La estabilización de imagen es una tecnología utilizada en fotografía y cinematografía que reduce la borrosidad o el movimiento de las imágenes debido a los movimientos de la cámara . En fotografía, el objetivo de un estabilizador es ampliar las posibilidades de disparar sin trípode u otro soporte en condiciones de poca luz cuando se requieren largas exposiciones . En cine y televisión, los estabilizadores se utilizan para reducir el movimiento de la imagen que es inevitable cuando la cámara se mueve en manos de un camarógrafo o en un vehículo.
La estabilización de imagen digital es una tecnología de procesamiento de imágenes en la tecnología de video que permite (además de compensar el movimiento de la cámara) compensar total o parcialmente el movimiento de uno de los objetos en el marco y mejorar la calidad de la imagen debido a que los detalles importantes de la escena se ven menos borrosos. .
Estabilizador de imagen es el término general para todas las partes de una cámara que realizan la estabilización de imagen.
Todos los sistemas de estabilización conocidos se dividen en activos y pasivos. Los primeros incluyen estabilizadores giroscópicos y amortiguadores mecánicos que estabilizan la posición de la cámara en el espacio, como Steadicams , plataformas especiales y cabezales panorámicos [1] . Los sistemas pasivos se basan en la compensación óptica o digital del desplazamiento de la imagen real con respecto a la superficie del receptor de luz, o en el desplazamiento de la propia matriz tras el desplazamiento de la imagen.
Las capacidades de los sistemas de estabilización de imagen son limitadas. Según los datos más optimistas, la ganancia en la cantidad de exposición permitida es de 8 a 16 veces (3 a 4 pasos de exposición) [2] [3] [4] .
Sin embargo, en varios casos, la estabilización automática puede ser extremadamente útil, ya que le permite aumentar la velocidad de obturación en estos mismos 3 o 4 pasos y disparar tranquilamente cámara en mano en tales condiciones de iluminación y a tales distancias focales de la lente, cuando un trípode lo haría. ser necesario sin un estabilizador. Además, en ocasiones, la estabilización permite evitar un aumento “forzado” de la sensibilidad de la matriz, lo que conduce a un aumento del nivel de ruido .
Las tecnologías han encontrado aplicación en fotografía , filmación de video , en el diseño de telescopios astronómicos , binoculares. La estabilización es de suma importancia en caso de peligro de movimiento de la cámara al disparar, a una velocidad de obturación lenta y una distancia focal significativa de la lente. En las videocámaras , el movimiento de la cámara provoca un bamboleo visible de fotograma a fotograma. En astronomía, los golpes en los equipos provocan oscilaciones en la lente, lo que genera problemas para registrar la posición de los objetos debido a los desplazamientos de la imagen desde la posición nominal en el plano focal.
Los estabilizadores de imagen son ópticos, de matriz móvil y electrónicos (digitales).
La cámara tiene sensores especiales incorporados que funcionan según el principio de giroscopios o acelerómetros . Estos sensores determinan constantemente los ángulos de rotación y la velocidad de movimiento de la cámara en el espacio y dan órdenes a actuadores eléctricos que desvían el elemento estabilizador de la lente o matriz. Con la estabilización de imagen electrónica (digital), el procesador vuelve a calcular los ángulos y las velocidades de movimiento de la cámara, lo que elimina el cambio.
En 1994, Canon introdujo una tecnología llamada OIS ( English Optical Image Stabilizer - estabilizador óptico de imagen). El elemento estabilizador de la lente, móvil a lo largo de los ejes vertical y horizontal, es desviado por el accionamiento eléctrico del sistema de estabilización por comandos de sensores giroscópicos para que la proyección de la imagen en la película (o matriz) compense completamente las vibraciones de la cámara durante exposición [5] . Como resultado, con pequeñas amplitudes de las vibraciones de la cámara, la proyección siempre permanece estacionaria con respecto a la matriz, lo que proporciona a la imagen la claridad necesaria. Sin embargo, la presencia de un elemento óptico adicional reduce ligeramente la relación de apertura de la lente .
La tecnología de estabilización óptica ha sido adoptada por otros fabricantes y ha demostrado su eficacia en una gama de teleobjetivos y cámaras ( Canon , Nikon , Panasonic ). Diferentes fabricantes llaman a su implementación de estabilización óptica de manera diferente:
Para las cámaras de película, la estabilización óptica es la única tecnología para combatir la "vibración", ya que la película en sí no se puede mover como la matriz de una cámara digital.
Especialmente para las cámaras digitales, Konica Minolta ha desarrollado la tecnología de estabilización ( Anti-Shake en inglés - anti-vibración), utilizada por primera vez en 2003 en la cámara Dimage A1. En este sistema, el movimiento de la cámara no es compensado por el elemento óptico dentro de la lente, sino por su matriz , fijada en una plataforma móvil.
Las lentes son cada vez más baratas, simples y confiables, la estabilización de imagen funciona con cualquier óptica. Esto es importante para las cámaras SLR que tienen lentes intercambiables. La estabilización de cambio de matriz, a diferencia de la estabilización óptica, no introduce distorsiones en la imagen (quizás, excepto las causadas por la nitidez desigual de la lente) y no afecta la apertura de la lente. Al mismo tiempo, la estabilización por desplazamiento de matriz se considera menos eficaz que la estabilización óptica.
Con un aumento en la distancia focal de la lente, la efectividad de Anti-Shake disminuye: en enfoques largos, la matriz tiene que moverse demasiado rápido con una amplitud demasiado grande, y simplemente deja de seguir el ritmo de la proyección "escurridiza".
Además, para una alta precisión, el sistema debe conocer el valor exacto de la distancia focal de la lente, lo que limita el uso de lentes de zoom antiguos, y la distancia de enfoque a corta distancia, lo que limita su trabajo en fotografía macro.
Sistemas de estabilización de matriz de movimiento:
También hay EIS ( Eng. Electronic (Digital) Image Stabilizer - estabilización de imagen electrónica (digital)). Con este tipo de estabilización, aproximadamente el 40 % de los píxeles de la matriz se asignan a la estabilización de imagen y no participan en la formación de la imagen. Cuando la cámara de video tiembla, la imagen "flota" en la matriz , y el procesador captura estas fluctuaciones y hace una corrección utilizando píxeles de repuesto para compensar el movimiento de la imagen. Este sistema de estabilización es muy utilizado en cámaras de vídeo digitales , donde las matrices son pequeñas (0,8 Mp, 1,3 Mp, etc.). Tiene una calidad inferior a otros tipos de estabilización, pero es fundamentalmente más económico, ya que no contiene elementos mecánicos adicionales.
Hay tres modos típicos de funcionamiento del sistema de estabilización de imagen: individual o personal ( English Shoot only - solo cuando se dispara), continuo ( English Continuous - continuamente) y modo panorámico ( English Panning - panning).
En el modo simple, el sistema de estabilización se activa solo durante la duración de la exposición, que es teóricamente la más efectiva, ya que requiere menos movimientos correctivos.
En el modo continuo, el sistema de estabilización funciona constantemente, lo que facilita el enfoque en condiciones difíciles. Sin embargo, la eficacia del sistema de estabilización en este caso puede resultar algo menor, ya que en el momento de la exposición el elemento corrector puede estar ya desplazado, lo que reduce su rango de ajuste. Además, el sistema consume más energía en modo continuo, lo que resulta en un agotamiento más rápido de la batería .
En el modo panorámico, el sistema de estabilización compensa solo las oscilaciones verticales.
En septiembre de 2012, el primer teléfono móvil con estabilización de imagen óptica (OIS) del mundo fue el teléfono inteligente Nokia Lumia 920 .
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