Pildi stabiliseerimine

Pildi stabiliseerimine on tehnoloogia, mida on vaja selleks, et vähendada käe värisemisest tingitud pildi udusust fotoaparaadiga pildistamisel või videokujutise värisemist videokaameraga filmimisel.

Fotoaparaatide puhul on probleem eriti terav just pika säriajaga võtete juures ja suurt suurendust kasutades, kus ilma abivahenditeta on võimatu kaamerat ideaalselt paigal hoida. Videokaamerate puhul põhjustab käe värisemine aga pildi hüplemise, mistõttu näivad objektid udused ja videot on hiljem ebameeldiv vaadata. Pildi stabiliseerimist kasutatakse ka mujal, näiteks binoklite valmistamise juures. Kõige lähemalt puutume pildi stabiliseerimisega igapäevaelus kokku aga oma nägemismeele kaudu. Sarnaselt kaameraga ei püsi ka inimene ise alati paigal, kuid ometi tundub pilt, mida me näeme, üldiselt stabiilne.

Pildi stabiliseerimise tehnoloogiaid on erinevaid, alustades elektroonilistest ja lõpetades mehaanilistega. Segadust tekitab asjaolu, et täpselt sama tehnoloogiat reklaamivad erinevad tootjad eri nimedega.

Erinevad tehnoloogiad

Optiline pildi stabiliseerimine 
Just fotograafias on üks kõige efektiivsemaks pildi stabiliseerimise meetodiks optiline meetod. Selle käigus liigutatakse kas seadme optikat või sensorit, et objektiivist sisenevad valguskiired jõuaks alati sensoril õigele kohale. Ettevõtted nimetavad oma optilise stabiliseerimise tehnoloogiaid erinevalt:
 VR (Vibration Reduction) – Nikon,
 IS (Image Stabilization) – Canon,
 SteadyShot – Sony,
 OS (Optical Stabilization) – Sigma,
 OIS (Optical Image Stabilization) – Panasonic.

Optikapõhised optilised stabiliseerimissüsteemid

Optikapõhised stabiliseerimissüsteemid asuvad üldiselt objektiivi sees ja koosnevad spetsiaalse kujuga läätsest, mis liigub vastavalt objektiivi liikumisele. Optikapõhine stabilisaator tajub, kui toimub mingis suunas liikumine, ning liigutab vastavalt sellele ka läätse. See parandab sisenevate valgukiirte suunda, et nad jõuaks samase kohta, kuhu nad enne objektiivi liikumist oleks jõudnud.

Tänapäevastes digitaalsete peegelkaamerate objektiivides toimub see elektrooniliselt. Nikoni VR-objektiivid, sarnaselt Canoni IS-süsteemidega objektiividega, kasutavad güroskoopilisi andureid, mis tajuvad objektiivi horisontaal- ja vertikaalsihilist pöörlemist. Info diagonaalse pöörlemise kohta saadakse mõlema anduri andmete kombineerimisel. Info edastatakse protsessorile, mis omakorda kalkuleerib, kui palju on vaja liigutada pildistabiliseerimisläätse. Läätse liigutamise töö teeb ära väike elektromagnet. Kogu see süsteem asub objektiivi sees ja moodustab vaid väga väikese osa kogu objektiivist. Selline süsteem ei suuda aga korrigeerida kaamera optikasihilisest pöörlemisest tingitud häireid, samuti ka üles-alla ja paremale-vasakule liikumisest tingitud häireid, mistõttu kasutatakse tihti ka täiendavaid stabiliseerimismeetodeid.

Alates 2009. aastast on Canon täiendanud oma IS-süsteemi ka kiirendusanduritega, mis lisaks güroskoopilistele anduritele annavad optikale informatsiooni ka kaamera üles-alla ja paremale-vasakule liikumisest ning võimaldavad stabiliseerimisläätsel ka seda korrigeerida. Viimast nimetab Canon ka hübriidstabilisatsiooniks.

1990. aastal tuli Carl Zeissi firma välja 20x60S binoklitega, kus oli kasutusel mehaaniline stabiliseerimissüsteem. Selline süsteem ei vaja tööks elektrit, kuid toimib sisuliselt samamoodi.

Sensoripõhised optilised stabiliseerimissüsteemid 
Sensoripõhised optilised stabiliseerimissüsteemid asuvad juba sensori enda küljes. Sarnaselt optikapõhiste stabiliseerimissüsteemidega tajutakse kaamera liikumist, kuid sedapuhku liigutatakse juba sensorit ennast.

Sony kasutab oma alfa-seeria digipeegelkaamerates SteadyShot INSIDE süsteemi, mis kasutab just sensoripõhist optilist stabiliseerimist. Güroskoopilised sensorid tajuvad kaamera liikumist ning edastavad sellekohase info protsessorile. Pildisensori küljes oleva magneti kaudu saab vastav sensor info, kus parajasti pildisensor asub ning edastab ka selle protsessorile. Saadud info põhjal arvutab protsessor välja, kuhu poole peab antud objektiivi kasutades pildisensorit liigutama. Täiturid liigutavad seejärel pildisensori õigele kohale, et kaamera liikumine ei muudaks pilti uduseks. Selline süsteem ei vaja erilist objektiivi ning seetõttu võivad objektiivid olla odavamad. Siiski läheb vaja infot objektiivi fokaalparameetrite kohta.

Digitaalsed pildistabiliseerimismeetodid 
Digitaalset pildistabiliseerimise meetodit kasutavad eelkõige just videokaamerad, kuid oma koht on sellel ka digikaamerate hulgas. Digitaalse pildistabiliseerimise korral on seadme pildisensor tegelikult suurem kui lõpuks produkteeritav pilt.

Fujifilm HS20EXR kompaktkaamerad kasutavad hämaras pika säriaja korral meetodit, kus sensor teeb mitu eraldi pilti ja kombineerib need üheks pildiks. Kuigi pildid võivad olla üksteise suhtes mõnevõrra nihkes, sisaldab iga pilt veidi suuremat ülesvõtet, mistõttu saab igast pildist võtta selle vajaliku osa ja need kokku kombineerida. Nii saab teravaid pilte teha ka hämaras. Seda tehnoloogiat nimetab Fujifilm Advanced Anti Blur tehnoloogiaks. Sarnast tehnoloogiat kasutab ka Sony, nimetades seda Anti Motion Blur tehnoloogiaks.

Digitaalsed pildistabiliseerimise filtrid 
Pärast video salvestamist võimaldavad mõned videotöötlusprogrammid parandada käe värisemisest tingitud pildi värisemist. Sarnaselt seadme tarkvara poolt digitaalselt stabiliseeritud videotega otsitakse ka seal järjest kaadritelt sarnaseid objekte ning nihutatakse need kokku. Mittekattuv osa tuleb aga kustutada, mistõttu on stabiliseeritud pilt esialgsest väiksem, kuid see-eest silmale mugavam jälgida.

Muud pildistabiliseerimise viisid 
Fotoaparaadi või videokaamera stabiliseerimiseks tahtmatu liikumise korral saab kasutada ka küroskoope. Näiteks firma Kenyon Laboratories valmistab fotokaamerate statiivi pessa käivat küroskoopilist seadet, mis töötab akutoitel ja võimaldab teha pikema säriajaga pilte isegi siis, kui piltnik vabalt ringi liigub.

Liigitus valdkonniti 
Nagu näha, on pildistabiliseerimismeetodeid palju. Siiski ei sobi kõik tehnoloogiad igale poole. Seega tasub tehnoloogiad liigitada kasutusvaldkonna järgi.

Digifotograafia

Peegelkaamerad 
Peegelkaamerate puhul on levinum just optiline stabiliseerimine. See tagab parima tulemuse, kui on vaja tabada teravat pilti hämarates oludes. Sellistes oludes digitaalne stabiliseerimine ennast väga ei õigusta, kuna lühema säriajaga tehtud pildid on oma olemuselt juba on mürarikkamad. 

Optikapõhised stabiliseerimismeetodid on üldiselt Canoni ja Nikoni pärusmaa, kuid neid leidub ka teistel tootjatel. Nende eeliseks on see, et pildiotsijast nähtav pilt on juba stabiliseeritud. Samas ongi üheks peegelkaamera peamiseks eeliseks see, et pildiotsijast näeme pilti, mis reaalselt ka jäädvustatakse.

Sensoripõhist stabiliseerimismeetodit kasutavad peamiselt Sony, Olympus ja Pentax. Selle tehnoloogia eeliseks on odavamad objektiivid, kuna objektiivid ise ei pea pildistabilisaatorit sisaldama, mistõttu on neid odavam valmistada. Lõpptulemus on mõlemal juhul üldiselt samaväärne.

Kompaktkaamerad 
Kompaktkaamerate osas on olukord kirevam. Tihti kasutatakse korraga mitut pildistabiliseerimistehnoloogiat. Kallimate mudelite seast võime leida optilist stabiliseerimist kasutavaid kaameraid. Samas võivad ka odavamad ilma stabiliseerimiseta või digitaalset stabiliseerimist kasutavad fotoaparaadid tavakasutuses väga mõistlikke pilte teha. Üldiselt ei ole kompaktkaamerate kasutajad pildi kvaliteedi suhtes nii nõudlikud, seega saab uduse pildi vastu võidelda lühikese säriajaga ja suurema sensori tundlikkusega, mis põhjustab aga pildil rohkem müra.

Videokaamerad 
Videokaamerate seas annab digitaalne pildistabiliseerimise meetod üldjuhul juba piisava tulemuse. Videokaamera iga kaadri säriaeg peab sujuva video saamiseks olema üpris lühike. Üldjuhul kasutatakse 25 või 30 kaadrit sekundis videosalvestust. Sel juhul saab säriaeg olla maksimaalselt 1/25 s või 1/30 s. Juba sellise aja jooksul on piisavalt tõenäoline, et tahtmatu liigutus ei põhjusta udust kaadrit. Küll aga segab video vaatamist käe värisemisest tulenev nihe järjestikuste kaadrite vahel. Selle kompenseerimisega saab digitaalne pildistabiliseerimismeetod üldiselt hakkama. Kallimate kaamerate seas kasutatakse veel parema tulemuse saamiseks ka täiendavalt optilist pildistabiliseerimise tehnoloogiat.

Viited 

Fotograafia