一文了解相機(jī)防抖技術(shù)

圖1(a)示意了沒有抖動(dòng)的成像，圖1(b)示意了抖動(dòng)下的成像，容易看出因?yàn)椤皟A角”抖動(dòng)造成光軸偏轉(zhuǎn)了θ角，成像在CCD上發(fā)生了d的偏移量。

為了減小偏移量ｄ，在鏡頭光學(xué)系統(tǒng)中加入補(bǔ)償鏡片，利用 其光學(xué)特性減小光軸偏轉(zhuǎn)角度θ，從而減小偏移量ｄ，其原理圖 如圖１(c)所示。

光學(xué)防抖的控制模型可應(yīng)用PID控制進(jìn)行建模。當(dāng)控制量是恒值時(shí)，利用PID算法可以使被控量迅速達(dá)到控制量的設(shè)定范圍內(nèi)。一般人手持相機(jī)時(shí)的手抖頻率為0~10Hz，基于PID參數(shù)建模的控制模型能在極短時(shí)間內(nèi)（小于1/60s）將手抖造成的光軸偏移量減小到預(yù)設(shè)的位置，從而快速有效地實(shí)現(xiàn)光學(xué)防抖。

不同廠家的防抖鏡頭基本原理大同小異，目前多數(shù)廠家的防抖鏡頭可以提升快門速度3~4檔，大大提高了出片率。Nikon和Canon的防抖鏡頭是公認(rèn)的防抖效果最好，Canon鏡頭在橫向上比Nikon鏡頭防抖效果略差。

在過(guò)去，防抖鏡頭理論上可以讓我們降低2擋快門速度拍攝，隨著技術(shù)的發(fā)展，目前佳能和尼康的防抖鏡頭已經(jīng)能保證低于安全快門速度4擋的拍攝，而適馬、松下以及騰龍等廠家也都有著自己的鏡頭防抖系統(tǒng)。Panasonic的防抖鏡頭有瞬時(shí)防抖和全時(shí)防抖之分，主要差別在取景和耗電量上。此外還需注意的是，防抖鏡頭在使用三腳架時(shí)不能打開鏡頭的防抖開關(guān)，否則會(huì)影響畫質(zhì)。

3 機(jī)身防抖

防抖鏡頭昂貴的價(jià)格催生了機(jī)身防抖技術(shù)。機(jī)身防抖（即影像傳感器防抖）最早由KonicaMinolta提出，后來(lái)Sony收購(gòu)了KonicaMinolta的相機(jī)業(yè)務(wù)后將其發(fā)揚(yáng)光大并應(yīng)用于自家的數(shù)碼單反/無(wú)反相機(jī)中。影像傳感器防抖和鏡頭防抖在原理和結(jié)構(gòu)上是近似的，只是防抖鏡頭中動(dòng)作對(duì)象是補(bǔ)償鏡片而在影像傳感器防抖中動(dòng)作對(duì)象是影像傳感器。其原理是將影像傳感器安裝在一個(gè)可動(dòng)的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上，根據(jù)機(jī)身運(yùn)動(dòng)感應(yīng)器反饋的運(yùn)動(dòng)信號(hào)計(jì)算出相應(yīng)的補(bǔ)償量，驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)沿軸向或面向移動(dòng)進(jìn)而補(bǔ)償抖動(dòng)偏差。目前Ricoh，Pentax，Olympus也擁有了此類技術(shù)。

機(jī)身防抖比較有代表性的是Pentax開發(fā)的SR（OriginalShakeReduction）原始震動(dòng)減少技術(shù)，如圖2所示。安裝有影像傳感器的影像傳感器安裝板被夾在兩塊設(shè)有電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的磁力板中間，影像傳感器安裝板能夠被電磁力快速沿垂直于光軸方向的平面內(nèi)快速移動(dòng)。Pentax的SR防抖效果相當(dāng)于2.5～4級(jí)的快門速度差。需要提醒的是，在使用三腳架拍攝時(shí)要關(guān)閉SR功能。

圖2.Pentax SR防抖系統(tǒng)