十年之路 前世今生,影像技术的主导力

时间:2022-09-19 12:47:16

十年之路 前世今生,影像技术的主导力

科技的不断前进令我们享受到的是记录方式越来越智能和便捷,或许大多数人都不知道我们现在所用的数码摄像机始祖――VHS摄像机是1976年由JVc公司推出的,在短短的35年时间里,摄像机的记录格式从VHS、Hi8、mini卡带,直至现在我们所用的高清机型上的光盘、硬盘、闪存,价格也从普通家庭用户难以企及的动辄上万元直至现在的四五千元,现今。不管是体育赛事或各大会展,还是全家旅游或生日聚会,我们都不难见到数码摄像机的身影。而各大厂商在着眼记录格式改变的同时,对摄像机的各项性能也不断做出提升,其中,防抖功能便是异常重要的一环。

小型数码摄像机遭遇的尴尬

初次接触数码摄像机的人常常会有这样的困惑,在长焦端的情况下,拍摄出的画面不仅抖动严重,且往往会伴随重影或模糊现象,后者往往是因为摄像机未能正确合焦所致,相对数码相机来说,数码摄像机的后者情况往往出现在比较昏暗的场景,而前者则是由于振动所致。由于数码摄像机拍摄的是连续的动态画面,同时数码摄像机的镜头都具有较大的变焦能力(相对各大数码摄像机厂商而言,10倍光学变焦能力是数码摄像机镜头的标准配置)。当使用中、远距离的焦距拍摄时一对画面的稳定性要求很高。而大多数数码摄像机的使用者都是以手持方式进行拍摄-姿势也不尽规范,加上掌中宝式数码摄像机往往份量相对较轻,难免会因拍摄者的不稳定而引起画面的晃动,特别是在大变焦时,轻微的抖动都会加剧画面的不稳定,而早期厂商的解决方案多少显得有点苍白――带一副三脚架。虽然抖动问题解决了,但是拍摄的自由度和便携性也大打折扣。毕竟,没有人愿意出行的时候还背着沉重的三脚架吧。

光学防抖VS电子防抖

正是因为考虑到以上的原因,在mini卡带式数码摄像机时代,各大厂商都纷纷引入了光学防抖和电子防抖的功能,当时一般的界定是,在价格万元左右的机型上往往采用的是前者,而四五千元价位的则采用的是后者一所谓一分钱一分货,自然光学防抖的效果要优于电子防抖,但其原理和优势究竟何在呢?这便是我们下面要讨论的问题。

其实一所谓的光学防抖的实现,并不是让机身不抖动,主要依靠数码摄像机的镜头组别设计的电磁感应结构来驱动相应的特殊部位的镜片改变位置和角度来对震动做出补偿,当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。从而有效的克服因数码摄像机的振动产生的影像模糊;而电子防抖则是利用CCD上富余的像素来补偿震动。只是对采集到的数据进行后期处理。自然,从效果上来看,光学防抖对于抖动的监测和补偿响应速度更快。特别是在大变焦端和光线不好的条件下,光学防抖性能发挥较为出色;而电子防抖不但是一种事后补偿,在开后了电子防抖后,还会对快门速度受到了一定程度的限制。在某些光线条件不是很好的环境里,电子防抖带来的直接影响是画质下降的副作用。相对光学防抖而言,电子防抖惟一的优势在于成本低廉。

光学防抖的长足发展

虽然光学防抖相对于电子防抖有着明显的优势,但是在针对某些特殊情况(比如边走边拍、超10倍变焦)时,多少有些“力不从心”,特别是在高清时代,由于拍摄出的画面尺寸要比原先的要高出近三倍,任何一点轻微的抖动都会在画面上显露无遗。因此,光学防抖的改进也势在必行。对此,无论索尼还是佳能,都祭出了自家的“法宝”,索尼的“光学防抖(增强模式)”技术,采用了新式的光学防抖修正算法,图像处理与光学防抖功能并用,机器在拍摄过程中能检测手部抖动,并通过对光轴的校正将模糊现象抑制到很小。通过“光学防抖(增强模式)”技术,使广角端影像的稳定性约为传统光学防抖的10倍,即使在长焦端其稳定性也约为传统光学防抖性能的两倍。有效减少了行走拍摄和变焦时的抖动,

佳能的动态模式和强力防抖模式,也将防抖的校正领域扩展到最大,其中的动态模式(DynamicMode),改进了广角端的抖动特性,通过将位移镜片的移动范围扩展到最大可移动范围,能大幅度增强手持拍摄时防抖效果,尤其步行拍摄时因剧烈抖动产生的模糊,而强力防抖模式(Powered IS)改进了长焦端的抖动特性。由于摄像机在长焦端时抖动的补偿角度小于广角端的抖动补偿角度,在拍摄长焦端画面时,保持画面稳定会比较困难。强力防抖模式通过提高对低频频谱抖动(慢速抖动)的反应速度,能让人感觉抖动在这个频率上停止了,与以前的防抖功能相比,抑制抖动的效果提高。用这种方法-能够保证用户在拍摄长焦端画面时,可以得到稳定的画面,防抖功能的智能化进程,让高清影像拍摄时代变得轻松自在,我们可以不用理会三脚架的纠结,很多以前能想到但是表现不出来的画面,也利用不断增强的光学防抖性能成为了可能。影像语言开始进入了全新的领域。

影像技术十年大成之成像组件

成像组件的优劣最终反映到画面质量的好坏因此各大厂商对此都不敢掉以轻心。索尼在原有的CMOS基础上更进一步。拥有背照射技术的“Exmor R”CMOS影像传感器可谓是非常“给力”。它的感光能力约是传统的CMOS影像传感器的两倍因此可以更有效地利用各种自然光线。即便在弱光条件下-如夜间场景-用户也可以获得品质优异的影像画面。松下在高涛机型上的3MOS核心系统让我们想到了曾经3CCD时代的辉煌。与单MOS传感器相比,3MOS传感器减少了光线的衰减,可重现复杂的细节并还原自然细腻富有层次感的色彩。其强大的还原能力可支持逐行扫描。能提高聚光效果的新技术还改进了传感器的灵敏度并将噪波减少了一半,从而即使在低照度的环境条件下也能拍摄噪波极小的明亮影像。

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