Stabilizace obrazu: princip fungování, výhody a nevýhody

Možnost stabilizace obrazu je v mnoha situacích velmi výhodná, někdy i jediné možné řešení při cestě za ostrým snímkem, či alespoň jeho částí. Nutnost stabilizace většinou přichází při delším času závěrky nebo u objektivů s dlouhou ohniskovou vzdáleností. Jak ale jednotlivé typy stabilizace vlastně fungují, jaké jsou jejich výhody a nevýhody?

Stabilizace při focení z ruky

Obecně platí, že při pořizování opravdu ostrých snímků z ruky, byste neměli držet fotoaparát pouze v ruce, pokud je doba závěrky delší, než obrácená hodnota efektivní ohniskové vzdálenosti objektivu. To znamená, že 300mm objektiv by neměl být používán na focení z ruky při časech delších jak 1/300 sekundy. Analogicky 150mm objektiv při 1/150 sekundy, 50mm objektiv při 1/50 sekundy a 20mm objektiv při 1/20 sekundy a tak dále. Při použití delších ohniskových vzdáleností je lépe pro jistotu použít časy ještě o něco kratší (300mm, čas 1/500).

Pro ostrou fotografii je tedy nutno volit časy kratší anebo se spolehnout na stabilizaci, která mnohdy umožní pracovat naopak s expozičním časem delším. Při aplikaci tohoto pravidla v praxi je třeba mít na paměti fakt, že u fotoaparátů s menším snímačem je nutno zjistit efektivní ohniskovou vzdálenost objektivu – tedy vynásobit její hodnotu příslušným crop faktorem.

Čtěte také na blogu: Proč je důležitá velikost snímače fotoaparátu

Stabilizace v objektivu

U Nikonu a Canonu funguje stabilizace v objektivu s použitím plovoucího optického prvku, který se pomocí elektromagnetů pohybuje ortogonálně – tedy kolmo – k optické ose čočky. Vibrace je detekována pomocí dvojice senzorů úhlové rychlosti – jeden se zaměřuje na horizontální pohyb, druhý zase na ten vertikální. Na základě dlouhodobých zkušeností je možné konstatovat, že objektivy Canon mají sofistikovanější způsob stabilizace, nejen ve smyslu účinnosti, ale také z pohledu uzpůsobení jednotlivých režimů.

V konečném důsledku pak tento druh stabilizátoru obrazu koriguje pouze otáčení příčné osy a vertikální osy, přičemž nedokáže korigovat rotaci kolem optické osy. Některé objektivy mají sekundární režim, který koriguje pouze vertikální chvění fotoaparátu. Hodí se při použití techniky švenkování (panning). Přepnutí do tohoto režimu pak závisí na typu a stáří objektivu. Někdy se provádí pomocí přepínače na objektivu, u těch nových většinou automaticky.

Výhody

Stabilizace v objektivu má oproti stabilizaci v těle fotoaparátu hned několik výhod. Při focení se slabým osvětlením nebo scény s nízkým kontrastem je systém autofokusu (který nemá stabilizované senzory) schopen pracovat přesněji, když je obraz přicházející z objektivu již stabilizován.

Objektivy se stabilizací jsou také účinnější, protože je stabilizace vyladěna pro konkrétní objektiv, kde hraje roli velikost, hmotnost a ohnisková vzdálenost. Některé systémy mají i specifický režim „Active“ pro situace, kdy fotograf fotí z jedoucího auta nebo z lodi, což s sebou nese mírně odlišný typ pohybu a chvění.

Novější stabilizace obrazu jsou dostatečně chytré na to, aby samy detekovaly typ pohybu a automaticky tak aktivovaly nebo deaktivovaly stabilizaci obrazu v případě, že je objektiv upevněn na stativu. Takto specifické přizpůsobení se situaci není možné se stabilizací zabudovanou ve fotoaparátu. V tom případě by totiž musel mít každý objektiv svůj profil uložený ve firmwaru aparátu.

Nevýhody

Nevýhodou stabilizace obrazu v objektivu jsou vyšší nároky na výrobu, což se promítá i do výsledné ceny objektivu. Ne každý objektiv je pak k dispozici také ve verzi se stabilizovaným obrazem. Často se s tímto nedostatkem můžeme setkat třeba u širokoúhlých objektivů.

Nevýhodou také může být riziko poškozen stabilizačního členu při nesprávné manipulaci. Před výměnou stabilizovaného objektivu je třeba, aby stabilizace nebyla aktivní. V praxi je tedy vhodné před výměnou objektivu vypnout celý aparát nebo alespoň stabilizaci obrazu v objektivu. Pokud tak neučiníte je reálné riziko toho, že objektiv sejmete při aktivní stabilizaci, což může vést k jejímu zaseknutí a v horším případě i k poškození. Riziko je sice poměrně nízké, nicméně je lepší mu předcházet.

Zkušenější fotografové poznají, že není stabilizace aktivní i podle toho, co slyší. Jakmile se stabilizace vypne (po uvolnění spouště), tak v objektivu „cvakne“. Tento zvuk však uslyšíte pouze v tichu, na motokárových závodech je jistější cestou vypnutí stabilizace nebo fotoaparátu.

MĚJTE NA PAMĚTI:
Stabilizace obrazu v objektivu může také zcela zničit bokeh. Nečekaně, ale bohužel opravdu ano. Světlo, které prochází objektivem, je při aktivaci stabilizace obrazu posunuto z obvyklé optické dráhy, což může negativně ovlivnit finální podobu bokehu na fotografii.

Stabilizace v těle fotoaparátu

Přímo ve fotoaparátu se můžeme setkat se dvěma typy stabilizace – stabilizace mechanická či elektromagnetická a stabilizace digitální. Obě dvě se velmi výrazně liší a druhý typ najdeme zejména u videokamer a nově také u mobilních telefonů. Samotná digitální stabilizace prakticky nemá opodstatnění s výjimkou kombinace se stabilizací mechanickou, kdy dosáhnete velmi dobrých výsledků zejména u videa.

Mechanická stabilizace snímače

Jak již napovídá označení, jedná se o mechanický způsob stabilizování snímače, který je nejčastěji uložen v magnetickém poli a stabilizátor jím pohybuje na základě informací, které poskytují gyroskopické senzory. Mechanická stabilizace obrazu pomocí snímače, je takzvanou in-camera verzí – označovaná také jako IBIS = In Body Image Stabilization.

Když je detekován pohyb, část obrazového senzoru použitá k záznamu obrazu se posune v opačném směru, aby se kompenzoval. Systém pohyb pozná pomocí detektorů jako u stabilizačního systému pro objektivy.

Výhody

Výhodou takové stabilizace je možnost ustálit obraz i u objektivů bez stabilizace. Můžete tak používat i levnější a lehčí objektivy. Navíc, pokud se technologie stabilizace obrazu zlepší, vyžaduje to pouze výměnu těla digitálu, což zpravidla vyjde mnohem levněji, než výměna všech stávajících objektivů.

Některé stabilizace dokáží korigovat také menší pohyb fotoaparátu, ke kterému může dojít při zmáčknutí spouště. S takovou situací si žádná stabilizace v objektivu poradit nedokáže.

Podstatnou výhodou může být pro některé fotografy také možnost snímání s vysokým rozlišením, kterou najdete pouze u digitálů se stabilizovaným snímačem. Zdrojová data pro fotografii jsou pořizována při postupném posunu snímače ve 4 směrech a následném složení do jednoho snímku. V tomto směru můžeme doporučit následující modely, které dosahují velmi dobrých výsledků a u vybraných digitálů budete mít k dispozici snímky s rozlišením až 180 Mpx:

• Olympus OM-D E-M1 Mark II
• Panasonic Lumix S1/S1R
• Sony A9
• Sony A7R IV

Nevýhody

Stabilizace v těle fotoaparátu může negativně ovlivnit rozlišení výsledného snímku. Také systémy, které fungují na základě analýzy obrazu, mohou být oklamány pohybujícími se objekty v rámečku nebo pohybem foťáku. To nakonec vede k nepříjemnému zkreslení obrazu.

I při vypnuté stabilizaci obrazu je celý systém stále napájen, jelikož je třeba snímač „zaparkovat“ v konkrétní poloze, spotřeba energie se tak ve srovnání se zapnutou stabilizací nijak výrazně nesníží.

Digitální stabilizace snímače

Oproti výše uvedenému typu by se dala digitální stabilizace snímače označit za jakéhosi předchůdce. V tomto případě je totiž principem nikoli mechanický pohyb snímače, ale pouze úprava digitálních dat. V lepším případě jsou použita data ze snímače pro softwarové dopočítání obrazu. V horším případě je pro stabilizaci využito principu expozičního trojúhelníku, kdy systém při detekci delšího expozičního času zvýší citlivost.

Výhody

Výhodou digitální stabilizace obrazu ve variantě s využitím části snímače je jednak možnost použití delších časů, ale zejména je tento způsob velmi praktický při natáčení videa, kde jej využívají i některé poloprofesionální fotoaparáty a videokamery. Při stabilizaci formou zvýšen citlivosti žádnou výhodu nenajdete.

Nevýhody

Digitální stabilizace má samozřejmě i svá negativa. Při zvyšování citlivosti je to samozřejmě narůstající míra šumu a v konečném důsledku to může být i nekonzistentní záznam snímků. Druhý uvedený způsob stabilizace pak nese mínus v podobě částečného ořezu snímku, což se v praxi může projevit jiným úhlem záběru – typické je to zejména u videa, kde je tento typ stabilizace nejčastější.

Duální stabilizace obrazu

Počínaje modelem Panasonic Lumix DMC-GX8, ohlášeným v červenci 2015, a následně modelem Panasonic Lumix DC-GH5, uvedla značka na trh systém stabilizace pomocí posunu senzoru. Ten pracuje shodně jako existující systém stabilizace objektivu („Dual IS“).

Mezitím, v roce 2016, ale konkurenční Olympus přišel se dvěma objektivy se stabilizací obrazu, které lze synchronizovat se zabudovaným systémem stabilizace obrazu senzorů Micro Four Thirds („Sync IS“). S touto technologií můžete prodloužt expoziční čas až o 6,5 EV bez rozmazaných snímků. V závislosti na zorném úhlu by ale neměla maximální doba expozice překročit 1/3 sekundy pro dlouhé teleobjektivy a o něco více než 10 sekund u širokoúhlých snímků.

Olympus se tradičně zaměřoval spíše na stabilizaci obrazu na úrovni senzorů než prostřednictvím optiky. Od zmíněného roku 2016 už společnost ale začala dodávat také objektivy s technologii Dual Image Stabilization.

Nejnovější stabilizítory používají pětiosý detekční systém, který koriguje pohyby ohybu, stoupání a naklápění, stejně jako posouvání po svislé a vodorovné ose.

S fotoaparátem Olympus OM-D E-M1 II můžete standardně získat až 5,5 EV. Když ale přidáte objektiv M. Zuiko Digital ED 12-100 mm f/4,0 IS Pro, zvýší se účinnost na neuvěřitelných 6,5 EV. Bez problému tak expozici udržíte i 2 vteřiny při efektivním ohnisku 24 mm. Prakticky identických hodnot podle výrobce dosahuje i kombinace bezzrcadlovky Panasonic Lumix S1/S1R v kombinaci se stabilizovaným objektivem.

V menu pak můžete nastavit, aby fotoaparát stabilizoval obrazy jako obvykle, nebo aby stabilizoval pouze příslušnou osu při posouvání ve svislém nebo vodorovném směru. Můžete také nechat na fotoaparátu, aby o stabilizaci rozhodl sám.

Pokud to tedy bude považovat za vhodné, bude mezi běžnými a panoramatickými možnostmi přepínat. U vybraných systémových fotoaparátů můžete stabilizaci zapnout už při komponování s namáčknutím spouště. Pokud je potřeba, funguje stabilizace až při snímání obrazu.

Pozor však na nasazení stabilizovaného objektivu na stabilizovaný fotoaparát různých systémů – v takovém případě si stabilizace pravděpodobně budou konkurovat a výsledkem bude rozmazaný snímek. Je proto potřeba vypnout stabilizaci buďto v těle nebo v objektivu, najdou se však výjimky potvrzující pravidlo – například vybrané stabilizované objektivy Panasonic formátu micro 4/3 bez problémů fungují na tělech Olympus OM-D, kdy duální stabilizace funguje.

Tři možnosti nastavení stabilizace obrazu

Existují tři různé cesty, jak stabilizovat obraz. První z nich je funkčně standardní stabilizace obrazu, která funguje pomocí dvou gyroskopů uvnitř objektivu, stabilizující vertikální a horizontální pohyb kamery vzhledem k obrazové rovině.

Tento typ stabilizace obrazu se stává problématickým, když se pokoušíte fotit předmět panoramaticky nebo technikou švenkování. Kamera si může myslet, že se vám třesou ruce, a v důsledku toho se pokusí tento pohyb stabilizovat.

Byl tedy zaveden druhý typ stabilizace obrazu, který vypne stabilizaci, jakmile zjistí, že fotíte panoramaticky. Dokonce i při deaktivaci stabilizace pro panoramatické focení bude fotoaparát pokračovat ve stabilizaci objektivu pro jakýkoliv vertikální pohyb.

Třetí typ stabilizace obrazu zůstává deaktivován až do okamžiku, kdy stisknete spoušť. Pokud jste sportovní fotograf nebo fotografujete rychlou akci, deaktivovaná stabilizace obrazu vám umožní plynule se posouvat za objektem, aniž byste museli stisknout spoušť. Jakmile stisknete spoušť, stabilizace obrazu začne fungovat, což poznáte i na zklidnění obrazu v hledáčku.

Stabilizace a použití stativu

Budeme-li se bavit o použití stativu a aktivované stabilizaci, rozdělí se fotografické publikum na dva tábory – jeden tvrdí, že je třeba stabilizaci vždy vypnout, druhý pak tvrdí, že na tom nezáleží. Pravda je však někde uprostřed.

Pokud bude stabilizace aktivní při fotografování ze stativu, existuje reálné riziko, že výsledné snímky budou rozmazané. Ovšem všechno se odvíjí od typu a pokročilosti stabilizace – z praxe máme zkušenosti obojího druhu.

Zejména novější objektivy a fotoaparáty s pokročilejším stabilizačním systémem umí rozeznat, že jsou umístěné na stativu a tomu práci stabilizátoru přizpůsobí anebo jej rovnou deaktivují. Některé objektivy pak nabídnou přímo typ stabilizace určený pro fotografování ze stativu.

V praxi je pak možné se řídit jednoduchým pravidlem, u časů do 1/30 s a kratších má obvykle stabilizace pozitivní vliv na ostrost snímku, u časů delších je již vhodné ji vypnout a spolehnout se na stativ. I toto doporučení však závisí na konkrétním objektivu či aparátu, a proto je nejlepší si funkčnost ověřit na svém vybavení v praxi.

Článek pro vás připravil ve spolupráci s redakcí FOTOLAB blogu:

Petr Březina

K fotografování jsem přičichl poprvé v roce 1996, kdy jsem ukořistil otcův Zenit 11 a k němu pořídil světelný 135mm objektiv, na vysoké to bylo ve znamení kompaktů a koupě filmové zrcadlovky. Od roku 2004 spolupracuji s různými redakcemi na testování digitálů, takže mi rukama prošlo nemálo strojů. Nejlépe se však cítím se světelnou pětatřicítkou, která mi naprosto vyhovuje nejen při reportáži, ale i při portrétech.