相機筆記:關於防抖技術你應該知道的

3月11日

Hello,大家好,我是ET。這裡是相機筆記2020年的第36篇文章,今晚我們來聊聊相機上的各種防抖技術。

★防抖方式★

拍照裝置上的防抖方式可以分成光學防抖與數字防抖兩大類。而在光學防抖中,又包括了依靠鏡組位移的鏡頭防抖與依靠感光元件位移的機身防抖。

此外,我們還可以使用各類穩定器、穩定雲臺來為整個拍照系統提供抖動補償;或利用一些編輯軟體,對存在抖動的視訊進行補償和校正。

相機筆記:關於防抖技術你應該知道的圖片1

★防抖軸向★

我們經常看到的5軸防抖,具體包括:

俯仰(pitch)、搖擺(yaw):最常見的抖動,在使用長焦時尤其明顯。

水平平移(x)、垂直平移(y):這種抖動在近攝、微距時尤其明顯。

旋轉(roll):在手持長時間曝光、移動狀態下的視訊拍攝中尤其明顯。

相機筆記:關於防抖技術你應該知道的圖片2

絕大多數鏡頭只能提供2軸防抖(俯仰和搖擺),少數產品為4軸防抖(增加水平/垂直平移補償) 。如果想要對旋轉軸進行補償,就需要藉助機身防抖、數字防抖或穩定器了。

* 目前,可以提供“4軸防抖”的鏡頭有佳能EF 100/2.8L 微距 IS USM、EF 24-70/4L IS USM等具有“雙重IS”技術的產品,以及騰龍SP 90/2.8 Di VC USD(F017)。

最後,如果你經常逛淘寶或穩定器論壇的話,還會看到一種“Z軸增穩器”,它可以抵消走路時整個身體的上下晃動。

相機筆記:關於防抖技術你應該知道的圖片3

 

(動圖來自DJI大疆創新公眾號)

★各種防抖的優缺點★

鏡頭防抖

優點:可以為單反相機的光學取景提供抖動補償,並且在俯仰、搖擺軸向上具有很好的防抖效果 —— 簡單來說就是長焦鏡頭更需要鏡頭防抖。

不足:提高鏡頭的設計難度與成本。

機身防抖:

優點:可以為所有鏡頭提供抖動補償,可以提供旋轉軸的抖動補償。

不足:在使用超廣角鏡頭拍攝視訊時,畫面可能有不自然的扭曲;因為改變了CMOS的固定結構,會對散熱、控噪帶來負面影響(這是關閉防抖功能也無法改善的)。

數字防抖:

優點:不存在防抖死角,不影響便攜性和可靠性。補償範圍非常大,適合劇烈運動下的抖動補償。

不足:抖動補償的效果越好,畫面裁切就越大,畫質損失越大。無法保證地平線水平。

★防抖效果的描述與侷限性★

我們通常用幾擋或幾級快門來描述防抖效果,即通過使用防抖功能後,可以將安全快門速度降低幾倍。例如,如果安全快門是1/500秒,那麼5擋防抖理論上可以將安全快門降低至1/15秒(1/500 → 1/250 → 1/125 → 1/60 → 1/30 → 1/15)。

事實上,我們實際拍攝中可能無法感知到那麼強烈的防抖效果。這裡有幾方面的因素:

① 對於“安全快門速度”的定義。傳統觀念中,安全快門速度 = 1/(等效)焦距。但對於高畫素相機來說,實際上建議使用2倍焦距甚至3倍焦距來計算安全快門速度。

② “安全快門速度”存在極限。比如當1/10秒是安全快門時(搭配超廣角鏡頭),降低5擋快門後就是約3秒,這個肯定是無法手持拍攝的。

③ 測算方式不一致。儘管各個廠商都宣稱以CIPA標準測量防抖效果,但實際使用者感知是並不一樣的。事實上,奧林巴斯就曾在新品釋出會上明指索尼的5軸防抖無法達到與其標稱能力相當的補償效果。

最後,也是防抖功能的最大侷限性:防抖只能補償拍攝系統的抖動,無法影響拍攝物件。在拍攝快速運動物件時,提高畫面清晰度的關鍵就變成了對焦與快門速度。

★混合防抖★

因為不存在完美的防抖方式,所以實際應用中往往需要將它們混合使用,例如:

- 機身防抖與鏡頭防抖同時啟用,由鏡頭提供俯仰/搖擺補償,機身提供平移/旋轉補償。松下、奧林巴斯等廠商的技術要更進一步,在俯仰/搖擺軸向上,機身防抖和鏡頭防抖可以實現協力,從而達到更好的防抖效果。

- 光學防抖與數字防抖相疊加,為視訊提供更平穩的抖動效果。

儘管各個廠商都宣傳新一代防抖鏡頭、防抖機身可以自動檢測是否處於三腳架上。但從經驗來說,還是建議大家在使用三腳架時關閉防抖功能。

* 佳能“雙重檢測IS”技術依然是由鏡頭提供抖動補償,只是機身可以通過影象感測器採集的資訊來檢測抖動量,提高抖動補償的精度。

相機筆記:關於防抖技術你應該知道的圖片4

★針對運動拍攝的防抖模式★

一些中高階防抖鏡頭會提供多種防抖模式,為不同題材的運動拍攝提供更好的拍攝體驗。在佳能、索尼、騰龍鏡頭上,3種防抖模式分別對應:

模式1:半按快門啟動防抖,針對所有方向提供抖動補償,適用於大多數拍攝題材。

模式2:半按快門啟動防抖,水平移動時校正垂直抖動,垂直移動時校正水平抖動,適合搖攝。

模式3:按下快門時進行防抖,取景時不會有防抖帶來的粘滯感,更適合拍攝無規律運動物件。

尼康鏡頭的防抖模式則分成NORMAL(標準)、ACTIVE(動態)和SPORTS(運動)。其中,NORMAL模式帶有搖攝檢測,相當於可以從模式1自動切換到模式2;ACTIVE模式可以提供更激烈的抖動補償,適合在交通工具上拍攝;而SPORTS則對應了上面的“防抖模式3”。

* 佳能部分新鏡頭雖然沒有防抖“模式2”,但在搭配支援搖攝輔助的機身時,也可以實現搖攝防抖。

相機筆記:關於防抖技術你應該知道的圖片5

—— 正文完 ——


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