DIGIarena.e15.cz

Zachrání vás stabilizátor

Každému z vás se už určitě třásly ruce a nebyl schopen vyfotit ostrou fotografii. V těchto případech vám může pomoci stativ nebo stabilizátor obrazu. Do jaké míry je tato technologie opravdu užitečná a jak se liší jednotlivé typy stabilizace? Na to se podíváme v dnešním článku.
Zachrání vás stabilizátor

Od kompaktu k zrcadlovce

Doba pokročila a tak stabilizátory nejsou už jen doménou drahým objektivů pro zrcadlovky, ale zabydlely se už i v kategorii ultrazoomů a nezadržitelně se dostávají i do třídy kompaktů a ultrakompaktů. Musíte si ale dávat pozor, protože všechny stabilizátory nepracují na stejném principu.

Některé stabilizátory fungují na principu zvýšení citlivosti ISO, což při menších snímacích čipech u kompaktů vede k velkému nárůstu nežádoucího šumu a ztrátě kresby. Opravdový optický stabilizátor funguje na principu stabilizace objektivu nebo snímacího čipu, který se může mírně pohybovat a tím vyrovnávat kmitání ruky.

Na následujících pár řádcích se pokusím popsat důvody neostrosti fotografií a princip práce optický stabilizátorů. Dále pak výhody či nevýhody daného typu stabilizace a hlavně možnost uplatnění.

Klepněte pro větší obrázek
Využití stabilizátoru při 12× optickém zoomu (ohnisková vzdálenost je rovna 432 mm), čas závěrky je 1/320 s

Typy neostrosti

V zásadě jsou tři hlavní důvody rozostření fotografie, pomineme-li špatné zaostření. Prvním je pohyb fotografovaného objektu. Druhým z nich je pohyb samotného fotoaparátu a nakonec chvění při expozici.

Typickým příkladem pohybu fotografovaného objektu je například jedoucí automobil, běžící člověk apod. Předejít se mu dá buď zkrácením času závěrky, anebo pohybem objektivu společně s pohybujícím se objektem – v jeho trajektorii.

Pohyb fotoaparátu je často způsoben strhnutím při zmáčknutí spouště. Výsledná fotka je celá rozmáznutá jedním směrem. U chvění při expozici je fotka rozmazána všemi směry a nevyhneme se jí u delších expozičních časů. Právě u posledních dvou kategorií nám může pomoci optický stabilizátor, na pohybující se fotografovaný objekt nemá vliv.

Klepněte pro větší obrázek
čas závěrky 1/13 sekundy – zapnutý MEGA O.I.S.
Klepněte pro větší obrázek
čas závěrky 1/13 sekundy – vypnutý MEGA O.I.S.

Ostrost především

Stabilizátor ale nepomůže vždy, vyrovnává pouze malé chvění. Podle pravidla čas=1/ohnisko na širokém ohnisku běžných kompaktů udržíte asi 1/50. Záleží ale na konkrétní osobě, někdo udrží více, někdo méně. Díky stabilizátoru můžete fotit jednou tak dlouhým časem (dle účinnost – cca 1/25, ale opět závisí na stabilitě uživatele). Nemyslete si však, že za tmy uděláte fotku „z ruky“ s 2s časem závěrky tak, aby byla jako za bílého dne.

Nezapomínejte, že pokud budete zoomovat, tak musí být čas závěrky kratší (například u ultrazoomů musí být pří 12× optickém zoomu aspoň 1/80 i při zapnutém stabilizátoru). Všechno je však závislé i na okolních podmínkách. Pokud bude silně foukat, či budete držet fotoaparát pouze jednou rukou, tak se chvění fotoaparátu zvětší. Podstatný vliv má také váha fotoaparátu, máte-li lehký kompakt pohne s ním i lehký závan větru, pokud však máte bytelnou zrcadlovku, tak už musí být slušný větřík, aby s ní zacloumal. Dalším faktor je měnící se ohnisko (jak už napovídá výše uvedená rovnice), čili při zoomování, dejme tomu 5×, by vám už 1/50 sekundy stačila jen stěží

Stabilizátory obrazu mají bezpochyby velké výhody. Můžete fotit mnohem více záběrů z ruky nebo za použití méně stabilní podložky, dokonce můžete i fotit z jedoucího automobilu nebo člunu. Lze fotit delšími časy a nemusíte měnit zvyšovat citlivost ISO nevzniká výrazný digitální šum a neztrácí se kresba. Stabilizátor však nepomůže vždy a rozhodně nemůže nahradit stativ. Stativ vám umožňuje využít opravdu dlouhých časů a dostanete vždy ostrý obraz. Ovšem stativ není lehký, skladný a není součástí fotoaparátu.

Klepněte pro větší obrázek
čas závěrka 1/13 sekundy – s použitím optického stabilizátoru
Klepněte pro větší obrázek
čas závěrka 1/13 sekundy – bez použití optického stabilizátoru

Každý pes jiná ves

Ke stabilizaci obrazu používají různí výrobci různé techniky. Optický stabilizátor, kde jsou pohyby vyrovnávány čočkami, využívá například Panasonic (O.I.S. = Optical Image Stabilisator), Nikon (VR) a Sony (Super Steady Shot), Canon (právě jeho inženýři byli prvními, kteří použili tento stabilizátor u digitálních kamer).

S vyrovnáváním pohybu protipohybem obrazového senzoru přišla jako první firma Konica Minolta. Tento systém převzal Ricoh a nyní po koupi Koniky Minolty i společnost Sony. Další společnosti které používají protipohyb obrazového senzoru jsou Pentax a Samsung.

Klepněte pro větší obrázek
Princip stabilizátoru MEGA O.I.S. od Panasoniku

Zcela jinou cestu zvolila společnost Olympus, kde pohyby zaznamenává senzor a na základě získaných údajů se obrázek nově přepočítá. Výhodou řešení je absence drahé mechaniky, přičemž systém funguje spolehlivě. Další firmy, například Fujifilm, často nepoužívají opravdovou stabilizaci, ale pouze již zmíněnou změnu citlivosti ISO.

Princip stabilizace

Níže popsaný princip platí pouze pro pohyblivé čočky či CCD senzory ke stabilizátorům obrazů fungující na principu zvýšení ISO se dostanu později. Základem celého systému je takzvaný gyroskopický senzor, což je čidlo pohybu pracující s kmitajícím krystalem nebo s pravým setrvačníkem. Směr a intenzitu výchylky průběžně hlásí procesoru v přístroji či objektivu, který podle doručených informací hýbe s CCD čipem nebo čočkou.

Optický stabilizátor
V případě pohyblivé čočky se jedná o optický stabilizátor, kde pohyby zaznamenané gyroskopickými senzory vyhodnocuje mikroprocesor. Podle nich vypočítává potřebné korekční pohyby a odpovídající povely předává pohyblivému korekčnímu optickému členu v objektivu. Dopadající světlo se pak na tomto pohyblivém členu láme tak, aby čistě a centricky dopadalo na obrazový procesor.

Klepněte pro větší obrázek

U Nikonu se plovoucí optická část uvnitř objektivu pohybuje prostřednictvím motorů. Stabilizace funguje pouze v okamžiku, kdy zmáčknete spoušť.

  1. senzor úhlového zrychlení pohybu předního, resp. zadního náklonu (viz Pitch axis)
  2. motory pro řízení redukce vibrací (Vibration Reduction, VR)
  3. senzor pohybu ve vertikální ose
  4. skupina čoček systému VR
  5. senzor pohybu v horizontální ose 6. senzor úhlového zrychlení pohybu bočního náklonu (viz Yaw axis)

Klepněte pro větší obrázek

Stabilizátor obrazu od Canonu nabízí dva režimy: první stabilizuje obraz v horizontálním i vertikálním směru (vhodný je např. pro sledování a snímání pohyblivého objektu), druhý režim vypne korekci ve směru pohybu a zabrání strhávání obrazu v rámečku zpět proti pohybu.

Elektromechanický stabilizátor
Elektromechanický stabilizátor obrazu využívá pohyblivosti CCD senzoru. I zde zpracovává mikroprocesor data získaná pomocí gyroskopického senzoru. Mikroprocesor ale vypočtené hodnoty pohybu neposílá do korekčního optického členu soustavy, nýbrž do mechanismu plovoucího snímače. Ten na obdržené informace reaguje odpovídajícími protipohyby.

Elektromechanický stabilizátor má ještě širší využití u zrcadlovek. Díky tomu, že je stabilizace umístěna už přímo v těle fotoaparátu, tak nemusíte kupovat drahé stabilizované objektivy. Další výhodou je možnost využít chvění čipu jako protiprachovou ochranu. Využívá toho například Sony Alfa 100, která při zapnutí „zatřese“ se snímačem a tím z něho odstraní nečistoty. Naopak nevýhodou tohoto systému teoreticky může být zvýšení hladiny šumu v důsledku elektromagnetických vln a vyšší teploty.

Klepněte pro větší obrázek

Systém stabilizace Konica Minolta: Optická soustava je pevně uložená, pohybuje se snímač. Výhoda řešení je zřetelnější u aparátu s výměnnými objektivy – stabilizace funguje vždy a objektiv může být levnější

Samozřejmě vše má své výhody a nevýhody. Jak jsem se mohl sám přesvědčit při zapnutém optickém i elektromechanické, stabilizátoru je o něco pomalejší rychlost ostření i snímání. Hlavní nevýhodou je však zvýšená spotřeba energie která je znatelná.

Zapnout či vypnout
Vyvstává otázka zda mít optický stabilizátor stále zapnutý. Pokud fotografujete za horších světelných podmínek, tak určitě mějte stabilizátor zapnutý, pokud ale není zapotřebí této funkce, tak ho vypněte. Ušetříte tak drahocennou energii, protože odpojíte gyroskop a mikroprocesor, což se pozitivně projeví na výdrži akumulátoru.

Některé stabilizátory fungují ve více režimech. Stabilizátor stále zapnutý, nebo se aktivuje až při stisknutí spouště. Doporučuji využívat až druhou variantu, kdy se díky aktivaci stabilizátoru až při snímaní obrazu dosahuje lepších výsledků Pro AF je totiž snadnější zaostřit. Díky zapnutí stabilizace přímo při stisknutí spouště se spotřebuje méně energii.

Často je také možné vypnout detekci pohybu v horizontálním směru, aby bylo možné objektivem sledovat pohybující se objekt a zároveň stabilizátorem eliminovat vertikální chvění. Nezapomeňte však, že stabilizátor obrazu nemůže nikdy kompenzovat rozmazání způsobené pohybem objektů ve scéně.

Vysoké ISO není stabilizace
Jak už jsem zmínil, některé fotoaparáty obsahují elektronickou stabilizaci. Jedná se o zvýšení citlivosti až k hodnotám ISO 3 200. Běžně mají fotoaparáty nejnižší možnou citlivost kolem ISO 100 (50, 80, 100), při které dosahují nejnižší úrovně digitálního šumu.

Světlocitlivý čip převádí obraz dopadajícího světla na matici elektrických signálů. Tyto elektrické signály vytváří digitální fotografii. Citlivost senzoru je nepřímá závislost mezi množstvím dopadajícího světla a úrovní výstupního signálu. Čím je čip citlivější, tím méně světla mu stačí pro vytvoření kvalitní fotografie (dostatečná úroveň výstupního signálu). Zdvojnásobení citlivost ISO nám pak stačí poloviční množství dopadajícího světla za shodnou jednotku času pro získání stejného výstupního signálu. V praxi to znamená že při ISO 1 600 potřebujeme 32× méně světla než pro ISO 50.

Problém však spočívá v tom že reálná citlivost konkrétního čipu je stále stejná. Křivka světlo - napětí se nemění. Nastavením citlivosti se pouze definuje z jaké části charakteristiky světlo - napětí získáváme výstupní signál. Platí jednoduchá lineární závislost, čím větší světelný impuls tím vyšší napěťový výstup. Pokud je však světla moc, napětí už více nestoupá. Čip ztratí úplně citlivost a vznikne přepal – bílá oblast bez kresby. Naopak pokud dopadne málo světla, napětí se téměř nezvýší, má ale určitou nízkou úroveň a my vidíme tmavé barevné zrnění, šum s náznaky obrazu. Minimální citlivost ISO využívá celou charakteristiku. Pokud hodnota citlivosti ISO stoupá využívá se přiměřeně pouze dolní část charakteristiky čipu. Tedy např. pro citlivosti ISO 1 600 se využívá pouze 1/32 charakteristiky bližší tmavé oblasti na fotografii.

Využití "vyšší citlivosti - vyšší ISO" má čtyři základní vlivy na výslednou fotografii:

  • klesá světelná i barevná hloubka - fotky jsou ploché, škála jasů je nižší
  • obraz je citlivější na vyvážení bílé - barevné podání je vždy méně věrné a často je nějak posunuté (snímek je třeba zbarven do fialova)
  • obraz je méně ostrý
  • je více znatelný šum a jednotlivá zrna jsou větší, barevnější a více ruší
Často firmware snímky „žehlí“, aby snížil úroveň šumu. Vede to ale ke ztrátě detailů či dokonce rozmazanosti snímku. Proto při použití tohoto typu stabilizace dostanete méně kvalitní fotografie
Klepněte pro větší obrázek
Rozdíl ve kvalitě fotografie při zvýšení citlivost ISO. Canon PowerShot A85 (vlevo ISO 50, vpravo pak 400)

Než koupíte, přemýšlejte

Stabilizátor obrazu ať už optický nebo elektromechanický je určitě výborná věc. Pokud se s ním naučíte správně pracovat můžete dosáhnout překvapivých výsledků i za snížených světelných podmínek. Nesmíme ale zapomenout na zmíněné nevýhody, zvláště pak zvýšenou spotřebu energie. Se zapnutým stabilizátorem jsem nafotil na jedno nabití u Panasonicu FZ20 pouhých 80 fotografií, což je opravdu málo. Naopak při vypnutém stabilizátoru jsem se dostával k hodnotě kolem 130 snímků. Většina technologií je postavena na kompromisech

Pokud přemýšlíte o koupi digitální zrcadlovky měli byste určitě uvažovat i o modelech se stabilizovanými čipy. Vhod přijde i protiprachový filtr. A úspora na nestabilizovaných objektivech také není k zahození. Kdo by si nekoupil srovnatelné objektivy až o třetinu levnější, díky absenci stabilizátoru.

Na druhou stranu je zde teoreticky problém s nárůstem šumu u stabilizovaných čipů vlivem rušivých elektromagnetických vln. Také roste spotřeba energie. A ještě k tomu je stabilizovaný čip složitější na výrobu. Náklady na případnou opravu tedy budou pravděpodobně vyšší. Valná většina výrobců volí raději stabilizaci až přímo v objektivu.

Uvědomme si však, že zrcadlovky mají výrazně větší čipy než kompakty. Díky tomu není nárůst šumu při zvyšování citlivosti tak výrazný. Nezapomínejme, že každá technologie má svá omezení a nepočítejme s tím, že stabilizátor nahradí stativ či monopod. Na jejich pevnost určitě žádný stabilizátor nedosáhne.

Další článek




celkem 33 komentářů

Nejnovější komentáře

Re: Panasonic už nikdy Petr 26. 7. 2010, 21:19
Re: Panasonic už nikdy awe_cz 23. 7. 2010, 14:04
Re: Canon / Olympus Petr 2. 11. 2009, 23:59
Re: Panasonic už nikdy Petr 2. 11. 2009, 23:57
Re: Panasonic už nikdy Není pravda! 2. 11. 2009, 23:28

Další podobné články

Jak vybrat objektiv: Optická kvalita a čtení grafů

Jak vybrat objektiv: Optická kvalita a čtení grafů

Vybrat správné tělo fotoaparátu je jen prvním krokem ke kvalitní fotografii, pomyslným štětcem, kterým vykreslíte obraz, je objektiv. Podobně jako v malířství i zde je poměrně široká nabídka nástrojů. Jak se v nich vyznat?

Smartphone Photography 101 vám pomůže zlepšit váš fotografický um

Smartphone Photography 101 vám pomůže zlepšit váš fotografický um

Nezáleží na tom, kolik lidí už fotografuje mobilními telefony a kolik snímků už tak vyfotili. Stále najdete větší množství těch horších, než těch lepších. I pro ně je připraveno několik rad, které by ji mohly pomoci zlepšit se.

5 tipů jak dosáhnout lepších nočních streetfotek

5 tipů jak dosáhnout lepších nočních streetfotek

Noční fotografie je poměrně komplexní disciplínou, v níž se musíte obvykle dopředu rozhodnout, jak má výsledná fotografie vypadat a tomu také přizpůsobit svoji techniku. Oproti tomu streetfotografie je velmi podobná reportáži, kde je třeba být pohotový.

Vánoční světýlka jako zdroj osvětlení pro portréty?

Vánoční světýlka jako zdroj osvětlení pro portréty?

Vánoční osvětlení je jednou z věcí, které využíváme v roce velmi krátce – obvykle pár týdnů na přelomu roku a případně jako výzdobu různých večírků a oslav. Proč ale nezkusit pomocí malých LED světýlek vytvořit zajímavé portréty?

3 nejhorší momenty, se kterými se jako fotograf setkáte

3 nejhorší momenty, se kterými se jako fotograf setkáte

V okamžiku, kdy držíte v ruce pokročilejší fotoaparát, rázem se z vás stává „pan fotograf“, na kterého se obvykle každý obrací pro radu. Pokud ale aparát v ruce nemáte, jste obyčejným člověkem, kterému je třeba vše vysvětlit – v obou rolích se ale dostanete do mnohdy bezvýchodných situací...

Nejčastější začátečnické chyby při úpravě fotografií a jak se jim vyhnout

Nejčastější začátečnické chyby při úpravě fotografií a jak se jim vyhnout

Téměř každý fotograf upravuje své snímky v počítači. Než najde efektivní workflow s kvalitním výsledkem, může to nějaký čas trvat. V našem článku se dozvíte, kterým z nejčastějších chyb je záhodno se vyhnout.

Proč je důležité rozptýlené světlo a jak ho použít?

Proč je důležité rozptýlené světlo a jak ho použít?

Co dělá fotografii skvělou fotografií?

Co dělá fotografii skvělou fotografií?