het had moeten worden voorafgegaan door een "kijker discretie geadviseerd"
afbeelding. In werkelijkheid heeft iedereen die ooit een camcorder heeft vastgehouden, wankele
video's gemaakt.
Om de voordelen te realiseren en de valkuilen van het gebruik van beeldstabilisatie te vermijden,
moeten we eerst begrijpen hoe het werkt. Er zijn twee populaire methoden
om video te stabiliseren, dus we zullen ze elk afzonderlijk onderzoeken.
Bewegende beelden
Begrijpen hoe beeldstabilisatie werkt, is niet zo moeilijk. Ter illustratie,
beschouwen we een verhaal van twee corrupte verkopers van verrekijkers:Jerry en Larry.
Deze optische boeven hebben honderden mensen $145 per stuk op de hals gehaald voor neppe 'supergestabiliseerde'
verrekijkers.
Jerry en Larry zetten hun verrekijkerwagen altijd voor hetzelfde
pittoreske kerkhof. Als een slachtoffer zijn valse verrekijker probeerde, zou Larry
achter de kar springen en een foto van het kerkhof op posterformaat ophalen.
Hij plaatste het beeld dan snel tussen het slachtoffer en het kerkhof.
Met scherpe ogen en snelle handen keek Larry naar kleine bewegingen van de verrekijker. Als de verrekijker een graad
naar links zou bewegen, zou Larry het beeld verschuiven om te compenseren. Als ze
drie graden omhoog en naar rechts zouden bewegen, zou Larry de afbeelding dienovereenkomstig verplaatsen.
Voor de persoon die door de verrekijker keek, was het beeld zo stabiel als een
rots.
Hoewel de technologie een beetje anders is,
het beeldstabilisatiesysteem van een camcorder werkt op vrijwel dezelfde manier. Als
de camcorder ongewenste beweging detecteert, verschuift het het opgenomen beeld om te compenseren.
Als u de camcorder een paar graden naar rechts beweegt, verschuift het beeld om
de beweging te annuleren. Het resultaat is vloeiendere opnamen, tot aan de mechanische of elektrische limieten van het systeem.
Optisch en digitaal
Camcorders bereiken beeldstabilisatie op twee verschillende manieren:door
digitale verwerking of optische trucs. De digitale aanpak is het
eenvoudiger en goedkoper te implementeren, omdat er geen bewegende delen voor nodig zijn. Optische
beeldstabilisatie voegt complexiteit toe aan de lens van de camcorder, wat zich vertaalt
in hogere kosten. Dit verklaart waarom je optische beeldstabilisatie
meestal aantreft op de allerbeste camcorders.
Digitale beeldstabilisatie (vaak elektronische beeldstabilisatie
of EIS genoemd) voert zijn magie uit met behulp van de CCD van de camcorder. Eerst neemt EIS
het centrale deel van het CCD-beeld (ongeveer 90 procent van de output van de sensor) en breidt het digitaal uit om het hele scherm te vullen. Hierdoor worden
de buitenste randen van de CCD vrijgemaakt en kunnen ze als buffergebied fungeren.
De camcorder kan vervolgens het kleinere actieve beeldgebied in elke
richting op het oppervlak van de sensor, totdat deze de fysieke grens
van CCD bereikt.
Stel je voor dat je camcorder een kleine joystick zou hebben waarmee je
het actieve beeldgebied naar believen kunt verplaatsen. Als uw camcorder stil zou staan,
zou het resultaat van het verplaatsen van het beeldgebied er net zo uitzien alsof u de camcorder aan het pannen
had gekanteld. De camcorder zelf beweegt niet, maar door het verschuiven
van het actieve gebied van de CCD lijkt het alsof het wel zo is.
Het omgekeerde is ook waar. Als u de camcorder naar links zou pannen
en het actieve beeldgebied in de tegenovergestelde richting zou bewegen, zou de resulterende
video eruitzien alsof de camcorder helemaal niet bewoog. Als u
de joystick snel genoeg zou kunnen bewegen om elke beweging van de camcorder tegen te gaan,
zou de resulterende video eruitzien alsof de camcorder stilstaat. Dit
is precies hoe EIS werkt:net als Larry en zijn bewegende beeld met de
verrekijker, neemt EIS de beweging van de camcorder waar en beweegt het actieve
gebied van de CCD om de beweging tegen te gaan. Zie figuur 1 voor een visuele uitleg van
het EIS-systeem.
Optische beeldstabilisatie bereikt hetzelfde resultaat op totaal verschillende
middelen. In plaats van een deel van het CCD-beeld te bewegen als reactie op de
beweging van de camcorder, stuurt optische stabilisatie het licht dat in de
lens valt in feite om. Het doet dit met een beweegbaar prisma dat aan de voorkant van de lens is gemonteerd.
Een prisma is in feite een stuk glas met uitlopende oppervlakken. Licht dat
door het prisma gaat, buigt evenredig met de hoek tussen de voorkant
en de achterkant. Als de voor- en achterkant van het prisma bijna evenwijdig zijn, buigt het licht iets af. Als de hoek tussen voor- en achterkant groter is,
neemt het licht een meer uitgesproken wending door het prisma.
Camcorders met optische stabilisatie gebruiken een ingenieus apparaat dat een
prisma met variabele hoek wordt genoemd. Dit prisma is niets meer dan twee stukken glas, gescheiden door
een optisch inerte vloeistof, met een flexibele balg helemaal rond hun
omtrek. Kleine motoren laten de zijkanten van het prisma inzakken of zetten uit, waardoor de hoek tussen de voor- en achterlens verandert. Hierdoor kan de camcorder het licht sturen dat door de lens van de camcorder beweegt. Koppel deze motoren
aan een elektronisch circuit dat is ontworpen om de beweging van een camcorder te
voelen, en het
prisma kan kleine bewegingen van het beeld tegengaan door het licht
in de tegenovergestelde richting te sturen (zie afbeelding 2).
Zie het, voel het
Met de middelen om ongewenste camcorderbewegingen tegen te gaan, ontbreekt er alleen nog een methode om te bepalen wanneer het gebeurt. Camcorders hebben ook twee
algemene manieren om dit te doen, de ene op de CCD en de andere op
complexere mechanica. Klinkt bekend?
De eenvoudigste manier om camcorderbewegingen te detecteren, is door de output van
de CCD zelf te evalueren. Als de camcorder een onderwerp fotografeert dat niet
de hele zoeker vult (wat meestal het geval is), beweegt slechts een klein deel van
het scherm op een bepaald moment. Wanneer de hele beeld
beweegt, is het een goede gok dat het de camcorder zelf is, niet het onderwerp,
dat in beweging is.
Wanneer het beeldstabilisatiecircuit detecteert dat het hele beeld in
dezelfde richting verandert, gaat het ervan uit dat de camcorder beweegt en zal het proberen
om te compenseren. Gewoonlijk voert de camcorder algoritmen uit die evalueren
hoe snel en in welke richting de beweging plaatsvindt. Deze helpen de camcorder
onderscheid te maken tussen gewenste bewegingen en ongewenste trillingen.
De andere methode om camcorderbewegingen te detecteren, is door deze direct waar te nemen. Bewegingssensoren die in de behuizing van de camcorder zijn gemonteerd, kunnen de beweging van de camcorder op alle drie de assen detecteren en dienovereenkomstig compenseren. Net als bij het optische beeldstabilisatiesysteem zijn bewegingssensoren complexer en duurder om te implementeren dan het eenvoudigere CCD-systeem. Omdat de bewegingssensoren de beweging van de camcorder daadwerkelijk detecteren, is deze benadering echter minder vatbaar voor valse
metingen.
Wat als ik wil pannen?
Hoewel ze het bijna magische vermogen hebben om ongewenste camcordertrillingen te dempen
, hebben beeldstabilisatieschema's ook een donkere kant. Het belangrijkste nadeel
van beeldstabilisatie is de neiging om te proberen opzettelijke
te elimineren beweging van de camcorder. Geen enkel stabilisatiesysteem kan het verschil zien tussen
een toevallige hobbel naar links en het begin van een pan. Nadat je
de beweging een seconde of twee hebt volgehouden, kan het systeem er zeker van zijn dat het een
gewenste beweging is.
Dit zorgt ervoor dat veel stabilisatiesystemen de eerste paar graden van een pan of tilt bevechten en aan het einde een paar graden blijven drijven. Dit is meer dan
alleen zenuwslopend, het kan je meest berekende, professionele
gladde pan een puinhoop maken. Om deze reden schakelen veel mensen hun beeldstabilisatie uit
wanneer ze de camcorder opzettelijk verplaatsen.
U kunt de systemen die de CCD evalueren ook misleiden om te bepalen of de
camcorder in beweging is wanneer een groot deel van het scherm een bewegend
onderwerp bevat. Dit kan een trein zijn die het station verlaat, een busje dat voorbijrijdt, of zelfs maar een persoon die zich in de buurt van de lens beweegt. Een keer, een camcorder getest
door can Videomaker had een interessante reactie toen we een grote
kartonnen doos een paar meter voor de lens stuiterden. Met EIS ingeschakeld, bleef de doos
stationair op het scherm staan, terwijl de rest van de wereld
op en neer leek te bewegen.
Ten slotte kunnen bepaalde EIS-systemen een merkbare daling van de beeldresolutie veroorzaken.
Dit komt omdat ze de afbeelding maken van een kleiner blok pixels
op de CCD en ze vergroten om te vullen het scherm. Een camcorder met een CCD van 280.000 pixels, bijvoorbeeld, gebruikt mogelijk minder dan 250.000 pixels om het beeld te maken terwijl EIS is ingeschakeld.
De beste oplossing is om de CCD met extra pixels te laden, zodat boeiende EIS
geen zichtbaar effect heeft op de beeldkwaliteit. Verschillende duurdere camcorders gebruiken
deze aanpak, en de resultaten zijn uitstekend:het is werkelijk onmogelijk om
een daling van de resolutie te detecteren als EIS is ingeschakeld.
Steeds als ze gaat
Voor de meeste mensen verbleken de nadelen van beeldstabilisatie in vergelijking met de
vele voordelen. Afspelen vertelt het hele verhaal:door beeldstabilisatie
is de wereld van handheld video een veel vlottere plek geworden.