數位相機入門 數位相機細分類·五[詳解“防抖”]
劉恩惠 于 2012.01.30 05:42:18 | 源自:www.soomal.com | 版權:原創 | 平均/總評分:09.36/131
按照原本的計劃,本篇應該繼續和大家一起“鏡頭大閱兵”,但在撰寫到“按鏡頭是否支援防抖分”這部分內容時,我們發現“防抖”是一個可以單獨列出來細講的章節,因此決定臨時調整一下。數位相機為什么要有防抖功能?防抖又是通過何種途徑實現的?目前主要有哪些防抖技術?防抖功能在選購、使用中需要注意哪些要領?讓我們逐一解開這些問題的答案。

●抖動的產生與安全快門速度

無論新手還是老鳥,在光線條件欠佳且使用手持方式拍攝照片時,即便對焦準確也難免會把照片“拍糊”——在這類不太理想的作品中,圖像或多或少帶有一些影響清晰度的疊影、拖影,程度輕微時則表現為圖像銳度下降。之所以產生上述這類情況,一方面可能是因為被攝物體狀態不穩定,另一方面也可能源自拍攝者自身的問題——通俗而簡單地講,就是因為攝影師在拍攝的瞬間“手抖”、“手震”或“手顫”。事實上,對于大多數普通人來說,再怎么屏氣凝神、苦練氣功,抖動或晃動都是難以避免的;因此問題的關鍵在于:何種條件下,這種抖動會造成照片的模糊?對此我們給出一個相對比較嚴謹的解釋:拍攝時相機的快門參數未能達到足夠的手持安全速度,相機的晃動導致光路出現偏差,最終成像效果就會發生虛糊或銳度下降。而如何最大限度地避免這種情況的發生,或者說降低其發生概率,正是本篇所述內容的重點。

什么是“安全快門速度”呢?首先必須明確,“安全快門速度”這個概念是基于手持拍攝而言的,簡單地解釋是:在手持照相機進行拍攝時,可以基本保證照片清晰、銳利的最低快門速度;當相機被安置在三腳架上時,是無所謂“安全快門”的。其次,安全快門速度并不是一個固定值,而是一個變量——它隨拍攝焦距的改變而改變,常見的計算公式是:安全快門速度=等效焦距的倒數;按照這一公式,在全畫幅相機上使用50mm鏡頭進行拍攝時,安全快門速度就是1/50秒;也就是說,只有在快門速度高于1/50秒時,才能基本確保拍攝結果不容易因手、手臂的抖動而發生虛糊。最后一點,安全快門速度作為一種約定俗成的經驗法則,雖然具有一定參考價值,但用戶也不必完全拘泥于上述公式,因為并不是使用低于安全快門速度進行拍攝的照片就一定會糊掉(有時候即便發生輕微晃動,也不會很明顯地影響到照片的觀賞效果),而在顛簸搖晃比較劇烈的環境下,即便使用安全快門速度拍攝也未必能確保每一張照片都完全清晰。

其實,每位攝影師的手持穩定性往往存在差異,與握持方式、身體姿勢甚至是按下快門瞬間的情緒是否平穩也有關;還可能和所持相機的大小、重量、握持手感有一定聯系。因此,與其糾結于理論上的安全快門速度,不如掌握正確的相機握持方式、使用合理的拍攝姿勢并靈活應用曝光技巧

●防抖技術的分類及功效

雖然“安全快門速度”的計算公式并不需要絕對遵循,但在光線條件不足、相機快門速度低于一定參數時,手持拍攝難度會有所增加,這是毋庸質疑的;而且鏡頭焦距越長,對拍攝者握持穩定性的要求越高,這也是客觀規律。克服這一潛在風險最直接的方法,不外乎通過調高感光度、調大光圈的方法來實現快門加速;但調高感光度往往會導致圖像噪點增多、畫面品質下降,而光圈縮放則會影響景深(而且某些時候即便光圈已經被調到最大,用戶依然還是會受到抖動的困擾),兩種途徑都有局限。由此,為加強相機手持拍攝的成功率,各大影像廠商紛紛為自己的相機或鏡頭產品研發、搭載了各類“防抖”、“防震”、“減震”裝置(也常被稱之為“圖像穩定”或“影像穩定”功能),借此提高產品競爭力。

從實現方式上看,此類功能分為“數位防抖(有些也被稱為“電子防抖”)”和“光學防抖”兩大類。數位(電子)防抖的實現方式各不相同:有些是通過相機內部晶片的運算對拍攝結果進行后期處理從而使照片看上去更“清晰”(但實際上對畫質也起到了一定的破壞作用),有些則干脆直接通過拔高感光度的方式來實現快門加速(這類功能也被稱為“高感防抖”)。上述兩種數位(電子)防抖對圖像品質無疑都會造成明顯的劣化,效果可謂“有得有失”,而目前還有一種較為先進的數位(電子)防抖,即“多幀合成”——相機在指定模式下會以相對安全的快門速度及較高感光度同時拍攝多張照片,然后利用圖像處理器對照片數據進行合成、降噪,從而獲得畫面清晰度與純凈度之間的平衡;索尼部分相機中的“動作防抖模式”便是此類技術的代表,下面這張照片就是成功應用該項功能的拍攝實例:

制造商=SONY;型號=NEX-5N;焦距=16毫米;日期=2011.09.27 07:29:07;光圈=F4.0;測光模式=模式;感光度=ISO6400;曝光補償=0.0EV;曝光時間=1/250秒;曝光程式=程式模式

相比數位(電子)防抖,光學防抖技術的歷史要更長一些。全球第一臺帶有防抖功能的照相機是尼康公司1994年發布的“NIKON Zoom 700 VR QD(北美地區型號為:Zoom-Touch 105 VR QD)”,這款鏡身一體化微型傻瓜式膠片相機的鏡頭內部首次搭載了Vibration Reduction(減震)組件;到了1995年,另一家影像巨頭佳能,發布了全球第一支帶有防抖圖像穩定器的可交換式鏡頭“EF 75-300mm f/4-5.6 IS USM”,在業界廣受贊譽;2003年,美能達公司推出DiMAGE A1,這是世界上第一臺支援光學防抖功能的數位相機;2004年,柯尼卡美能達又發布了帶有AS(Anti-Shake)功能的MAXXUM 7D,開創了防抖數位單眼機身的先河。

尼康公司出品的全球第一臺帶有防抖功能的照相機(1994年),圖片取自dcview網站
佳能公司研發的全球第一支帶有防抖圖像穩定器的可交換式鏡頭(1995年)

在照相機進入數位時代后,光學圖像穩定技術開始分“機身防抖”和“鏡頭防抖”兩大陣營并延續至今(也有一些觀點認為,機身防抖不屬于光學防抖行列,而應單獨歸為一類),區分它們的標志很簡單,就看圖像穩定裝置位于相機機身內還是位于鏡頭內。“機身防抖”的核心是帶有圖像穩定功能的傳感器組件,因此也被稱為“傳感器防抖”或“感光器防抖”,譬如上面提到的DiMAGE A1和MAXXUM 7D便屬于這一類型;“鏡頭防抖”則通過鏡頭中的專用浮動鏡片來實現,尼康ZOOM 700 VR QD和佳能EF 75-300mm f/4-5.6 IS USM均屬此類。其實兩者的基本工作原理相類似——它們都是以陀螺儀傳感器或加速度傳感器來感應相機抖動,再通過微處理器快速運算并驅動相關組件做反向位移來抵消抖動影響,從而達到矯正偏移光路、使圖像保持清晰的目的。

雖然光學防抖功能可有效提升手持拍攝的成功率,但圖像穩定技術并不能完全杜絕“手抖”所導致的照片虛糊,它只能在一定范圍內起到作用,因為光學防抖系統有其自身能效的極限。我們會看到一些相機或鏡頭在宣傳資料中標稱:防抖模式下“相當于提高4級快門”,這句話如何理解呢?事實上,進行拍攝時相機的快門速度并不會因為防抖功能的開啟而發生改變,其實際含義是——相機的安全快門速度能因此降低4級。譬如在某一焦距下,拍攝者原本需要1/125秒的快門速度才能保證畫面不受抖動等因素的影響,但在防抖開啟后可能只需要1/8秒便能獲得相對清晰的圖像,在光線條件欠佳的拍攝環境下無疑是非常實用的功能。當然,這僅僅是理論上的數據,代表防抖功能開啟或關閉狀態下,使用1/125秒或1/8秒快門速度時拍攝效果受抖動影響的概率基本一致,并不是說開啟防抖功能就一定能保證照片效果的完美。

●“機身防抖”、“鏡頭防抖”和“雙重防抖”

“機身防抖”和“鏡頭防抖”究竟孰優孰劣呢?對于可換鏡頭數位相機而言,機身防抖的優勢在于“一勞永逸”——只要購買的相機其感光器組件支援圖像穩定功能,無論采用何種鏡頭,都可以實現光學防抖;反之,如果相機機身不支援防抖,那么只能通過使用帶圖像穩定功的鏡頭才能有效提高手持拍攝的成功率。鏡頭防抖的成本雖然更高,但也有自己的優勢——攝影師可以直接從相機的光學取景器內即時察覺到防抖的效果,從而有效提高取景的舒適度與精確性(尤其在使用長焦鏡頭時),這是機身防抖無法實現的。當然,這一差異只在數位單眼類產品上采用光學取景器時才會有所體現,使用電子取景時機身防抖的效果也能同步呈現在熒幕上。

那么在實際防抖效果上,誰更勝一籌呢?有人認為鏡頭防抖的效果更好,因為廠家可以按照每支鏡頭的特點有針對性地采取經過優化的防抖設計;當然,也有觀點支援兩者差距并不明顯。問題的關鍵是,對于類似的爭論,并沒有比較客觀而理想的測試對比方法可以加以檢驗,而且我們認為即便進行對比,也應該具體到產品進行分析,單純討論兩種技術的優劣沒有太大意義,這里便不多展開。

至于“雙重防抖”的概念,早前不同的品牌對此會有不同的解釋。譬如佳能的雙重防抖是指可以同時補償相機的“傾斜抖動(角抖動)”和“平移抖動(水準抖動)”,以此改善微距鏡頭或微距拍攝模式下的防抖效果;而另有一些品牌將雙重防抖定義為“光學防抖”+“數位(電子)防抖”,即相機本身支援光學防抖,同時在必要時還會啟動數位(電子)防抖機制,通常就是自動提高感光度。而技術發展到今天,所謂“雙重防抖”的概念已經變成了相機和鏡頭同時支援防抖,且能協同工作,從而進一步增加清晰拍攝的成功率。譬如在奧林巴斯、索尼部分機型上使用的五軸防抖,松下部分機型上使用的“DUAL I.S.[雙IS]”系統,都屬于此類技術。以索尼使用的五軸防抖技術為例,如果交換式鏡頭本身不搭載任何防抖組件,那么機身上的五軸防抖系統將“火力全開”,從五個維度實施防抖;如果使用的鏡頭上已經搭載了光學防抖組件,那么機身只負責旋轉位移和旋轉,而由鏡頭負責搖擺防抖。

●關于防抖鏡頭

鑒于光學防抖具有較強的實用性,因此目前新推出的數位相機大都支援這一功能;而在實現方式上,“機身防抖”和“鏡頭防抖”各占一定份額。隨著技術的發展,某些原本只支援“鏡頭防抖”的品牌,在部分機型上已經可以實現鏡頭+機身雙重防抖。對于鏡身一體化相機而言,搭載哪種防抖模式可以是個無關緊要的問題,但對于可換鏡頭相機而言,消費者卻有必要了解一下不同品牌的不同產品具體采用的類型,以便在選購和使用時做到心中有數。

目前幾大主流數位相機品牌里,佳能、尼康、三星、富士的可換鏡頭相機采用鏡頭防抖;奧林巴斯、賓得采用機身防抖;而索尼的a系列數位單眼、單電相機采用機身防抖(Steady Shot),其無反相機一度只支援鏡頭防抖,但隨著五軸防抖技術在部分機身上的運用,這些機型可以實現“雙重防抖”。松下無反相機的情況也類似,部分支援“DUAL I.S.[雙IS]”的機型也支援“雙重防抖”。

如果選擇那些僅支援鏡頭防抖的相機品牌,產品是否支援防抖完全要看安裝在機身上的鏡頭本身有沒有帶圖像穩定器;并不是每一支鏡頭都會搭載防抖組件,廠家通常會根據產品的焦段、用途、定位來決定是否為其設計防抖功能;譬如使用超廣角和廣角鏡頭時,安全快門速度相對比較低,通常不會加上此類功能(但也有例外,如尼康的AF-S NIKKOR 16-35mm f/4G ED VR鏡頭)。當然,如今防抖鏡頭的普及度已經很高,雖然圖像穩定技術一度是高階鏡頭的專利,但隨著市場的發展、競爭的加劇,各大廠家都逐步將這一功能下放到自己的入門級產品線上。

防抖鏡頭的圖像穩定器組件通常由抖動感應檢測系統、驅動控制系統和補償振動鏡片組成,結構上各家都差不多。而一支鏡頭是否帶有防抖功能其實也不難識別——生產廠家會在其型號中加入指定的字母縮寫:佳能是“IS”,尼康是“VR”,松下是“MEGA O.I.S”和“POWER O.I.S”,富士和三星是“OIS”,索尼E卡口是“OSS”,適馬是“OS”,騰龍是“VC”。

●防抖功能選購、使用要領

本篇的最后,讓我們一起來總結一下有關防抖功能的幾項選購、使用要領:

  • 1、某些低階產品雖然號稱自己支援防抖功能,但很有可能采用的是數位防抖,初學者應盡可能選擇帶有光學防抖功能的相機;當然,擁有光學防抖+數位(電子)防抖更好。
    2、使用三腳架時,應盡可能關閉相機或鏡頭的光學防抖功能,否則圖像清晰度可能反而會受到影響;當然,如果在極端天氣環境下,相機處于三腳架上時仍有輕微搖晃,那么無須關閉防抖;另有一些產品帶自動感應功能,當相機置于腳架上時會自動關閉防抖。
    3、大多數光學防抖鏡頭的圖像穩定組件在啟動后會持續發出類似“吱吱”的輕微工作噪音,這是正常現象,不要因此懷疑鏡頭出了質量問題。
    4、大光圈或更高感光度,無論如何這兩個指標都是最直接有效的“防抖”。
    5、除依托拍攝器材自身的防抖功能外,切勿忽視正確拍攝技巧的演練,內外結合才能所向披靡!

相關閱讀:

請評分
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
分享到微博,暫時不可用
171.221.***.***
171.221.***.***
56
221.194.157.***
221.194.157.***
發表于2013.07.31 14:40:20
55
113.097.048.***
113.097.048.***
發表于2012.07.02 17:33:01
54
03
蛋痛面壁中。
發表于2012.02.10 18:35:11
53
03
直接從《數位相機入門 數位相機細分類·六[鏡頭大閱兵-中篇] 》跳到了《數位相機入門 數位相機細分類·七[詳解“防抖”]》。
發表于2012.02.10 01:13:44
51
219.130.174.***
219.130.174.***
發表于2012.02.09 17:11:27
50
03
發表于2012.02.04 02:11:46
48
內含htm,系統自動隱藏——詳細閱讀
發表于2012.02.03 22:30:12
47
058.247.171.***
058.247.171.***
發表于2012.02.03 12:30:04
46
10
發表于2012.02.03 06:07:24
44
125.085.239.***
125.085.239.***
發表于2012.02.03 02:37:45
43
117.090.074.***
117.090.074.***
發表于2012.02.02 21:40:35
40
10
http://www.mccn8.com/Cartoon/Cartoon_1.html
發表于2012.02.02 20:18:05
39
發表于2012.02.02 20:16:49
38
221.199.101.***
221.199.101.***
發表于2012.02.02 19:51:04
37
提示
本貼不可匿名回復,回復等級為:0 ,您現在正處在潛水狀態
回復
驗證碼
5038 為防止廣告機貼垃圾,不得已而為之
表情
正文
京ICP備11010137號 京ICP證110276號 京公網安備110114000469號