Spørsmål:
Reduserer IBIS bildeoppløsningen? Hvordan sammenlignes det med objektivbasert IS?
Alex
2018-09-06 11:39:14 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jeg har nylig hørt mye om bildestabilisering i kroppen og lurer på hvordan denne teknologien fungerer. Jeg mener ikke den mekaniske delen (jeg forstår hvordan sensoren beveger seg langs forskjellige akser for å kompensere), men teknikken i prinsippet:

Når jeg tar min 5D III og et objektiv som 70-200 2.8 II IS USM med aktivert stabilisering, vil IS kontinuerlig bevege ett glasselement i linsen på en slik måte at den leder lyskeglen nøyaktig på sensoren, slik at du alltid kan bruke hele sensorområdet.

Når lyskeglen går gjennom en ustabilisert linse og du trenger å flytte sensoren - hvordan kan den i det hele tatt fange like mye lys? Lyset kommer inn i linsen nedover en fast akse rett gjennom midten av linsen. Når sensoren for øyeblikket beveger seg ned, for eksempel for å kompensere for en risting, kan jeg ikke se hvordan den da fremdeles er i stand til å fange full oppløsning? Når en del av sensoren er under standard / rolig posisjon, må det mangle den samme delen på motsatt side?

Det er bare en måte jeg kan se IBIS på å fungere uten oppløsningsreduksjon: hvis sensoren området var betydelig større enn området eksponert for lys, slik at det fremdeles er en sensor tilgjengelig når den for øyeblikket beveger seg ut av sin opprinnelige posisjon. Men ville ikke dette (delvis) være det samme som digital stabilisering fordi det endelige bildet blir beregnet fra hele sensorområdet minus det ikke eksponerte området?

Jeg vil virkelig forstå dette, og det ville være flott om noen kunne "kaste litt lys over dette".

Det er denne artikkelen fra PhotographyLife (https://photographylife.com/lens-stabilization-vs-in-camera-stabilization) som nevner noen fordeler og ulemper med begge stabiliseringssystemene, men forklarer ikke hvordan IBIS fungerer nøyaktig, noe jeg antar er det du er interessert i. Jeg stemmer opp spørsmålet ditt fordi du også fikk interesse for IBIS.
Noen sterkt elektronisk korrigerte linser (f.eks. Den (i) berømte SEL1650PZ) har absolutt noen av sidene beskåret av etterbehandling i kameraet uansett for å håndtere forvrengning og vignettering - se på en rå fil fra disse linsene med en betrakter som ikke forstår linsen (eller kan bli tvunget til å deaktivere all linsekorreksjon) ....
Tre svar:
Please Read My Profile
2018-09-06 20:12:22 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Det er bare en måte jeg kan se IBIS på å jobbe uten oppløsningsreduksjon: hvis sensorområdet var betydelig større enn lysområdet, slik at det fremdeles er en sensor tilgjengelig når den for øyeblikket beveger seg ut av utgangsposisjonen.

Det er faktisk akkurat det motsatte. Bildesirkelen - resultatet av den lyskeglen som treffer bildeplanet - er større enn sensoren. Det må være, først fordi det er den eneste måten å kutte et fullt rektangel ut av en sirkel, men også fordi kantene på sirkelen ikke er klare - det er litt stygt uttoning med et rot av gjenstander. Så sirkelen dekker mer enn bare minimumet.

Det er sant at for at IBIS skal være effektivt, må dette minimumet være litt større. For å gi et konkret eksempel: en fullrammesensor er 36 × 24 mm, noe som betyr en diagonal på ca 43,3 mm. Det betyr at den minste sirkelen uten å bevege sensoren må være minst 43,3 mm i diameter. Pentax K-1 har bildeskifting med sensorskift, som tillater bevegelser på opptil 1,5 mm i alle retninger - så sensoren kan være innenfor et område på 36 + 1,5 + 1,5 x 24 + 1,5 + 1,5 eller 39 × 27 mm. Det betyr at den minste bildesirkeldiameteren for å unngå problemer er 47,4 mm - litt større, men ikke dramatisk.

Men så er oppløsningen til sensoren som er kuttet fra sirkelen fortsatt den samme. Det er bare forskjøvet litt.

Det er faktisk ganske enkelt å finne noen eksempler som demonstrerer bildesirkelkonseptet, for noen ganger bruker folk linser designet for mindre sensorer på kameraer med større sensorer, noe som resulterer i mindre enn -dekning på hele rammen. Her er et eksempel fra dette nettstedet... ikke vær for mye oppmerksom på bildekvaliteten, da dette tydeligvis er et testbilde tatt gjennom et glassvindu (med en vinduskjerm, til og med). Men det illustrerer konseptet:

Image by Raj, from  https://photo.stackexchange.com/questions/24755/why-does-my-nikkor-12-24mm-lens-vignette-on-my-nikon-d800#

Du kan se den runde sirkelen projisert av linsen. Den er avskåret øverst fordi sensoren er bredere enn den er høy. Denne sensoren måler (ca.) 36 × 24 mm, men linsen er designet for en mindre 24 × 16 mm sensor, så vi får denne effekten.

Hvis vi tar originalen og tegner en rød ramme som viser størrelsen på den mindre "riktige" sensoren ser:

with frame

Så hvis objektivet ble tatt på det "riktige" kameraet, hele bildet ville ha vært det området i boksen:

Image by Raj, cropped

Du har sikkert hørt om " crop crop ". Dette er bokstavelig talt det.

Nå, hvis IBIS trenger å flytte sensoren ganske mye (her, den samme relative mengden som den 1,5 mm kjøregrensen på Pentax fullramme), kan du se dette, med lysere rød linje som representerer den opprinnelige posisjonen og den nye skiftet. Du kan se at selv om hjørnet nærmer seg, er det fremdeles innenfor sirkelen:

shift

som resulterer i dette bildet:

shift and crop

Hvis du ser på det ekstreme nederste høyre hjørnet, er det faktisk litt skyggelegging som ikke burde være der - dette konstruerte eksemplet går litt for langt. I ekstreme tilfeller av en linse som er designet for å skyve kantene på minimum (for å spare kostnader, vekt, størrelse osv.), Når IBIS-systemet trenger å gjøre det mest ekstreme skiftet, er det faktisk mulig å se økte gjenstander som dette i de berørte hjørnene av bildet. Men det er en sjelden kanttilfelle i det virkelige liv.

Som Michael Clark bemerker, er det generelt sant at bildekvaliteten faller av nær kanten av linsen, og hvis du vil ha maksimal oppløsning (i følelse av fanget detalj ), kan forskyvning av sentrum påvirke det. Men når det gjelder piksler fanget , er antallet like.

I tillegg til sentreringsproblemet, kan dette også påvirke komposisjonen. Hvis du prøver å være veldig forsiktig med å inkludere eller ekskludere noe fra den ene kanten av rammen, men ikke holder stille, kan du være omtrent 5% av der du trodde du var. Men selvfølgelig, hvis du ikke holder stille, kan du få det bare fra bevegelse.

Faktisk bruker Pentax (i det minste) faktisk dette for å tilby en ny funksjon: du kan bruke en innstilling å med vilje skifte sensoren, slik at du får en annen sammensetning (det samme som en liten mengde skift fra et belgkamera eller et tilt-shift-objektiv). Dette kan være spesielt nyttig med arkitektonisk fotografering. (Se dette i aksjon i denne videoen.)

Også: det er verdt å tenke på hva som skjer i løpet av eksponeringen . Målet er å redusere uskarphet, ikke sant? Hvis kameraet er helt stille (og forutsetter perfekt fokus, selvfølgelig), går hver lyskilde i bildet til ett sted, noe som resulterer i perfekt skarp tegning av den kilden i bildet ditt. Men la oss undersøke en ganske lang halv sekund lukkerhastighet der kameraet beveger seg. Så får du noe sånt som dette:

"define camera shake" by Suwatch on Flickr; CC-BY 2.0 https://www.flickr.com/photos/96081541@N00/1271011228

… hvor bevegelsen til kameraet under eksponeringen har fått det til å tegne linjer i stedet for punkter . For å kompensere for dette, hopper ikke bildestabilisering, enten det er i objektiv eller sensorforskyvning, til et nytt sted. Det (så godt det kan) følger den muligens uregelmessige bevegelsen som lukkeren. er åpen. For video kan du gjøre programvarebasert korreksjon for dette ved å sammenligne forskjeller ramme til ramme. For en enkelt fotografisk eksponering er det ikke noe slikt, så det kan ikke fungere som i sitatet ditt øverst i dette svaret. I stedet trenger du en sofistikert mekanisk løsning.

Fine eksempelbilder. Jeg vil stemme igjen hvis jeg kunne.
Michael C
2018-09-06 21:35:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Både IBIS og objektivbasert IS (LBIS) har sine egne fordeler og ulemper. Hvilken som er "bedre" avhenger av et stort antall variabler. Hierarkiet til disse variablene vil være forskjellig fra en fotograf til den neste og til og med fra ett bestemt bilde til det neste. Som med mange ting innen fotografering, betaler du pengene dine, og du velger selv hvilke du tror vil fungere bedre for deg og hvilke typer bilder du vil lage.

mattdms svar forklarer veldig godt at bildesirkelen må være større enn sensorens diagonale for at IBIS skal fungere. Følgen av dette er at når sensoren forskyves, rager sentrum av objektivets optiske akse ut til et annet sted enn på sentrum av sensoren. Dermed er en kant (eller hjørne) av sensoren nærmere en kant av bildesirkelen enn når sensoren er sentrert. Den største ulempen med dette er selvfølgelig at kantene på bildesirkler vanligvis ikke er like gode optisk som sentrum av bildesirkler. Det er vanligvis mer forvrengning, mer lett nedfall, lavere oppløsning osv. På kanten av bildesirkelen enn i midten.

Reduserer IBIS bildeoppløsningen?

For de fleste linser, hvis linsen ikke kan løse opp sensoren på kantene av bildesirkelen på den ene siden av rammen. På den andre siden av rammen vil den øke oppløsningen litt, med den kanten / hjørnet av sensoren nærmere objektivets senterakse. Det kan merkes på fotografier hvis oppløsningen helt til kanten av en linses bildesirkel er nok lavere enn oppløsningen på det punktet i bildesirkelen som vil bli projisert på kanten / hjørnet av sensoren når sensoren er sentrert på linsens optiske akse.

Hvis linsen derimot fremdeles kan løse opp sensoren, selv ved kanten av den projiserte lyssirkelen, vil det ikke være noen merkbar forskjell. Den åpenbare takeawayen er at på en veldig høy megapiksel sensor med veldig små fotosider, vil effektene bli mer merkbare enn når du bruker et kamera med mye større fotosider (pikselbrønner) som ikke kan vise grensene for objektivets evner. / p>

Den viktigste fordelen med IBIS som markedsførere pleide å vise, er at den kan brukes med alle linser. Men eldre eldre linser kan ha mindre bildesirkler enn nyere linser designet for et kamera med IBIS. Dette er ikke et problem hvis de eldre objektivene er for 135-format 35 mm film og kameraet har en APS-C-sensor, men det kan være et problem hvis kameraet er et fullformat 135-format (36x24 mm) digitalkamera med IBIS . For tiden er den viktigste fordelen med IBIS som er vektlagt, evnen til å korrigere for kamerabevegelser på akser som objektivbasert IS ikke kan kompensere for. Den største ulempen med IBIS er at lengre brennvidder som trenger IS mest får minst mulig nytte av IBIS ved at samme mengde sensorbevegelse kan motvirke mindre kamerabevegelse med et lengre teleobjektiv enn med en vidvinkelobjektiv.

Med objektivbasert IS introduserer bevegelsene til IS-elementet / gruppen mild feiljustering av linsen. Dette blir sett på som akseptabelt hvis uskarpheten introdusert av den mindre enn 'perfekte' optiske justeringen av linsen² indusert av en IS-bevegelse er mindre enn uskarpheten som ellers ville blitt introdusert av linsens / kameraets bevegelse. Den største fordelen med LBIS er at for smale synsvinkler (lange brennvidder) kan det gjøres mye mer korreksjon enn det som kan gjøres ved å skifte en sensor som er begrenset av både størrelsen på bildesirkelen og hastigheten og avstanden der -Camera-servoer kan bevege sensoren mens de forblir relativt kompakte og effektive med hensyn til batteri / energiforbruk / kostnad.

¹ Dette resulterer angivelig i billigere linser for systemer som bruker IBIS sammenlignet med systemer som bruker IS-linser. Prøv en undersøkelse av sammenlignbare linser mellom, for eksempel Canons EF-serie IS-objektiver eller Nikons F-monteringslinje av VR-objektiver og Sonys ikke-IS A-monterte og tidlige ikke-IS E-monteringslinser med IBIS. De kan prøve å selge deg på argumentet om at det å sette stabilisering (og til og med en fokusmotor) i kamerahuset gjør de ikke-stabiliserte linsene (noen ganger uten fokusmotor nødvendig) billigere, men et sammenlignende blikk på prisene på Sonys ikke- stabiliserte linser kontra Canons / Nikons stabiliserte linser indikerer at det er liten, om noen, forskjell i pris mellom linser som ellers er sammenlignbare. Selv tredjepartslinser som inkluderer stabilisering for Canon / Nikon-fester, er priset veldig nær hvis ikke identisk med deres ikke-stabiliserte Sony-monterte kolleger.
² Det er ikke noe som heter en "perfekt" justert forbindelse objektiv, selv blant ikke-IS prime-objektiver. Det er alltid produksjonstoleranser å vurdere.

Antagelig reduserer endringene av linsejusteringen i LBIS også oppløsningen, men sannsynligvis på kompliserte og linseavhengige måter.
@mattdm Det er det siste avsnittet i svaret sier.
Ja, jeg vet at jeg bare tenker at det kan staves mer eksplisitt?
Siden spørsmålet hovedsakelig handler om IBIS, og opplysningene om LBIS er mye mer linseavhengige (og dermed mer involvert), vil jeg egentlig ikke oppblåse svaret slik at det er 80% informasjon som er mer tangentall enn den delen som svarer faktisk på spørsmålet.
Grunnen til at jeg synes det er viktig er at jeg ikke vil at folk skal få den misforståelsen at det å bytte sensoren nødvendigvis er verre i denne forbindelse.
@mattdm "Bedre" eller "verre" er alltid relatert til hvordan man ønsker å bruke et verktøy. LBIS er beviselig bedre med hensyn til hvor mye kamerabevegelse som kan kompenseres for når du fotograferer håndholdt med svært lange brennvidder. IBIS er beviselig bedre for å korrigere bevegelser på akser som LBIS ikke kan. De er begge bedre eller verre, avhengig av brukssaken.
rackandboneman
2018-09-06 19:57:01 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Sensoren beveger seg med , ikke mot bildet som projiseres av linsen, og så lenge den ikke tvinger seg så langt fra midten at den forlater bildebehandlingen sirkel av linsen (eller går inn i kanten av det der det oppstår utålelige bildefeil), bør det ikke være noe problem. Egentlig bruker noen kameraer den bevegelige sensoren til å øke oppløsningen ved å ta flere eksponeringer med sensoren forskjøvet med en halv piksel hver gang, og deretter flette inn pikslene (såkalt pixel shift-modus).

Linsen og kroppen er festet til hverandre. De beveger seg ikke i forhold til hverandre. Bildesirkelen "beveger seg" ikke. Innholdet i bildesirkelen endres.
sensoren beveger seg i forhold til kroppen med IBIS, nei?
Bildesirkelen beveger seg ikke i forhold til linsen og kamerahuset, men innholdet i scenen som inngår i bildesirkelen beveger seg når kameraet / objektivet beveger seg, og det er det sensoren prøver å jage ved å bevege seg i motsatt retning som kameraet, som er i samme retning som detaljene i scenen beveger seg i forhold til posisjonen til den totale bildesirkelen.


Denne spørsmålet ble automatisk oversatt fra engelsk.Det opprinnelige innholdet er tilgjengelig på stackexchange, som vi takker for cc by-sa 4.0-lisensen den distribueres under.
Loading...