相机防抖技术知多少

相机发抖技术知多少

李晖

说起防抖其实已经是老话题了，但很多人对防抖的功能和特性并不熟悉。今天就来说说防抖那些事。

防抖技术的发展史

可能很多人都以为最早的防抖技术是从佳能开始的，但实际上最早应用于相机上的防抖技术是从尼康开始的。第一台搭载防抖功能的相机是1994年尼康生产的“zoom 700 VR QD”不可换镜头胶片相机，镜头内装有防抖装置。VR是Vibration Reduction(减小震动影响)两词的首字母，这一称呼也延续至今。不过直到2000年尼康才推出第一款搭载防抖功能的单反镜头，尼克尔Ai AF VRED80-400mm F4.5-5.6D。而在单反镜头领域，第一款搭载防抖功能的是1995年佳能推出的EF 75-300mm F4-5.6 IS USM。在推出时震惊整个业界，这套系统被称为佳能的IS（Image 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。到了数码时代，第一台搭载传感器防抖的数码相机是2003年美能达的DiMAGEA1，为不可换镜头相机。2004年柯尼卡美能达的α-7 DIGITAL是第一台在机身上加载防抖功能的单反相机。

抖动与防抖

相机的抖动可分为两大类，一是相机向前后左右方向倾斜形成的角抖动，二是相机相对于被摄体平行移动的平移抖动。被摄体越远，角抖动的影响越明显。比如，拍摄远处的物体，照相机相对于被摄物体水平移动1mm对图片清晰度的影响不大。但如果镜头前端以机身为轴向下转动1mm的话，会对图片清晰度产生较明显影响。一般相机和镜头会搭载角速度感应器或线速度感应器来解决这两种抖动。

现在的光学防抖主要分为从胶片时代就开始的镜头防抖和进入数码时代发展起来的传感器防抖。二者都是用角速度感应器与线速度感应器实现防抖。以镜头防抖为例，不同品牌镜头的角速度感应器放置的位置不同。无论让哪个镜片移动都能达到补正的效果，在防抖效果上没有差别。一般都装置在卡口附近，让最小的镜片移动。

镜头内的传感器侦测到微小的移动，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，从而有效的克服因相机的振动产生的影像模糊。而通过CCD在实现防抖，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，通过传感器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。

现在最火热的机身防抖模式是五轴防抖。五轴防抖首次进入人们视野的时候是伴随着奥林巴斯旗舰无反相机O-MD E-M5的推出。五轴防抖技术就是在传统的修正上下、左右防抖的技术上加入了XYZ三轴向旋转的抖动校准。所以五轴防抖顾

名思义，就是可以大幅修正机身在多方向上的抖动。现在索尼A7 II无反相机也采用了这种防抖方式。

除了这两种防抖方式，其实在数码相机发展初期，还出现过几种其他类型的防抖方式。比如尼康公司就有一种称为“bss”的防抖方式。“bss”的中文为最佳拍摄选择器。当该功能开启时，相机可以连续拍摄最多10张照片，然后对照片进行比较，锐化度最高（细节拍摄最佳）的照片将会被记录下来。其主要的原理就是，成像清晰的照片一般容量较大，锐度较好，抖动的照片容量较少，锐度较差。实际是通过连拍选出一张最清晰的照片。还出现过一种称为电子防抖的防抖方式。主要指在数码照相机上采用强制提高CCD感光参数同时加快快门并针对CCD上取得的图像进行分析，然后利用边缘图像进行补偿的防抖，电子防抖实际上是一种通过降低画质来补偿抖动的技术，此技术试图在画质和画面抖动之间取得一个平衡点。卡西欧和富士的数码相机使用过这种防抖方案。索尼的nex系列相机的人物抖动减轻模式是在镜头防抖的基础上，采用了多张照片重合的电子处理方式达到防抖的功能。

防抖对画质的影响

由于浮动镜片的存在，人们对于防抖镜头对成像的影响一直很疑惑。其实在防抖镜头发展早期，这样的影响的确是存在的。但是随着技术的进步，这样的影响越来越小了。

还有一个问题，也常常困扰摄影者，就是使用三脚架时，到底要不要关闭防抖功能？尼康AF 70-200mm /2.8 VRII镜头的说明书是这样说的：“当使用三脚架时，请将减震ON/OFF开关设定为OFF。不过,当在不固定的三脚架云台或单脚架上使用照相机时,建议将开关设定为ON”。从防抖组件的工作原理我们可以得知，使用三脚架拍摄要关闭光学防抖是一定的，因为镜头固定在三脚架上拍摄时，处于一个很稳定状态，如果产生振动，它的频率要比手持时的抖动频率高很多，这样的频率是防抖组件无法化解的。

但是有相关媒体采用相关器材也做过测试，得出的结论是否使用三脚架对画质的影响不大。其解释为，近年来，有很多厂家推出的镜头已经可以智能检测出是否被放置在一个固定的位置，如果被检测到，即使镜头上的防抖开关处在ON 位置，它的防抖组件也会自动停止工作，因此，即使在长时间曝光的情况下，也不会对最终成像有影响。因此得出结论：使用脚架拍摄时，是否需要关闭光学防抖主要取决于镜头本身的的性能，有的镜头具备智能检测，开关防抖都不会对最终成像造成影响；而有的镜头不支持这样的智能检测，那就需要手动将防抖关闭。