,另一方面,数码照片的放大倍数远高于传统胶片,人们往往以100%观看照片,会放大照片的缺陷,所以,所谓“安全快门速度”是否真的“安全”尚无定论。无论如何,“安全快门速度”只是一个经验值,拍多了,就会了解自己相机的特点。

防抖技术详解(4)

各种防抖技术的原理与优劣

所谓"安全快门速度"只是一个经验的概念,会因不同的相机、不同的使用者,甚至不同的持机方式、按快门的技巧而不同,而且,在光线不足的时候为了曝光充足,就必须使用更长的曝光时间,快门速度不能太快。如果能在相机发生抖动时,想方设法让成像的位置保持不变,不就能保持清晰了吗?这,就是“防抖”技术的由来。

1、光学防抖技术

最初的防抖都是利用光学技术来实现的,无论是佳能的IS还是尼康的VR,乃至适马的OS(Opital Stabilizer)和松下的O.I.S(Optical Image Stabilizer),其工作原理都非常近似,都是在镜头的内部设置位移感应器和防抖镜片组,当感应器检测到抖动之后,通过移动防抖镜片组来反向补充抖动所导致的成像位移,从而保持成像的稳定。

防抖技术详解(5)

尼康“小竹炮”(80-200mm F2.8 VR)

佳能“小白IS”(70-200mm F2.8 IS)

佳能 500mm F4 IS

光学防抖在技术方面最为成熟,目前来看也是各种防抖技术中效果最好的,但技术复杂,成本较高,所以防抖镜头都比较贵,例如尼康的带VR的“小竹炮”比同焦段的“小钢炮”贵了一倍,佳能的“小白IS”也比“小白”贵了将近一倍。

  除了单反镜头之外,一些一体化的小型数码相机也采用了这种技术,例如,佳能PowerShot S5 IS、尼康Coolpix P5000、Coolpix S500等等这些机型都比参数近似的其他非光学防抖的机型要贵一些。

防抖技术详解(6)

2、CCD防抖

光学防抖虽然效果不错,但成本较高,用在单反镜头上,要实现防抖,每个镜头都需要安装一套防抖装置,用在小型相机上,导致售价偏高。美能达独辟蹊径发明了CCD防抖技术。

这种技术让图像传感器(CCD)动起来,当相机发生抖动时,CCD"跟着移动的图像跑",从而实现防抖。应用在单反相机上,则所有的镜头就都有了"防抖"功能,所以,一经问世便广受消费者追捧。在数码单反方面继承了美能达衣钵的索尼,将这种技术保留在其α-100机身上。

防抖技术详解(7)

3、电子防抖

尼康Coolpix S 200

前面两种防抖技术都是通过物理的方式,利用镜片或者CCD的移动实现防抖,电子防抖技术则简单得多,相机检测到振动之后既不让镜头补偿,也不让CCD跟着动,而是在最后成像时,通过电子运算来弥补因抖动而代来的模糊,使图像清晰、锐利。这种方式的效果有限,但几乎不增加相机的硬件成本,在小型卡片相机中应用较多,如尼康Coolpix S7、Coolpix S8、S200等。

防抖技术详解(8)

4、不能完全算“防抖”的“自然防抖”

富士数码相机所宣传的“自然防抖(ISO防抖)”曾被竞争对手讥笑为牵强附会,因为所谓的"自然防抖"只不过是利用提高感光度设置,从而提高快门速度,达到防抖的效果而已。但这却是一条釜底抽薪治模糊的好办法。

细究起来,无论是镜头光学防抖、CCD防抖还是电子防抖,前提都是先检测到相机的抖动,也就是说这三种防抖都是针对手持相机拍摄时相机的抖动所进行的补偿,解决的只是因相机抖动而产生的模糊问题。在实际拍摄中,除了相机抖动容易导致模糊之外,被摄对象发生移动,也同样会导致成像模糊。例如,在室外拍摄花卉时,一阵微风吹来,花儿摇曳不停;飞翔中的蜂鸟,即使身体悬停,是帮也在高速扇动。这两种情况,如果快门速度不够快总会是模糊的,不但前面几种防抖技术都无能为力,即使用上三脚架也于事无补。

防抖技术详解(9)

上述情况下,要得到清晰的成像唯一的办法就是提高快门速度。在光照条件有限,光圈已经尽量开大的情况下,要提升快门速度,就只要提高相机的感光度一条路了。熟悉数码相机特点的朋友都知道,提高感光度意味着噪点增加、成像平淡、色彩饱和度下降……所以说,对于所谓的“自然防抖”,问题的关键不在于可否称为“防抖”,而在于其高感光度的成像效果到底如何。

防抖技术详解(10)

富士Finepix F40fd

事实证明,富士相机在高感光度的表现方面的确可圈可点,以Finepix F40fd为例,最高感光度可达 ISO 2000,在ISO 1600的感光度下,一般小型数码相机的成像已经一塌糊涂,而F40fd成像相当不错,虽然称之为"防抖"有点牵强,却的确达到了其他防抖技术都达不到的效果。

富士Finepix F40fd拍摄 ISO 1600,光圈f4,快门1/280秒(点击可看原图)

防抖技术详解(11)

忠告:相信防抖但不迷信防抖

防抖技术的确有用:对于日常生活摄影、业余摄影爱好而言,防抖技术让不可能变为可能,在光线不足的情况下,手持也能拍出不错的效果。但购机时要注意分清相机是光学防抖、CCD防抖还是电子防抖,不能被简单的"防抖"两个字所蒙蔽。

不能迷信防抖:对于专业摄影师及高级发烧友而言,务请明白,防抖技术只是为了弥补手持条件下的不足,对比表明,在不需要使用防抖的时候使用防抖功能,反而导致成像锐度下降,防抖功能绝对不能代替脚架。

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