Блог фотографа

Тест стабилизаторов – лучше в корпусе или в объективе?

На сегодняшний день в цифровых фотоаппаратах используются два типа оптических стабилизаторов изображения. Первый, классический тип – стабилизаторы, базирующиеся на сдвиге линз в объективе. Второй тип – стабилизаторы, которые используют сдвиг матрицы в корпусе самой камеры.

Стабилизаторы первого типа будут представлены объективами Nikkor AF-S 18-105mm f/3.5-5.6G DX ED VR и Tamron AF 18-270 mm f/3.5-6.3 Di II VC LD Aspherical [IF] Macro. Их бы будем устанавливать на зеркальную камеру Nikon D3100. Объектив Tamron интересен тем, что в нем используется трехкоординатная система компенсации вибраций (в отличие от «обычных» двухкоординатных стабилизаторов).

Стабилизацию на сдвиге матрицы представляет зеркальный аппарат Pentax K-5 с объективом SMC PENTAX DA 18-135mm f/3.5-5.6 ED AL [IF] DC WR.


Для начинающих фотолюбителей поясним, о чем тут идет речь.

Одним из важнейших параметров, характеризующих процесс формирования фотографического изображения, является выдержка. Это время, в течение которого затвор камеры остается открытым и свет попадает через объектив на светочувствительный элемент (матрицу). В условиях недостаточной освещенности приходится использовать длинные выдержки (дольше оставлять затвор открытым), иначе получится слишком темное изображение.

По мере снижения освещенности, в какой-то момент выдержка становится «слишком длинной» – руки фотографа уже не могут удерживать камеру неподвижной в течение времени экспозиции, и положение камеры изменяется относительно первоначального, вследствие чего получаемое изображение размазывается. Существует популярная формула «выдержка (в секундах) должна быть численно равна единице, деленной на фокусное расстояние объектива (в эквивалентных миллиметрах)», или более короткой. То есть, при фокусном расстоянии объектива, равном 50 экв.мм, желательно использовать выдержку не длиннее, чем 1/50 секунды. Однако это еще ничего не гарантирует – в зависимости от крепости рук фотографа «безопасная выдержка» может варьироваться в весьма широких пределах.

Стабилизаторы изображения призваны минимизировать риск получения смазывания изображения. Эффективность работы стабилизатора оценивается удлинением «безопасной выдержки». Каждое удлинение выдержки в два раза соответствует «одной ступени» экспозиции. Например, если в вышеприведенном примере получаются резкие кадры не при 1/50, а при 1/6 секунды, то это соответствует удлинению выдержки в 8 раз, или эффективности работы стабилизатора в «три экспоступени» (8=2х2х2), или «три стопа».

Классический метод оптической стабилизации основан на сдвиге линз(ы) в объективе. Специальные датчики отслеживают с высокой частотой изменение положения камеры в пространстве. В случае обнаружения перемещения камеры линза сдвигается и ход лучей изменяется, их как бы принуждают попадать на первоначальное место матрицы, в результате смаз уменьшается. Такие системы в настоящее время применяют в своих зеркальных камерах компании Canon и Nikon. Началось это еще в пленочную эру, когда метод сдвига линз в объективе был единственно возможным. Было выпущено много миллионов стабилизированных объективов. Когда началась цифровая эра, компании Canon и Nikon продолжали использовать те же принципы.

Однако с появлением цифровых фотоаппаратов появилась возможность реализовать оптическую стабилизацию другого типа, на сдвиге матрицы. В этом случае объективы в фотосистеме могут быть и не стабилизированными, достаточно иметь стабилизатор в корпусе камеры. Любой установленный объектив автоматически превращается в стабилизированный. Зеркальные камеры с таким принципом стабилизации выпускали и выпускают компании Olympus, Pentax, Sony.

Cтабилизаторы изображения обоих описанных типов относятся к оптическим, поскольку используют общий принцип – изменение положения элементов оптической системы в пространстве, в результате которого изображение объекта на матрице остается неизменным. Просто элементы сдвигаются на разных участках следования лучей: в первом случае – посередине, а во втором случае – на финальном этапе.

Очевидный плюс стабилизаторов на сдвиге матрицы – меньшая стоимость фотосистемы в целом, ведь не нужно платить за стабилизатор в каждом объективе (по крайней мере, так должно быть теоретически). С другой стороны, широко распространено мнение, что «стабилизаторы на сдвиге линз более эффективны». Вот мы как раз и хотим проверить – так ли это на самом деле.

Методика тестирования

Исследование оптических стабилизаторов – дело достаточно нетривиальное. Прежде всего, сложно количественно описать вибрации, привносимые в реальном мире руками фотографа, когда он нажимает на кнопку спуска и делает снимок. Насколько сдвигается камера, как быстро, в каком направлении?..

На наш взгляд, проводить тесты, попросту держа камеру в руках – это не вариант; слишком велик будет разброс тестового воздействия от снимка к снимку. Для получения более-менее достоверного результата необходимо обеспечить стабильное, воспроизводимое от раза к разу воздействие.

Сотрудники российского представительства компании Tamron любезно предоставили в наше распоряжение вибростенд, который изготовлен европейским подразделением Tamron в Германии. Он используется на фотовыставках и ярмарках для демонстрации эффективности стабилизации изображения в объективах Tamron.


Вибростенд обеспечивает синусоидальные колебания подвижной площадки, на которую закрепляется фотоаппарат, по одной оси (вертикальной), с фиксированной частотой 6 Герц (шесть колебаний в секунду). Центральная часть площадки, где установлен аппарат, остается неподвижной, а передний и задний край качается с амплитудой чуть более одного миллиметра (величина амплитуды не регулируется). Получается, что аппарат не сдвигается линейно вверх-вниз, а качается. В численном выражении угловое перемещение объектива составляет доли градуса и выглядит небольшим, однако на следующих страницах вы увидите, что на практике смазывание изображения получается весьма существенным (с выключенным стабилизатором, конечно).

 

Вибростенд обеспечивает главное – воспроизводимое воздействие, одинаковое для каждого последующего снимка или серии снимков. Поскольку мы будем сравнивать работу трех оптических стабилизаторов между собой (а не сравнивать с некими референсными, выверенными данными) – такого стенда вполне достаточно.

В тесте используются три объектива с разным диапазоном фокусных расстояний, но участок 18-105 мм (27-157 экв.мм) перекрывается у всех троих. Чтобы не перегружать тест, возьмем два наиболее показательных значения – 75 и 150 экв.мм.

Фокусное расстояние f=75 экв.мм

Итак, сначала устанавливаем объективы на фокусное расстояние 50 мм (или 75 экв.мм).

Левый снимок сделан при отсутствии вибраций. Средний – со включенной вибрацией и выключенным стабилизатором. Правый – вибрация по-прежнему составляет 6 Гц, но стабилизатор при этом включен. В идеале должно получиться изображение, как на снимке слева, безо всякого смазывания – в этом случае мы скажем, что стабилизатор полностью скомпенсировал вибрации. В каждом случае делалось пять дублей, для иллюстрации отобран лучший вариант.

Фрагменты приведены в масштабе 1:2 (50%). Выполнена небольшая коррекция в редакторе изображения (обесцвечивание, подстройка уровней). На смазанность изображения это, конечно, не повлияло.


Объектив Nikkor отработал отлично. Изображение со включенным стабилизатором почти такое же резкое, как и безо всяких вибраций.


Практически такие же хорошие результаты и у объектива Tamron. Остаточная смазанность изображения минимальна.


В случае объектива Pentax картинка менее резкая, изображение несколько смазано – особенно наглядно это видно на тонких концентрических кольцах. Однако не спешите делать выводы – на следующей странице, наоборот, Pentax покажет лучший результат.

Кстати, аппарат Pentax K-5 не позволяет включить одновременно таймер автоспуска и стабилизатор изображения. Своя логика в этом, конечно, есть – раз вы хотите использовать таймер, то, скорее всего, ведете съемку со штатива; а при установке на штатив стабилизатор изображения лучше отключать, ибо его включение может давать негативный эффект. Так что выбирайте – либо включайте таймер, либо стабилизатор. В случае нашего теста это было не очень удобно.

Фокусное расстояние f=150 экв.мм

Далее устанавливаем фокусное расстояние 100 мм (150 экв.мм) или около того.

По-прежнему, левый снимок делается в отсутствие вибраций. Средний – со включенной вибрацией и выключенным стабилизатором. На правом – вибрация по-прежнему составляет 6 Гц, но стабилизатор при этом включен. В идеале должно получиться изображение, как на снимке слева, безо всякого смазывания – в этом случае мы скажем, что стабилизатор полностью скомпенсировал вибрации. В каждом случае делалось пять дублей, для иллюстрации отобран лучший вариант.

Фрагменты приведены в масштабе 1:2 (50%). Выполнена небольшая коррекция в редакторе изображения (обесцвечивание, подстройка уровней). На смазанность изображения это, конечно, не повлияло.

Здесь уже воздействие весьма сильное (смаз на среднем снимке велик), так что неудивительно, что объективу Nikkor не удалось полностью скомпенсировать смазывание. Правый снимок уже не такой резкий, как при f=50 мм (на предыдущей странице), хотя результат все же очень неплох.


Объектив Tamron отработал чуть лучше, чем Nikkor.


Ну и, наконец, стабилизатор Pentax показал лучший результат. Причем лучше не только других камер, но и лучше себя же при вдвое меньшем фокусном расстоянии. То есть, стабилизатор на сдвиге матрицы лучше скомпенсировал более сильное смазывание изображения. Хотя различия во всех случаях минимальны.

Напоследок заметим, что объектив Tamron обладает уникально широким диапазоном фокусных расстояний – от 18 до 270 экв.мм, кратность зума 15х. Поэтому он давал нам возможность проверить работу стабилизатора и на больших значениях фокусных расстояний, нежели 100 экв.мм. Мы сравнили работу Tamron 18-270 со вторым объективом Nikkor (а именно Nikkor AF-S DX 55-300 F4.5-5.6 G VR), однако приводить результаты в рамках этого обзора не будем. Наверное, не вполне корректно сравнивать один объектив (Tamron 18-270) со связкой из двух других (Nikkor 18-105 плюс Nikkor 55-300).

Впрочем, на словах можно сказать, что в районе f=200 экв.мм объектив Tamron обеспечил лучшую стабилизацию изображения, чем Nikkor, однако по оптическим свойствам (в отсутствие вибраций) Nikkor имел преимущество – что, впрочем, и неудивительно, это все-таки специализированный телеобъектив, в то время как Tamron силен своей суперуниверсальностью, которую обеспечивает кратность зума 15х, да еще и вкупе с макровозможностями.

Выводы

Конечно, не стоит делать по результатам этого небольшого теста каких-либо выводов глобального характера. Стабилизаторы можно подвергать различным воздействиям, создавать для аппаратов самые разные условия, и чтобы сделать всесторонне обоснованные выводы, по идее, нужно набрать огромную статистику. Наши же эксперименты носят достаточно узкий и локальный характер.

Тем не менее, уж что получилось, то мы вам и показали. Позволим себе высказать лишь самые общие соображения.

Прежде всего, стабилизаторы изображения очевидным образом доказали свою высокую эффективность – причем все трое участников теста. Достаточно взглянуть на средний фрагмент каждой из иллюстраций на предыдущих страницах (снимок без стабилизатора), чтобы увидеть, насколько сильным, как ни крути, было воздействие, и как великолепно стабилизаторы с ним справились (правый фрагмент). То есть, в принципе можно получать абсолютно несмазанные снимки при таких экстремальных, на первый взгляд, сочетаниях параметров, как фокусное расстояние 150 экв.мм и выдержка 1/6 секунды. Хотя, конечно, дрожание рук должно быть для этого достаточно слабым.

В определенном смысле результаты теста получились скучными – все участники справились с заданием одинаково хорошо. Нам не удалось экспериментально выявить те пограничные условия, при которых один из объективов (или методов стабилизации) показал бы себя существенно лучше других – просто потому, что имевшийся в нашем распоряжении вибростенд не позволял регулировать параметры вибрации (в первую очередь, амплитуду). Минимальные различия все-таки проявились – Nikkor был лучше всех на относительно широком угле (75 экв.мм), Pentax (и стабилизация на сдвиге матрицы) – при большем фокусном расстоянии (150 экв.мм), а объектив Tamron обладает рекордным диапазоном зума и лидирует по своей универсальности. В целом же, повторимся, прекрасно отработали все трое.

Соответственно, по результатам этого теста у нас нет оснований считать, что один из типов стабилизации – на сдвиге линз в объективе, либо на сдвиге матрицы – эффективнее другого.

Оставить комментарий