Разглеждайки фото раздела на Photo Cafe, в който споделям технически или артистични нещица за фотографията, ми прави впечатление, че май не съм споменавал много за стабилизацията. В епохата на филма, и по-скоро в късната ѝ фаза, когато се появява автофокусът, започват да се появяват и първите технологии за стабилизиране на изображението. Логично — в обективите.
В музея на Photo Cafe имам експонат, за който се твърди, че е първата фотокамера с оптична стабилизация в света — Nikon Zoom 700 VR. Вместо бързо да прехвърлят тази технология в обективите, Nikon за кой ли път проспиват тази полезна екстра, поне до към 2000-та година, когато пускат своя първи стабилизиран обектив — AF-S VR Nikkor 80-400mm f/4.5-5.6G ED.
Такаааа.
Canon обаче не спят. През далечната вече 1995 година се появява Canon EF 75-300mm f/4-5.6 IS USM. Както се вижда в името му (IS от Image Stabilizer), вече имаме обектив за огледално-рефлексна камера със сменяема оптика, който е стабилизиран. Nikon ще спят, както е видно, още 5 години.
За тези, които ме познават, е ясно, че съм стар Никонаджия. То и на години вече съм стар, но в последните 15 години, особено в работата ми във Photo Cafe, по партньорско стечение на обстоятелствата започнах да работя предимно с Canon. Това е и причината статията за стабилизацията да я погледна от към Canon-ска гледна точка — просто разполагам с по-пресен опит от използваната техника.
Отсега си представям една дълга статия в мой стил. Едно кафе или бира може да се окажат недостатъчен ресурс. Аз съм ларж обаче, може да я четете когато и колкото искате, тя няма да избяга. За съжаление… снимки и схеми няма да има. Свързани са с авторски права и ще ми отнеме доста време докато ги договоря, затова ще е като в доброто старо време преди комиксите. Обещавам, че ако намеря достъпни визуални материали, ще ги сложа и обогатя статията.
Каква е идеята на стабилизацията
На първо и единствено място — да тушира разклащането на камерата, когато се снима от ръка. Когато камерата трепне, докато снимате фото, особено с ниска скорост или дългофокусна оптика, резултатът е снимка без острота и дори размазана такава. При видеото по-скоро се дразним от треперещата картина, защото по принцип не сме свикнали, докато се движим, всичко около нас да се тресе.
Като всяка една технология, тя започва от едно място и, когато се окаже нужна, започва да се развива в посока нагоре. Така е и при Canon, където днешната технология (май 2026 година) достига до хибридна стабилизация от до 8.5 EV единици.
С други думи — ако преди стабилизацията беше приятен бонус, днес вече е една от най-важните системи във фотокамерата и обектива.
Дотук с увертюрата. Ако още не сте се отчаяли, настанявайте се удобно и зачитайте следващите редове.
В началото…
От оптични до цифрови решения, Canon е създал различни режими и типове стабилизация (IS), като почнем от икономичен вариант за бюджетните EF-S и EF-M обективи, до сериозни професионални системи за стабилизация на изображението в най-висококачествените L обективи.
Режим за стабилизация на изображението 1 (стандартен)
Оптичният режим за стабилизация на изображението 1 осигурява стабилизация на наклона и отклонението, като противодейства на вертикалното и хоризонталното отклонение при фотографиране. Жироскопични сензори откриват движението и посоката, а след това противодействат, като преместват групата лещи в реално време, за да поддържат стабилно изображение върху сензора.
Този режим е най-добър, когато снимате статични сцени като пейзажи или портрети. Помага, когато светлината е слаба, съответно скоростта на снимане е ниска и се създава риск от размазване на изображението.
Я да мушна едно лирично отклонение за правилото за снимане от ръка. Правилото гласи: колкото е дължината на обектива, толкова е минималната скорост, под която не трябва да слизате, ако снимате неподвижен обект и искате да си остане остър и четим в кадъра.
Иначе казано, ако сте закачили някой портретен 100-милиметров обектив, то минималната скорост за снимане от ръка трябва да е около 1/125 част от секундата. Използвате 50 милиметров — 1/60 част от секундата. Нарочно казвам стойности, които са близки до стандартите.
Връщам се на стабилизация версия 1. При нея се е достигало до 2 EV единици стабилизиране. Накратко, със 100-милиметровия обектив може да снимате на 1/60 или дори 1/30 част от секундата (зависи колко са ви здрави ръцете), тоест заобикаляме правилото за снимане от ръка.
Споменах, че Canon EF 75-300mm f/4-5.6 IS USM е първият стабилизиран обектив. Не е случайно това да е дългофокусен обектив, защото според правилото за снимане от ръка дългата оптика иска доста високи скорости, а този обектив не е от най-светлосилните.
Следващ етап от развитието
Режим 1 започва да се справя със стабилизирането на изображението, но, както казахме, когато фотографът е статичен и снима статични обекти. При така нареченото панорамиране обаче започва да се обърква и резултатът често може да е по-влошен, отколкото подобрен. Това налага разработването на нов режим, който да избягва тази драма.
Появява се:
Режим 2
Той е предназначен за динамични сценарии, особено за панорамиране, за да се проследяват движещи се обекти като птици или автомобили да речем. Той стабилизира само оста, перпендикулярна на движението на фотокамерата, позволявайки плавно хоризонтално или вертикално панорамиране, като същевременно намалява размазването на други места.
Жироскопите откриват посоката на панорамиране и стабилизират само другата ос. Тоест от вас не се иска да се съобразявате по хоризонтал или вертикал как снимате — стабилизацията сама ще се погрижи за вярната корекция.
Разбира се, при снимане на бързо движещи се обекти все пак трябва да поддържаме и висока скорост, ако искаме да „замразим“ снимания обект. С режим 2 просто ще имате стабилизиране по едната посока.
Превключването между двата режима става с помощта на превключвател на корпуса на обектива и трябва да избирате според това какво ще снимате. Режим 2 няма да ви даде добри резултати при статични обекти, както и режим 1 няма да ви даде добри резултати при движещи се.
Появява се и още един режим на стабилизация
Режим 3 оптимизира фотографията, като активира стабилизацията само по време на експонацията, без да отчита движенията преди заснемането, като например настройките на кадрирането. Това предотвратява прекомерната корекция от системата за стабилизация на изображението, докато движите обектива.
Използва се, когато имате преднамерени движения, като например макро или телеобективни снимки при слаба светлина, където стабилността на визьора е второстепенна спрямо остротата на изображението.
Изживяването с визьора е доста различно от режим 1, тъй като визьорът се стабилизира само при натискане на спусъка. Може да отнеме малко време да свикнете, но това е най-добрият режим за моменти, в които не искате да се борите със стабилизацията, когато правите неравномерни движения.
Тоест режим 3 е удобен, но не е универсалното решение за всичко.
Режим 3 също така пести батерията на камерата. Съвременните безогледалки са много чувствителни точно на тази тема. Затова и аз настройвам стабилизацията да работи само в момента на снимане или експонация.
Мушвам второ лирично отклонение, чисто за надуване, относно терминологията: експозиция е величина, експонация е процес. Трябва да измерим точната експозиция (със светломер например), да я вкараме в камерата под формата на скорост, диафрагма и ISO и след като натиснем спусъка, започва експонация на база зададените параметри. Яко, а?
Връщам се към режим 3. Той също си има недостатъци. Давам пример: снимане с дългофокусна оптика. Това е като да гледате през бинокъл от ръка. Изображението трепти и не се вижда много ясно. При фотокамерата това трептене затруднява фокуса, независимо дали се използва SLR, DSLR или безогледалка. Затова е за предпочитане да се използва режим 1 или 2 според случая и според това какво се снима.
Режим 3 е просто вариация на режим 1, но и тя има компромиси. Обясних кога аз я използвам, но аз снимам предимно с широка оптика. Закача ли някое прасе 300mm f/2.8, да речем, веднага сменям режима.
От наблюденията ми режим 3 най-често се появява на телефото обективите от 300 mm нагоре. Той допълва режими 1 и 2, докато обективите с по-малка дължина имат само режими 1 и 2.
Технологията се развива. Подобряват се жиросензорите и бобините, управляващи стабилизиращия елемент. След близо десетина години се появява обектив, който вече предлага до 4 EV единици — Canon EF 70-200mm f/4L IS USM, представен някъде през 2006 година.
През тези години започва да се появява стабилизация и в по-евтините, наречени китови, обективи, с които идват фотокамерите от базов и понякога среден клас.
За филмовата ера това най-често бяха обективи от типа 28-70 или 35-70 с максимални диафрагми f/4-5.6, а впоследствие се появиха и за цифровите камери. Срещал съм това да се нарича компактен IS модул.
Това е икономичната стабилизация на Canon за бюджетни RF-S, EF-S и EF-M обективи, проектирани специално за нискобюджетните APS-C системи на Canon. Споменавам актуалните системи обективи (макар EF-S и EF-M все повече да стават неактуални) за цифрови камери, защото процентът снимащи с филмови АФ камери е пренебрежимо малък.
Икономична
Какво представлява тази икономична стабилизация? Тя използва опростени жироскопични сензори и компактни мотори с гласова бобина, за да противодейства на ъгловото разклащане, като осигурява до 4 стопа корекция. Системата използва и малки пружини, за да управлява движението и да връща елементите в центъра.
Тя е специално пригодена за комплектни зумове и по-евтини телеобективи, тъй като дава приоритет на достъпната цена, без да засяга значително функционалността. Идеална е за ежедневна фотография, тъй като стабилизира добре изображения до 2–3 стопа. Системата също така автоматично открива панорамиране и превключва стабилизацията автоматично в режим 2, като има и възможност да я превключвате в камерата, защото самите обективи нямат физически превключвател за режим 1 или 2.
В сравнение с усъвършенстваните варианти на IS, тази по-евтина стабилизация не разполага с прецизността на по-големите и по-скъпи устройства за стабилизация на изображението на Canon, но за евтини обективи това е достатъчно добро. Canon EF-S 18-55mm f/3.5-5.6 IS, пуснат на пазара през август 2007 г., е един от първите обективи, в които се интегрира Optical IS (Basic). Предназначен е за DSLR фотокамерите с APS-C сензор на Canon и се появява заедно с EOS 40D.
Хибриден IS
Тази нова стабилизираща система е представена от Canon на 22 юли 2009 г. Хибридният стабилизатор на изображението (Hybrid IS) е революционна стъпка в областта на оптичната стабилизация. Технологията Hybrid IS е първата в света система (за SLR обективи), която противодейства на два вида разклащане на камерата — ъглово разклащане и разклащане при преместване.
Обичайната корекция на трептенето е ъгловата, при която фотоапаратът се завърта или накланя леко (наклон и отклонение). Но при къси фокусни разстояния, като например при макро фотографията, проблемът с трептенето при преместване на фотоапарата (наричано още линейно/паралелно трептене) се увеличава. В този сценарий камерата се разклаща отстрани настрани или нагоре и надолу по равнина, която е успоредна на равнината на обекта, без да има въртене, и в резултат на голямото увеличение се получават големи измествания на изображението. Проблемът с жиростабилизацията е, че не може да се справи добре с това, тъй като може да усеща само ъглово движение.
Проблемът е преодолян в хибридната IS система чрез използването на два сензора в обектива.
Конвенционалният сензор за ъглова скорост може да открива ротационно (ъглово) разклащане. Има и сензор за ускорение, който може да открива линейно движение, за да определи разклащане от изместване. Данните от тези два сензора се комбинират в реално време чрез специално разработен алгоритъм. Той изчислява точно как тези трептения ще взаимодействат и движи групата на оптичния стабилизатор, или плаващите елементи на обектива, за да компенсира тези движения.
Накратко казано — това е моментът, в който стабилизацията започва да мисли една идея по-сложно от простото „местя една група лещи насам-натам“.
Алтернативната стабилизация
Canon и Nikon доста усилено подобряват стабилизацията на своите обективи. Лошата новина е, че не всеки обектив има стабилизация в себе си, защото това го оскъпява и утежнява. Разчита се на светлосилата на някои „прайм“ обективи, за да се компенсира липсата на стабилизация.
Конкуренти като Olympus, Panasonic, Pentax и Konica Minolta (по-късно Sony) разчитат на стабилизирана матрица, и то на такава с 5-осева стабилизация. Така всеки един закачен обектив вече е стабилизиран. Да, при дългофокусните обективи оптичната стабилизация вътре в обектива е по-добро решение, затова и те продължават да се правят със стабилизация в тях. Когато се закачи обектив на камера с матрична стабилизация, то тя се изключва.
Някои инженери се замислят дали няма опция да се синхронизират двете стабилизации и така да се повиши общата такава… оказва се, че може.
Ерата на двойната стабилизация
Аз лично за първи път усетих работата на двойна стабилизация на Photokina 2016 с камера Panasonic G80 от micro 4/3 система и един… ъммм… май около 300mm обектив, който по crop фактора се равняваше на 600mm. Преди да натисна спусъка се виждаше трептенето във визьора. Натиснах и… все едно бях на статив.
Възможността да имам работеща двойна стабилизираща система е цел и посока на развитие на почти всяка съвременна марка фотокамери. При най-новите модели на Canon тя достига (по техни спецификации) до 8.5 EV стъпки. На теория с един 50mm обектив може да снимате от ръка на скорост от 2–4 секунди. Да, секунди. Може и да е възможно, ако успявате да стаите дъх и наистина имате здрави ръце. Аз съм успявал да направя снимка на 1 секунда и тя да е била рязка.
Като класически мързел престанах да си нося статива, а на нощните разходки разчитам на малко по-високо ISO и супер стабилизацията.
Как е в момента при високия и средния клас Canon
Peripheral Coordinated Control IS се основава на настоящата координирана/съвместна IS система на Canon (Lens Optical IS + In-Body IBIS, работеща чрез бърза RF комуникация) и включва нов алгоритъм за откриване на трептене, който е по-точен при откриването на трептене. Алгоритъмът координира с IBIS, за да компенсира остатъчните изкривявания в периферията и вибрациите, които конвенционалната IS на обектива не може да елиминира напълно.
Обективите, които поддържат периферно координирано управление на IS, също преместиха оптичната IS група на обектива и доближиха елементите до сензора за изображение за по-добра периферна корекция.
Тази стабилизация се активира автоматично (без необходимост от превключване в менюто), когато съвместим обектив е прикачен към съвместим модел фотоапарат. Това води до по-остри ръбове и ъгли в кадъра, по-гладко видео и подобрена фотография от ръка.
Нещо, което съм забелязал: когато закачите обектив със стабилизация към камера със стабилизация, то тръгват да работят заедно (говорим за новите модели — Canon EOS R6 и по-нови). Не може да разчитате само на едната стабилизация. Изключите ли стабилизирането, спират да работят и двете. Защо? Нямам обяснение. Може би така е по-добре. Споменавам го, защото съм имал запитване по този въпрос — защо се случва така.
Финално
Толкова много писане и само частично за всички видове оптична стабилизация. Четейки различни фирмени източници, имаше толкова много физика, че направо се отчаях. Аз умрях от скука, представям си какво ли би било за вас, читателите.
Затова и само накратко, с по няколко думи, ей така в популярен стил, споменавам различните оптични стабилизации.
Има и софтуерна? Да, има. При първите цифрови камери се е ползвала такава. Тя намалява резолюцията и размера на кадъра, като „освобождава“ кадъра да се „разхожда“ по освободената площ на сензора и така да се стабилизира.
Дълго време се използваше и при видеозаснемането при камерите от по-нисък клас. Сега все повече се разчита на двойната стабилизация или на стабилизиращо устройство.
И, разбира се, колкото и добра да е стабилизацията, тя не може да спре движението на самия обект — само вашето.
Само да припомня — ако снимате в студио на статив, то е повече от добра идея да изключите стабилизацията.
