Als Bildstabilisierung bezeichnet man in der Fotografie sowie in der Film- und Videotechnik Verfahren zur Vermeidung von Verwacklungsunschärfe.
Grundlagen
Die so genannte Freihandgrenze für das Fotografieren ohne Stativ liegt nach einer bewährten Faustregel beim Reziprokwert der Brennweite des jeweiligen Objektivs; bei ruhiger Hand sind bei einem 200-mm-Teleobjektiv also verwacklungsfreie Aufnahmen ab einer Verschlusszeit von 1/200 Sekunde oder kürzer möglich; für Superteleobjektive gilt diese Faustregel allerdings nur noch eingeschränkt.
Der praktische Gewinn einer Bildstabilisierung liegt – nach Herstellerangaben – bei bis zu drei Blendenstufen, sie ermöglicht also eine achtfach längere Belichtungszeit. Das bedeutet, dass der Fotograf durch eine Bildstabilisierung bei einer Available Light-Aufnahme mit einer Belichtungszeit von 1/8 Sekunde und einem 50-mm-Normalobjektiv in etwa dieselbe Verwacklungsfreiheit erzielen kann wie bei einer Belichtung mit 1/60 Sekunde, also der Freihandgrenze für die Aufnahmesituation. Theoretisch erweitert ein Bildstabilisator also die Möglichkeiten der Freihandfotografie in Bezug einerseits auf die Verschlusszeit sowie andererseits auf die Brennweite des Objektivs.
Verfahren und Typen
Es werden grundsätzlich drei Verfahren zur Bildstabilisierung unterschieden, die jeweils unter proprietären Bezeichnungen von der Fotowirtschaft angeboten werden.
Der Mechanismus der Bildstabilisierung kann dabei entweder im Wechselobjektiv oder im Fotoapparat untergebracht sein; Bildstabilisierungobjektive werden von Nikon und Canon hergestellt, eine Kamera-basierte Bildstabilisierung bietet bisher ausschließlich Konica Minolta. Der Vorteil bei einer Bildstabilisierung in der Kamera liegt vor allem in den geringeren Herstellungskosten, da der Mechanismus nicht in jedem Objektiv implementiert werden muss.
Optische Bildstabilisierung
Bei der optischen Bildstabilisierung befinden sich die stabilisierenden Elemente – Prismen, Linsen oder Glasscheiben – im Objektiv der Kamera; ein oder mehrere optische Elemente sind dabei beweglich und können durch zwei oder drei Sensoren horizontal und vertikal gesteuert werden. Einer der Sensoren bestimmt die horizontale, der andere die vertikale Bewegung und der dritte die Position des Ausgleichselements.
Folgende Hersteller haben optische Bildstabilisatoren unter verschiedenen Marketing-Bezeichnungen implementiert:
- Image Stabilizer (IS) von Canon
- Vibration Reduction (VR) von Nikon
- Optical Stabilizer (OS) von Sigma
- Optical Image Stabilizer (O.I.S.) von Panasonic
- Super Steady Shot von Sony
Elektromechanische Bildstabilisierung
Die mechanische Bildstabilisierung funktioniert prinzipiell gleich wie die optische Bildstabilisierung der Mitbewerber, nur werden dabei keine Ausgleichselemente bewegt, sondern direkt der CCD-Sensor (CCD-Shift).
- Anti-Shake (AS) von Konica Minolta
- Shake-Reduction (SR) von Pentax
- Double Retracting LENS System von Ricoh
Elektronische Bildstabilisierung
Die elektronische Bildstabilisierung wird hauptsächlich in Videokameras eingesetzt.
- electronic Vibration Reduction (e-VR) von Nikon, Coolpix S4
Funktionsweise
Die Bildstabilisierung basiert auf dem Prinzip des Gyroskops; ein Sensor misst über einen Korrelationsalgorithmus die Bildbewegung.
Beim optischen Bildstabilisator (O.I.S.) von Panasonic wird eine kleine Linse im Objektiv durch zwei Linearmotoren horizontal verschoben; die Motoren werden durch zwei Gyro-Sensoren (horizontal und vertikal) gesteuert. Es werden Schwingungen von etwa 1 bis 10 Hz kompensiert.
Panasonic-Kameras kennen zwei Stabilisatormodi: Immer aktiv (Modus 1) und nur aktiv, wenn der Auslöser halb gedrückt ist (Modus 2). Im zweiten Fall wird nicht nur Strom gespart, sondern die beweglichen Linsen stoßen nicht so schnell an einen Anschlag, weil sie im inaktiven Zustand mittig gehalten werden. Dadurch kann das Zittern zuverlässiger kompensiert werden. Im Mode 1 kann es hingegen vorkommen, dass bei stärkeren Kamerabwegungen die Linse den Rand des horizontalen bzw. vertikalen Bewegungsbereiches erreicht.
Geschichte und Entwicklung
Die erste Kamera mit einer Bildstabilisierungsfunktion stellte Nikon 1994 mit der Zoom 700VR vor.
1995 stellte Canon mit einem 75-300mm-Telezoom das erste Wechselobjektiv für Kleinbildkameras mit einem optischen Bildstabilisator vor.
Weitere Anwendungen
Seit einigen Jahren gibt es auch Ferngläser und Feldstecher mit mechanischer Bildstabilisierung (z.B. Zeiss 20x60S, Canon 15x50 IS, Fujinon Techno-Stabi 14x40 u.a.)
Synthetische Bildstabilisierung
Mit Hilfe der so genannten Post Production Stabilizer ist eine synthetische Bildstabilisierung auch noch nach der Aufnahme eines Films möglich.
Derartige Motion Tracking Software bietet beispielsweise Dynapel mit dem Produkt SteadyHand (früher SteadyMove) sowie Adobe mit Adobe After Effects an.
Siehe auch
Weblinks
- Image Stabilization Lenses von Canon
- Vibration Reduction System from Nikon
- OIS Optischer Bildstabilisator von Panasonic
- Anti-Shake Technology von Konica Minolta
- Illustrierte Beschreibung des Anti-Shake-Systems von Minolta, enthält einem Beispielfilm von Vincent Bockaert (englischsprachig)
- Bildstabilisierung am VTT (Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik)