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手机上的这些光学技术,看看如何拍出好相片

2018-5-8 13:10:57 点击:

很多光学人在外面游玩的时候应该喜欢拍照片,如何拍出高画质的相片?手机上的一种光学应用技术总是在默默无闻地帮助着我们,今天就一起来看看这种光学应用技术的原理吧!这种技术是什么呢?就是光学防抖技术!

光学防抖

光学防抖是依靠特殊的镜头或者CCD感光元件的结构在最大程度的降低操作者在使用过程中由于抖动造成影像不稳定。光学防抖技术是在镜头内的陀螺仪侦测到微小的移动时,会将信号传至微处理器立即计算需要补偿的位移量,然后通过补偿镜片组,根据镜头的抖动方向及位移量加以补偿,从而有效的克服因相机的振动产生的影像模糊。

防抖类型

实现防抖

通过CCD实现防抖,只有柯尼卡美能达及宾得能够做到,它的原理与佳能、松下的光学防抖动技术相反,是依靠CCD的浮动达到防抖的目的。原理是将CCD先固定在一个能上下左右移动的支架上,通过陀螺仪感应相机抖动的方向及幅度,然后传感器将这些数据传送至处理器进行筛选、放大,计算出可以抵消抖动的CCD移动量。

镜头防抖

通过镜头组实现防抖主要是以佳能和尼康为代表,它们依靠磁力包裹悬浮镜头,从而有效克服因相机振动产生的图像模糊,这对于大变焦镜头的数码相机所能起到的效果更加明显。通常,镜头内的陀螺仪侦测到微小的移动,并且会将信号传至微处理器立即计算需要补偿的位移量,然后通过补偿镜片组,根据镜头的抖动方向及位移量加以补偿,补偿镜组相应调整位置和角度,使光路保持稳定,从而有效的克服因相机的振动产生的影像模糊。

 

双重防抖

所谓“双重防抖”,就是由“光学防抖”和“高感光度”两种技术共同组成的数码相机防抖系统。其中,“光学防抖”是一种比较复杂的技术,它依靠相机内置的精密陀螺仪和一组可移动镜片,来计算并修正手抖造成的光线偏移,避免模糊;而高感光度防抖的原理比较简单,就是通过增加感光度ISO值来提高快门速度,同样能达到防抖效果。

电子防抖

所谓电子防抖,就是说防抖的全过程都没有任何元部件的辅助和参与,依靠数字处理的技术去实现的防抖,当前电子防抖主要有通过提高相机感光度(ISO)而实现的“自然防抖”和通过像素补偿或其他运算方式而实现的“数码防抖”两大种类。 

 

原理

感光元件移动式光学防抖

由于镜片移动式光学防抖在生产技术和成本方面较高,所以部分在光学技术积累方面并不充足的厂商,开发出了感光元件移动式光学防抖(CCD防抖)系统。这种技术是随着数码相机的出现而出现的,因为其原理决定胶片机不可能以这种方式做到防抖。这也是为什么最早的防抖大家佳能尼康都选择镜头防抖的原因。

CCD防抖的原理比镜头防抖要简单的多,实现起来也容易得多。就是将数码相机的感光元件(CCD/CMOS)固定在一个可以通过电磁效应平行滑动的平台上,拍摄的时候,平台会利用电磁的迟滞性造成CCD短时间内固定不动,于是一定程度上达到防抖的目的。

CCD防抖技术首先是柯尼卡美能达所开发的,称为AS(Anti Shake)防抖系统,并首先应用在其高端消费数码相机A1上,收到了极佳的市场效果。其后,柯尼卡美能达更将这项技术移植到数码单反α7 Digital和α5 Digital上,收到市场的热烈欢迎。在柯尼卡美能达影像事业被索尼并购后,这项技术也由索尼掌握在手中。这种技术由于发展时间晚,技术并不如镜头防抖成熟,但是随着各品牌新机型的不断推出,其防抖性能也稳步提升,大有赶超镜头防抖的势头。如宾得新发布的单反数码相机K10D就号称可以达到3级防抖,比其前一代单反K100D的2级防抖整整高出一个级别。

镜片移动式光学防抖

世界上首款用于民用相机的光学防抖系统是由佳能开发的,首次用于佳能EF 75-300mm F4-5.6 IS USM镜头上,这是光学防抖系统在民用相机上的首次应用,在推出的当时的确震惊整个业界,也同时使佳能EF自动对焦镜头的知名度逐渐提高,这套系统被称为佳能的IS(Imagine Stabilizer)光学防抖系统。它主要是通过镜片的运动来补偿相机的晃动。在佳能的防抖镜头中,都装有陀螺传感器,它可以准确的检测到手的振动,并把它转化为电信号,经过镜头内置的计算机处理之后,控制一组修正光学部件作与胶片或CCD平面平行的移动,抵消由于手震引起的成像光线偏移。这个系统能够有效地改善手持拍摄的效果。

佳能IS镜头能够通过一对内置陀螺仪传感器探测相机的抖动,并将镜头组件向抖动的方向调整,以抵消这种抖动,防止画面模糊。如果在启用图像稳定功能的情况下半按快门,镜头会在0.5秒后启动相机抖动补偿。带IS的镜头在理论上可以降低二至三级快门速度。由于镜头的潜在光学性能得到了优化,您可以捕捉到美丽的图像。

在过去,IS镜头允许您使用比理论上低2级的快门速度,而随着这种技术不断的发展,已经可以使用比理论快门低3级的快门速度。在最新发布的佳能EF 70-200mm F/4L USM上,装备了佳能的最新一代IS光学防抖系统,理论上可以降低4档的快门速度,是防抖镜头之王者。

 

拍照效果

采用了光学防抖技术的手机样张在画面亮度,纯净度以及画面锐度方面是要明显好过与没有采用光学防抖技术的手机。对于没有采用光学防抖技术的手机来说,画面中亮度出现明显不足,同时画面中出现的大量噪点还是影响了画面的纯净度。

不过事物当然都是有两面性的,光学防抖能够带来更加明亮与纯净的照片画面,但它也会带来边缘解析力下降、体积增加以及功耗增加等问题。光学防抖技术已经被运用在手机上,我们当然不会因为一点弊端就放弃了。它定然会在不断的普及中,更加地完善和进化,更好地为咱们服务。