光学 相机防抖论文

相机的防抖功能

——关于光学防抖和电子防抖的讨论

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内容提要：

该文章主要讨论了当今相机领域里占主要地位的两种防抖功能以及它的原理，优势。解决初次接触数码相机的人常常遇到的困惑，即拍摄出来的画面不够清晰，老是会发生重影或模糊的情况。这些原因，除了偶尔的失焦（即相机未能正常对焦）以外，很大程度上是因为拍摄景物曝光时发生微小抖动所致。一般而言，在手持条件下都会有这种现象发生。所以相机防抖功能应运而生，是我们拍摄更加清晰，更加完美。

关键词：镜头光学防抖电子防抖感光器（CCD）防抖

目前市场上具有10倍以上变焦功能的数码相机，开始为消费者推崇，因为利用变焦镜头，可以把远处的景物拉近拍摄，但是稍有抖动，画面就不清晰了，于是数码相机增加了防抖功能，但选购之前你必须了解什么是光学防抖，什么是电子防抖，才可能买到称心的相机。

而对于我们，我们首先要搞清为什么会研发光学防抖功能。因为单反相机在拍摄时，里面的反光镜会弹起，产生震动，所以需要防抖，光学防抖就是因为这个研发的。而在数码相机时代，防抖功能更多的是解决相机在曝光过程中发生抖动，拍出的照片就会发虚的问题。

但是实际生活中，如果你手握相机进行拍摄，在曝光过程中又很可能发生抖动，虽然有些人能够更稳当地掌控相机，并且更高的快门速度能够降低相机抖动产生的负面影响，但是某些抖动现象以及由此造成图像发虚的情形总会发生在手持相机上。而且越是长焦端、曝光时间越长，手持相机拍出模糊的相片的可能性也就越大。使用三角架固定相机显然是解决手持拍摄发生抖动的一个有效方式，

不过，三角架使用起来通常都不是很方便，甚至在某些情况下是被禁止的。所以为了防止这种情况的发生，现在也会在数码相机上装上防抖系统。

（一）

在当今的数码相机领域，目前主要的防抖方式有：镜头光学防抖、传感器位移和高感光度（CCD）防抖，每种都拥有其自身的优势。我们所说的光学防抖是第一种，后两种就是电子防抖了。下面介绍一下相机防抖系统的利弊。

防抖的好处：

在一定的快门以下，防抖技术可以非常好的解决手抖问题，小DC 上的防抖对于新手来说尤其重要，使他们可以获得更多的清晰的照片。

防抖系统的弊端：

在解决手抖问题上，同时，防抖技术也会造成成像锐度的降低。毕竟镜头里多了个浮动的镜片。这对于要求较高的摄影爱好者来说，也是比较不好接受的，所以这也就是为什么所有的防抖系统都会有个开关，用户可以选择取消或打开防抖。加上防抖系统是非常耗电的，所以我一般不打开防抖开关，而是要用的时候才开。

（二）

下面介绍一下几种防抖技术的原理，并进行逐个对比。

1.光学防抖

作为光学防抖技术，并不是让机身不抖动，它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。通过镜头组实现防抖，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。

光学防抖传感器原理示意图

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，从而有效的克服因相机的振动产生的影像模糊。

光学防抖功能的效果是相当明显的，一般情况下，开启该功能可以提高2～3档快门速度，使手持拍摄不会产生模糊不清的现象，对于初学者来说效果非常明显，另外在长焦型数码相机中，效果也是非常显著的。

2.电子防抖

图像稳定的另一种技术，是以CCD的移动补偿相机的抖动，也称作“CCD防抖技术”。电子防抖使用CCD偏移来实现防抖，其原理就是：首先把CCD安置在一个可以上下左右移动的支架上，然后当陀螺传感器检测到抖动的时候，就会把抖动的方向、速度和移动量等参数经过处理，计算出足以抵消抖动的CCD移动量。在CCD防抖技术中，传感器（CCD）被安放在相机内的一个小小的平台上，当相机抖动时，动作探测器会命令平台按照抖动方向的相反方向移动，补偿相机抖动产生的影响。这种防抖技术可以让拍摄者使用比正常安全快门速度慢3级的快门速度进行拍摄，而保持照片清晰。例如你拍摄某个场景本来需要用到1/1000s的快门速度，在开启了防抖功能后，你可以1/125s（慢8倍）的快门速度进行拍摄，保持照片清晰。防抖功能往往能在光线较弱的环境下、拍摄运动场景、拍摄微距作品和使用长焦段拍摄中大显身手。

CCD电子防抖

与光学防抖相比，CCD防抖结构避免了光学防抖补偿方式带来的球差问题，也同时解决了困扰单反交换镜头的诸多体积和由此带来的成像质量下降的各种问题。缺点就是由于对应高精度的机构要求，那么在确保这种要求的制造技术是有一定难度的。

还有一种就是电子防抖中的高感光防抖，某些便携型数码相机具有高感光度防抖，它们支持高ISO感光度设置(某些机型可高达3200)及当光线不足时自动增加ISO设置的功能，从而保证更高、更适应“手持拍摄”

的快门速度。但对于任何一款相机，高ISO下拍摄的图像效果都比不上低ISO下的效果，为了抵消这种影响，高ISO系统通常还会搭配高级噪点去除技术来保证图片的质量。

高感光度防抖

总结：

通过以上对光学防抖和电子防抖的原理分析我们知道，光学防抖的实现是依靠镜头组中特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。而电子防抖则是利用CCD上富余的面积和像素来补偿震动。从效果上来看，光学防抖更为出色，而电子防抖经过多年的发展不断进步，防抖效果已经大有改善。但是，由于电子防抖是一种事后补偿，而且在开启了电子防抖后，快门速度受到了一定程度的限制，在某些光线条件不好的环境里，电子防抖具有画质下降的副作用。所以相对光学防抖而言，电子防抖唯一的优势在于成本低廉。

参考文献：

《环球科学》 2006年第11期《相机的防抖武器》作者：马克·菲谢蒂