鱼眼镜头摄影经验:让图像稳,圆中有方

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图像稳定如何工作

数码相机中的图像稳定主要通过两种不同的方式来实现:在相机中通过物理移动传感器来实现,在镜头内通过物理移动镜头中的光学组来实现。无论哪种情况,加速度计都可以确定相机的移动速度并在曝光期间进行补偿。当前的相机中最多使用五个加速度计来检测围绕X和Y轴的平移以及围绕X,Y和Z轴的旋转。

原则上,还可以通过在长时间曝光期间连续从传感器中读取图像,然后叠加该组图像并对每个人应用校正偏移(仅像素整数倍)来实现图像稳定图像。在这种情况下,有可能将相机运动的检测基于找到这些图像的最佳叠加,而不是读取一组加速度计的输出。一个有趣的结果是,即使在曝光期间相机未摇摄时,该系统也可能能够稳定快速移动的物体的图像,而其他类型的图像稳定则无法实现。我不知道当前有任何使用这种防抖功能的数码相机。

通常,与非稳定的相机和镜头相比,图像稳定可以使曝光增加至少相当于2-3个光圈。没有明显的证据表明相机内或镜头内的稳定性在本质上会更好。相机内稳定功能更加通用,因为它可以与任何镜头一起使用,包括传统镜头。但是,这种类型的稳定化要求照相机知道镜头的焦距,以便计算出正确的传感器位移量。在变焦镜头和/或具有内部聚焦的镜头中,它们可以有效地根据焦距改变焦距,因此相机需要依靠镜头为变焦和聚焦设置的任何组合提供正确的实际焦距值,以便精度高。

圆孔中有方吗?

鱼眼镜头在图像稳定方面存在特殊问题。鱼眼镜头不是直线的,即它们产生的图像具有大量的几何失真。这是不可避免的,因为无法在不引入某种几何变形的情况下将180°或更大的视场投影到平面传感器上。这类似于将球形地球表面的大部分投影到平面图上的问题-在不引入几何变形的情况下是不可能做到这一点的。就像可以使用不同类型的几何投影来绘制地理地图一样,不同类型的鱼眼镜头也会引入不同类型的畸变。结果,根本没有办法稳定由鱼眼镜头在整个图像表面上投射的图像。借助相机内稳定功能,X方向上水平照相机的移动会导致视场在中心处沿相反方向移动。取而代之的是,在视野的左边缘和右边缘,对象朝着相机轴向移动或远离相机。依次地,这意味着图像可以在其中心合理地很好地稳定下来,但是在外围区域却不能同时稳定下来。

设计鱼眼镜头的透镜内图像稳定以解决上述问题,如果有可能的话,将需要解决透镜设计中的极其复杂的问题。松下在其Micro 4/3 8 mm f / 3.5鱼眼镜头中避免了此问题,因为它没有提供任何镜头内稳定功能。除9 mm f / 8“镜头盖”鱼眼镜头外,Olympus没有Micro 4/3鱼眼镜头,这需要用户手动配置相机机身的焦距(没有Olympus镜头具有镜内图像稳定功能) 。

以上在鱼眼镜头的实际使用中是否存在实际问题?这取决于拍摄条件。由于极短的焦距和极宽的视场,鱼眼镜头最不容易因相机移动而造成图像模糊。但是,在许多类型的光线较弱的内部环境中,鱼眼镜头是自然的选择,在这些内部环境中,可能禁止使用电子闪光灯或三脚架。例如,其中包括教堂,博物馆,历史建筑,洞穴和峡谷。在这些环境中,闻不到1 s或更长的手持曝光时间。

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小组在kiva附近的访客在峭壁宫殿,梅萨维德,科罗拉多。
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图像是用鱼眼镜头从相同的kiva处拍摄的。

上面的示例显示了鱼眼镜头是最佳选择的情况。左图显示了导游带领人们聚集在kiva周围。右图显示了在这种情况下鱼眼镜头可以完成的工作。

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流星陨石坑,亚利桑那州。
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悬崖宫,梅萨维德,科罗拉多州。
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天花板射线在峭壁宫殿,梅萨维德,科罗拉多。
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新墨西哥州里奥格兰德峡谷。

在需要最大视野的近距离区域中,通常没有其他选择可以替代鱼眼。我经常发现垂直视角约为120°的垂直镜头(仅对角线接近180°)比水平镜头更具戏剧性(上面的最后两个示例)。现在是时候评估在这些情况下图像稳定如何影响图像质量了。

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对卡尔斯巴德洞穴,新墨西哥州的入口。手持设备的曝光时间为1/125 s。
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右下角附近的1:1裁剪前一图像。
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卡尔斯巴德洞穴,新墨西哥州。手持设备的曝光时间为1/2秒。
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左上角附近的上一张图片的1:1裁切。

上面的示例是使用Olympus E-M5和图像稳定器手持拍摄的。第一张图像很好,并且在图像角附近的1:1裁切图像表明该镜头能够一直到各个角处都具有很好的细节。第二个示例使用了更长的曝光时间,并使用了适度更高的ISO(1600对800,这不是一个很大的差异)。即使在左侧图像较小的情况下,也可以看到中心清晰,但外围模糊,尤其是在图像左侧。除了高ISO的“斑点”之外,1:1角部作物中的细节还很差。具有图像稳定和长时间曝光拍摄的鱼眼图像的另一个特点是,一个角/一面可能相对较好,而另一个则较差。根据相机意外移动,也许还取决于对象的性质,图像稳定的效果会在整个图像帧中变化。正如预期的那样,在鱼眼镜头产生失真最小的图像中心区域,它总是更高。

解决此问题的明显方法是使用三脚架或同等支撑件,并关闭图像稳定功能。将摄像机放在扶手,人行道上和附近的墙壁上,有时通过在摄像机和支撑表面之间放置钢笔或镜头盖来调节摄像机的倾斜度,而不是用手握住,我获得了很好的成功率。鱼眼镜头通常不会察觉到相机方向的微小变化可能会损坏较长焦距镜头的图像。

我不知道有任何具有镜内防抖功能的鱼眼镜头,很可能是由于上述问题。

摘要。相机内图像稳定功能是通过整体移动传感器来补偿相机的意外移动。为了正常工作,必须以镜头产生没有几何变形的图像为前提。鱼眼镜头产生的图像具有大量的几何畸变,并且使用这些镜头的相机内图像稳定功能仅在图像中心(几何畸变最低)附近起作用。能够纠正此问题的镜头内图像稳定可能很难设计。

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2周 ago

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