縱觀當今數(shù)碼相機市場,單反相機由于結(jié)構(gòu)成熟、配套鏡頭和附件規(guī)模龐大,因此目前廠商推出的新品往往僅按部就班地提升像素數(shù)。而在智能手機的沖擊下卡片數(shù)碼相機開始變得少人問津,因此大部分廠商都把目光集中在了微單數(shù)碼相機這一產(chǎn)品類別上。微單數(shù)碼相機自誕生之初就以超過專業(yè)卡片以及趕上APS-C畫幅單反相機為己任。松下、奧林巴斯、索尼、三星、尼康、佳能、理光和賓得等主流數(shù)碼相機廠商先后進入這一市場,在它們的努力推動下微單數(shù)碼相機已成為市場上的最熱門的品類。盡管微單數(shù)碼相機目前存在多種畫幅標準,但是其最大畫幅不過APS-C,它們在昏暗環(huán)境下的降噪能力依然無法與全畫幅單反相機相比。為了彌補這一缺陷,最簡單的方法當屬在弱光條件下降低快門速度、延長曝光時間,而這樣做帶來的直接負面影響就是因抖動出現(xiàn)畫面虛影。因此,廠商紛紛將自己最先進的防抖技術(shù)都加之于微單數(shù)碼相機之上,這使得這類產(chǎn)品所采用的防抖技術(shù)最紛繁,防抖效果差異也最大。本期CHIP特別以市場上主流微單數(shù)碼相機為例,對它們的防抖能力進行實際測試,看看防抖技術(shù)到底能給我們的影像生活帶來哪些改變。
參與本次防抖橫向評測的機型有:奧林巴斯E-P5、賓得K-01、富士X-M1、佳能EOS M、尼康1 J3、索尼NEX-5R、松下DMC-G5和三星NX300這8款產(chǎn)品。
防抖的由來
其實,防抖技術(shù)或防抖功能對于早期采用鏡間快門的膠片相機來說并不重要。在20世紀30~40年代,膠片相機(雙鏡頭反光和旁軸取景式相機)大多采用鏡間快門(leaf shutter),而且很多機型都以使用廣角和標準焦距的鏡頭為主。這些相機的快門像金屬光圈葉片那般小巧輕薄,在曝光時,鏡間快門的開啟與閉合所造成的震動極小,基本沒有安全快門速度的說法。一般地,在被攝體能保持靜止時,用50mm焦距鏡頭,采用1/15s或1/8s的快門速度進行拍攝,就可以保證影像的清晰度。因此,攝影者只需保證讓相機的快門速度不至于太慢即可。例如,使用1s的快門速度,此時攝影者因自身的呼吸和胸廓的擴張和收縮,可能造成影像模糊。
之后,由于旁軸取景式相機制約了長焦鏡頭的發(fā)展(旁軸相機在使用焦距超過135mm的鏡頭時較困難),于是在40年代末與50年代初出現(xiàn)了單鏡頭反光式照相機(俗稱“單反”)。單反相機的反光鏡和五棱鏡所組成的結(jié)構(gòu)讓取景和拍攝使用同一光路,為長焦距鏡頭的發(fā)展提供了基礎(chǔ),單反相機開始了它的蓬勃發(fā)展之路。但是,單反相機的反光鏡需在曝光時進行上下翻動,由此產(chǎn)生的震動較大。例如,當年賓得的K1000入門級單反相機由于未在反光鏡的機構(gòu)上加入防震設(shè)計,太大的震動經(jīng)常導(dǎo)致該機出現(xiàn)反光鏡震碎或整體脫落的情形。也正是由于有這樣的震動,經(jīng)常會導(dǎo)致單反相機拍攝的影像出現(xiàn)虛化。于是,專業(yè)用戶通過長時間的實際使用,總結(jié)出了“安全快門”這一規(guī)律。即能保證影像不出現(xiàn)虛化的快門速度,通常是鏡頭焦距的倒數(shù),例如50mm焦距鏡頭,應(yīng)采用1/50s或1/60s及以上的快門速度。
光學(xué)防抖技術(shù)
安全快門速度的限制大大制約了拍攝的自由性,為解決這一問題,在1994年尼康率先發(fā)明了鏡片位移式防抖技術(shù)并將其應(yīng)用在尼康ZOOM 700 VR“傻瓜機”之中,而佳能則在次年將該技術(shù)加入到單反相機的鏡頭中。之后,此種鏡頭內(nèi)置可位移式鏡片的防抖技術(shù)便大行其道。目前代表性的鏡頭防抖技術(shù)有尼康VR(Vibration Reduction)II代、佳能IS(Image Stabilizer)、索尼的OSS(Optical Stabilized System)、松下MEGA O.I.S.(MEGA Optical Image Stabilizer)和三星的OIS等。這些防抖技術(shù)利用防抖鏡片組偏移來消除影像的抖動,防抖系統(tǒng)分為檢測單元、補償振動鏡片組和驅(qū)動控制單元3個部分,可以有效防止手部震動引起的輕微抖動,相當于提高了3檔左右的快門速度。在使用長焦拍攝時該技術(shù)的實用價值尤其突出。其中早期的VR和IS防抖功能可實現(xiàn)降低約2~3檔快門速度的效果,而最新的尼康的VR II代防抖技術(shù)將此效果提升至約降低4檔左右的快門速度。
與鏡頭防抖技術(shù)不同,美能達于2001年研發(fā)出了機身防抖技術(shù)。該技術(shù)將影像傳感器安置在可進行上下左右平移的支架上,再由陀螺儀傳感器感應(yīng)相機位移的方向和幅度,并將數(shù)據(jù)傳輸給處理器計算出可抵消抖動的位移量和方向,再通過電磁元件對影像傳感器進行反向位移,以實現(xiàn)防抖的效果。機身防抖技術(shù)的代表有柯尼卡美能達AS系統(tǒng)(Anti-Shake)、賓得SR(Shake Reduction)技術(shù)、理光CCD防抖技術(shù)、索尼Super Steady Shot(收購美能達技術(shù)后的演進版)以及奧林巴斯五軸防抖等。與鏡頭防抖相比,機身防抖在結(jié)構(gòu)設(shè)計上避免了光學(xué)鏡片位移所產(chǎn)生的球差等像差問題,但是需要對應(yīng)的鏡頭能夠提供更大的成像像場,以便傳感器能實現(xiàn)較大的位移量。機身防抖的好處在于,無論膠片還是數(shù)碼時代的鏡頭通過該技術(shù)都可以獲得防抖效果,且原廠和副廠的鏡頭都可防抖。而且鏡頭中由于沒有防抖系統(tǒng),因此價格更便宜。鏡片無需位移,因此鏡頭的成像質(zhì)量更加有保障。
除了光學(xué)防抖之外,早期的卡片數(shù)碼相機也加入了所謂的防抖特性,但它們采用的多是電子防抖和數(shù)碼防抖技術(shù),但這兩種防抖方式皆是依靠提升ISO感光度或使用影像銳化算法而達到減少影像虛化的目的,與真正的光學(xué)防抖無法相比,影像素質(zhì)較差。目前這兩種防抖方式已基本退出歷史舞臺。
微單與防抖
如今,微單數(shù)碼相機正在蓬勃發(fā)展,它們大多由原先以生產(chǎn)單反相機為主的廠商推出。因此,之前單反相機中所集成的防抖技術(shù)也一并被移植了過來。而且,某些廠商還在防抖技術(shù)方面進行了技術(shù)提升和改良,它們不僅提升了靜態(tài)圖片的防抖性能,也提高了視頻拍攝的防抖能力。在2012年2月的CP+展會上,奧林巴斯推出了具備五軸防抖功能的E-M5,在傳統(tǒng)的機身防抖技術(shù)上再次進行了升級。普通機身防抖系統(tǒng)在運作時,影像傳感器只能做上下左右的平行移動,后來賓得在機身防抖技術(shù)中添加了兩個對角線方向的平移,但這都只是讓影像傳感器在焦平面的固定面上進行位移。而奧林巴斯的五軸防抖功能可以讓影像傳感器在水平和垂直軸上進行俯仰和搖擺(類似大畫幅座機后組的俯仰和搖擺),還可使影像傳感器在光軸上實現(xiàn)傾斜。對于實際拍攝來說,由于用戶在按下快門時,相機的震動不僅是上下和左右平移,而且也會是多種方向的混合震動。因此,五軸防抖系統(tǒng)更加全面地顧及了實際拍攝中的抖動情況。另外,與傳統(tǒng)的鏡頭防抖和機身防抖相比,五軸防抖在視頻拍攝中的防抖效果更為出色,即使在走動和小跑時也基本可達到與斯坦尼康穩(wěn)定器(Steadicam)一般的效果。目前,此種技術(shù)幾乎是硬件防抖中最為先進的技術(shù)。本期橫向評測中,有幾款產(chǎn)品的防抖特性十分突出,下面我們就對它們進行一一介紹。
奧林巴斯E-P5
從E-M5繼承了五軸防抖技術(shù)的E-P5,是最新機身防抖技術(shù)的代表機型。在CHIP的測試中,該機的表現(xiàn)值得稱贊。CHIP使用M.ZUIKO DIGITAL 14mm~42mm F3.5-5.6 II鏡頭進行測試。測試結(jié)果表明,在1/8s的快門速度下,無論是小幅晃動還是中等幅度的晃動,其照片的最大位移量均僅為1mm,而且其連續(xù)拍攝30張照片時清晰的張數(shù)亦可達25張;而在使用1/15s的快門速度進行測試時,有一組照片在小幅晃動下皆十分清晰,其余3組測得的位移量也僅為1mm,清晰照片的數(shù)量也升至27張。當然,E-P5在1/30s和1/60s快門速度下的測試成績更佳,所有照片皆清晰,成功率為100%。另外,該機在晃動的情況下,可直接觀察到畫面不同的俯仰和搖擺的運動狀態(tài)。
三星NX300
作為三星旗下的最新款產(chǎn)品,NX300采用了鏡頭防抖技術(shù)。CHIP采用了18mm~55mm F3.5-5.6 OIS III套機鏡頭進行測試。測試時,需先開啟OIS防抖功能,并采用連續(xù)自動對焦模式,使用35mm端(等效焦距為50mm)進行拍攝。通過使用1/8s、1/15s、1/30s和1/60s等4種快門速度進行拍攝后我們發(fā)現(xiàn),NX300在使用1/8s快門速度時,小幅晃動的最大位移量為5mm,15張照片的拍攝成功率為6張,即此6張照片是完全成像清晰且無虛化的可用照片,成功率約為40%。另外,在相同快門速度、中等幅度晃動的條件下,NX300的最大位移量并未增加,也可保持在5mm的水平,但清晰照片的成功率下降為5張,成功率約為34%。
綜合該快門速度下的測試結(jié)果,NX300的平均最大位移量為5mm,清晰照片數(shù)為11張,成功率約為37%。之后,在使用1/15s的快門速度時,NX300的最大位移量有一定程度的減輕,小幅晃動下的最大位移量為5mm和3mm(A組和B組),但在中幅晃動下的最大位移量依舊維持在5mm,該快門速度下成功拍攝的照片數(shù)增至17張。而在1/30s快門速度下,NX300的測試成績顯著提升,無論小幅或中等幅度的晃動,其最大位移量均為1mm且成功拍攝的照片數(shù)增至23張。然而成功率更佳的是使用1/60s的快門速度時,NX300在小幅晃動下的位移量為0,僅在中幅晃動下才出現(xiàn)1mm的位移,清晰的照片為28張。
賓得K-01
賓得K-01可以說是“無反光鏡”的單反相機,它不僅繼承了K-5的CMOS和法蘭距,還傳承了SR(Shake Reduction)防抖機構(gòu),該機的防抖機構(gòu)不僅可進行上下左右平移,還可進行斜向平移,甚至將多方向的平移綜合應(yīng)用,帶來更好的防抖效果。測試發(fā)現(xiàn),K-01在1/8s快門速度下,小幅晃動的位移量為3mm、中幅為4mm,與尼康1 J3相近,但其清晰照片的拍攝成功張數(shù)可達19張,不僅高于J3,還略勝于采用鏡頭防抖的X-M1;而在提升一檔快門速度后,其平均位移量縮減至約2mm和4mm,清晰照片的張數(shù)也提高至23張;之后使用1/30s和1/60s快門速度時,其位移量也逐步減小,清晰照片的拍攝成功率也逐步升高,但成功率分別以3張和1張之差稍落后于E-P5。
富士X-M1
雖然X-M1是通過XC 16mm~50mm F3.5~F5.6 OIS鏡頭實現(xiàn)光學(xué)防抖,但在本次測試中的表現(xiàn)可圈可點。在1/8s快門速度的小幅晃動下,其防抖效果較好,但在中幅晃動下的位移量有所增加,清晰照片的成功張數(shù)達到17張。而在使用1/15s的快門速度時,其小幅和中幅晃動下的位移量反而有所增加,但成功率卻有所提升。在之后的1/30s和1/60s測試中,X-M1畫面的虛化位移量則大幅減少,且清晰照片的張數(shù)也隨之增加。綜合來看,富士X-M1在鏡頭防抖的機型中,其清晰照片的成功張數(shù)較領(lǐng)先,而且防抖效果也更佳。
結(jié)論
通過此次對8款微單數(shù)碼相機的防抖測試可以看出,防抖功能的確對避免拍攝畫面出現(xiàn)抖動有著極大的作用。但是它們可減小快門速度的級別并無法達到廠商所宣傳的幅度。在傳統(tǒng)的鏡頭防抖機型中,富士X-M1和佳能EOS M的防抖效果較為出色,位移量較小,清晰照片的拍攝成功率較高;而本次評測采用機身防抖的機型中,賓得K-01和奧林巴斯E-P5的測試表現(xiàn)更好,不僅在畫面位移量上小于其他機型,而且也有著更高的拍攝成功率。尤其是奧林巴斯E-P5,得益于五軸防抖的出色性能,即使是在1/8s的快門速度下,亦可達到83%的高成功率。
CHIP這樣測試
為了測試微單數(shù)碼相機的防抖性能,CHIP特意搭建了一個防抖測試平臺。該平臺由電動晃動平臺和測試標板組成,且該搖晃平臺可做上下左右、俯仰及斜向晃動,且晃動的幅度可調(diào)節(jié)。測試時,CHIP將8款微單數(shù)碼相機固定在該平臺上,使用標準5 000K光源進行照明,使用F8的光圈、等效50mm的焦距拍攝固定距離的標板。相機在拍攝時,使用安全快門和3種防抖快門,分別為1/8s、1/15s、1/30s 和1/60s等4種快門速度進行連續(xù)自動對焦拍攝。在測試時,相機在小幅和中等幅度的晃動中進行拍攝,每種晃動幅度均拍攝兩組照片(每組15張)。在評價防抖效果時,CHIP采用了統(tǒng)計學(xué)原理,統(tǒng)計每組照片虛化的最大位移量、平均位移量以及清晰的成功率。
防抖測試中的現(xiàn)象
正如日常使用中那樣,CHIP的晃動平臺模擬了實際拍攝時手部抖動的不規(guī)律性,既有上下左右方向的晃動,也有前后和斜向的晃動。在不同的快門速度下,不同機型消除抖動中的表現(xiàn)也不盡相同:既有位移量較大的,也有位移量偏小的;有的在上下晃動時會出現(xiàn)畫面虛化,有的則在斜向晃動時容易出現(xiàn)畫面虛化。
視頻防抖測試
由于目前全高清視頻拍攝已成為數(shù)碼相機的標配功能,因此防抖性能的高低對視頻的質(zhì)量也至關(guān)重要,尤其是攝影者在“跟拍”運動的被攝體時。從效果上來說,視頻防抖無法避免或消除人為的鏡頭移動,但會減緩畫面的劇烈抖動(延長抖動的時間),達到降低抖動的突然感、提升平順度的效果。