Стабилизатор изображения. Электронная и оптическая стабилизация изображения

Как известно, на современных бытовых камерах встречаются оба типа стабилизации изображения (компенсации дрожания камеры, и, соответственно, изображения, которое особенно заметно при съемке с рук на средних и больших значениях зума). При этом оптические стабилизаторы являются особенностью камер высшего ценового диапазона (я говорю о бытовых камерах). В чем же разница между этими двумя типами стабилизации, каковы достоинства и недостатки каждого из них?

Электронная стабилизация (её еще называют цифровой стабилизацией) изображения. В этом способе часть пикселей на матрице камеры отводится на стабилизацию и не участвуют в формировании изображения (например из 800К пикселей на матрице камеры Sony DCR-HC15E только 400К участвуют в формировании картинки). «Лишние» пиксели служат своеобразным буфером — при дрожании камеры картинка «плавает» по матрице, электроника камеры фиксирует эти колебания, используя эти «буферные» пиксели и вносит необходимую коррекцию, компенсируя дрожание картинки. При этом важно, чтобы при своем дрожании картинка всегда находилась в пределах матрицы, не уходя за буферную зону, иначе электроника не сможет вычислить и применить необходимые поправки. Как мы видим, основной особенностью электронного стабилизатора является то, что стабилизация происходит с помощью самой матрицы и электроники обработки изображения. При этом включение стабилизации влияет на работу этой системы, в частности могут измениться экспопараметры — многие владельцы камер отмечают, к примеру, что включение электронного стабилизатора часто приводит к уменьшению выдержки до 1/100 сек.

Оптическая стабилизация. В этом способе матрица не участвует в стабилизации, стабилизация осуществляется на уровне оптической системы, с помощью системы линз и гироскопов (ну и управляющей электроники конечно, но она не связана с матрицей). То есть на матрицу изображение приходит уже после стабилизации и для формирования картинки можно использовать всю площадь матрицы. Таким образом при оптической стабилизации влияние стабилизатора на получение и обработку изображения минимально, что является несомненным плюсом этого способа.

Итак, плюсами электронной стабилизации является компактность (она практически не вносит габаритных узлов в конструкцию видеокамеры), отсутствие механики, а значит высокая надежность и отказоустойчивость, малый уровень энергопотребления, низкая (по сравнению с оптической стабилизацией) стоимость реализации. Ну а про минусы мы уже сказали — включение системы стабилизации неизбежно сказывается на процессе формирования и обработки изображения с матрицы. Это приводит кразличного рода артефактам изображения, наиболее известным из которых является «залипание» картинки при панорамировании камеры — стабилизатор не сразу её «отпускает», отчего картинка движется рывками. Тот же эффект может проявиться и при съемке движущихся предметов — система электронной стабилизации может решить, что это перемещение относится ко всей картинке и начнет «стабилизировать» изображение, пытаясь вернуть перемещающиеся объекты «на место». Кроме того неэффективно используется матрица — до половины пикселей на ней не участвуют в формировании изображения.

А вот с плюсами-минусами оптической стабилизации дело обстоит как раз наоборот. Основной плюс — неучастие матрицы в процессе стабилизации, не влияние работы системы стабилизации на получение и обработку картинки с матрицы, так что все пиксели на матрице могут быть использованы для формирования изображения. А минусы — оптический стабилизатор является отдельным узлом конструкции видеокамеры, а значит увеличивает её в размерах и утяжеляет. Оптический стабилизатор содержит в себе механические части, а значит потребляет больше энергии и более подвержен поломкам. Ну и стоимость реализации оптического стабилизатора в видеокамере значительно выше, нежели электронного.

Вывод: Оптический стабилизатор лучше

Режим ночной съемки

Для большинства современных бытовых видеокамер декларируется наличие режима ночной съемки, порой даже цветного. При этом многие покупатели, попробовав снимать в этом режиме, испытывают большое разочарование качеством полученной картинки. Поэтому представляется необходимым сказать несколько слов по этому вопросу.

Прежде всего, необходимо отметить, что настоящая ночная съемка, при которой убирается ИК (отсекающий инфракрасный диапазон спектра) фильтр, есть только на камерах Sony (режим NightShot). При этом чувствительность матрицы кИК лучам все равно остается низкой, так что для получения приемлемых результатов используется ИК подсветка объекта съемки, которая дает приемлемую картинку на расстояниях до 2.5-3 метров, дальше картинка становится слишком темной (впрочем, желающие могут купить более мощный ИК фонарь для своей камеры). Выдержка в режиме NightShot остается 1/50 сек., так что движение передается плавно. Впрочем, как это нетрудно понять, изображение получается черно-белым, вернее — желто-зеленым...

А что мы имеем в камерах других производителей? Простое увеличение выдержки с 1/50 до, порой, 1/3 сек. отчего любое движение в кадре выглядит просто ужасно — весь кадр превращается в полную «мешанину» в которой трудно что-нибудь понять. В таком «ночном режиме» снимать можно только статические (неподвижные) объекты со штатива — в остальных случаях результат вас, скорее всего, разочарует. Кроме того, в полной темноте вы все равно ничего не сможете снять — тут простое увеличение выдержки не поможет. На многих камерах с таким режимом для подобных случаев используется встроенная (не ИК) лампа подсветки, но при этом пропадает весь «шпионский» характер таких съемок, да и выдержка все равно остается непомерно большой.

Кстати, возвращаясь к камерам Sony, на них есть еще режим Super NightShot в котором выдержка увеличивается с 1/50 до 1/3 сек., отчего яркость картинки и дальность действия ИК фонаря заметно возрастают, но снимать в нем можно, опять-таки, только статические объекты со штатива.

Входы — выходы видеокамеры

Одним из вопросов, который часто возникает при выборе той или иной модели камеры, является вопрос наличия в ней всех нужных входов и выходов. Рассмотрим этот вопрос более подробно — какие коммуникационные интерфейсы могут быть на видеокамере и в чем состоит важность каждого из них.

Для начала поговорим о «выходах» и начнем с того, что на любой видеокамере есть аналоговый аудио-видео выход, причем видеовыход может быть представлен композитным («тюльпан») или S-Video интерфейсом (или обоими вместе). Так что просмотреть отснятое видео на экране телевизора всегда можно непосредственно с видеокамеры. При этом просмотр через S-Video интерфейс обеспечит лучшее качество, правда не на всех телевизорах есть S-Video вход... Кстати, на HDV видеокамерах есть и компонентный видеовыход, обеспечивающий еще лучшее качество, нежели S-Video.

На большинстве цифровых камер miniDV и Digital8 имеется также IEEE1394 (DV, iLink, FireWire) выход, который предназначен для переноса отснятого видео в цифровой форме на другие устройства. При этом видео по интерфейсу IEEE1394 передается именно в том виде, в каком оно записано на ленте, безо всякой потери качества. А устройством приема видео в данном случае чаще всего выступает компьютер или DVD-рекордер (с DV-входом). Правда, в последнем случае надо учитывать, что рекордер, перед тем как записать видео на диск, будет производить конверсию DV -> MPEG2, так что качество немного пострадает... Также на большинстве цифровых видеокамер имеется интерфейс USB. Но тут надо учитывать, что чаще всего видео по USB шине передается с большой потерей качества, поскольку перед передачей по этой шине оно конвертируется из DV в другой формат (обычно MPEG1-2 или MPEG4), причем с меньшим разрешением и большей степенью компрессии, так что качество теряется очень заметно. Поэтому ответ на вопрос: «Почему после передачи видео на компьютер видео оказывается такого плохого качества?» чаще всего заключается в том, что передача видео осуществлялась по интерфейсу USB вместо интерфейса IEEE1394... Правда, тут есть два исключения. Первое заключается в том, что современные камеры (линеек 2005 года и выше), имеющие интерфейс USB 2.0, позволяют передавать по нему именно DV видео безо всякой конверсии и, соответственно, без потери качества. Второе исключение — MPEG2 камеры (DVD, флэш, HDD), они не имеют интерфейса IEEE1394 и передают цифровое видео по USB.

Теперь надо поговорить о «входах». В отличии от «выходов» они есть не на всех цифровых видеокамерах. Часто на дешевых камерах miniDV отсутствует как аналоговый, так и IEEE1394 (DV) вход (причем первое происходит гораздо чаще, чем второе). Много ли мы теряем из-за отсутствия цифровых и аналоговых входов? С помощью входа DV мы можем записывать отмонтированный DV материал (ваш готовый, после монтажа на компьютере, фильм в оригинальном формате DV) обратно на кассету miniDV без потери качества. При относительно низкой стоимости кассет miniDV такой способ хранения готовых фильмов остается весьма популярным среди видеолюбителей. Еще одним способом применения DV-входа на видеокамере является передача видео с компьютера на телевизор через камеру по схеме «выход IEEE1394 на компьютере — вход IEEE1394 (DV) на камере — аналоговый выход камеры — телевизор» (то есть, в данном случае, камера выступает в роли цифрово-аналогового преобразователя). Таким образом можно выводить видео прямо с монтажной линейки видеоредактора на телевизор, напрямую контролируя результаты наших монтажных операций. А что дают нам аналоговые входы? А они дают нам возможность переводить наши старые аналоговые видеозаписи (записи VHS/S-VHS c видеомагнитофона, VHS-C/S-VHS-C или Video8/Hi8 с аналоговых видеокамер) в цифровой формат, сохраняя оцифрованное видео на кассете miniDV или непосредственно на компьютере (так называемая «сквозная оцифровка» на компьютер). При этом цифровая видеокамера выступает в качестве аналого-цифрового преобразователя, осуществляя оцифровку аналогового видео в формат DV. Правда, надо учитывать один важный момент — PAL камера сможет понять и оцифровать только входной аналоговый сигнал в формате PAL, если вы подадите ей на вход сигнал в формате SECAM (в котором вещают основные Российские телеканалы) — ничего хорошего у вас не выйдет. То-же самое произойдет в том случае, если вы подадите сигнал PAL на вход камеры NTSC (или наоборот).

Жидкокристаллический экран

Жидкокристаллический экран (ЖК экран) в данный момент имеется почти у всех современных видеокамер, поэтому при выборе видеокамеры, на этом пункте особо останавливаться не стоит. Я лишь хочу подчеркнуть одну особенность – чем больше жк экран, тем быстрее садиться при его использовании батарея видеокамеры. Поэтому, например если Вы планируете проводить съемку длительное время, и у Вас нет запасных аккумуляторов, то старайтесь использовать видоискатель, т.к. в этом случае существенно экономится расход энергии.

Наличие ручной фокусировки

Если вы снимаете группу однотипных объектов, находящихся на разном расстоянии от камеры, то автоматика не всегда способна правильно оценить что именно вам нужно. Для этого бывает полезно переключиться в режим ручной фокусировки, и самостоятельно подрегулировать резкость.

Это можно сделать и без указанной функции, но тогда при переключении съёмку придётся прервать, либо камера будет сильно дрожать во время смены режима.

А вот сделать регулировку плавно, по мере необходимости, нажав на специально выведенную на корпус кнопку, не прерывая съёмочного процесса, иногда полезно. Кроме этого, при небольшой освещенности, ручная фокусировка хорошо помогает снимать видео более четко, т.к. автофокусировка в таких условиях достаточно долго наводится, например: если вы хотите произвести съемку в вечернем парке.

Вывод: функция может быть полезна.

Минимальная освещённость

Параметр, для которого нет чётких стандартов, и каждая фирма стремится указать минимальное значение, при котором камера вообще способна что-то снимать. При этом часто не учитывается то, что при минимальной освещённости теряется цветопередача (кстати, и человеческий глаз при минимальной освещённости видит всё в чёрно-белых тонах), да и количество шумов возрастает. Но об этом в рекламе не указывается.

Хочу отметить, что, если Вы остановили выбор на видеокамере с высококлассной оптикой, типа Leica, Carl Zeiss, то как правило такие видеокамеры качественней всего снимают в небольшой освещенности.

Для компенсации недостатка освещенности придуман режим ночной съёмки.

Вывод: не обращаем особого внимания на значение минимальной освещённости.