縱觀當(dāng)今數(shù)碼相機(jī)市場(chǎng),單反相機(jī)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?cái)?shù)。而在智能手機(jī)的沖擊下卡片數(shù)碼相機(jī)開(kāi)始變得少人問(wèn)津,因此大部分廠商都把目光集中在了微單數(shù)碼相機(jī)這一產(chǎn)品類(lèi)別上。微單數(shù)碼相機(jī)自誕生之初就以超過(guò)專(zhuān)業(yè)卡片以及趕上APS-C畫(huà)幅單反相機(jī)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(jī)廠商先后進(jìn)入這一市場(chǎng),在它們的努力推動(dòng)下微單數(shù)碼相機(jī)已成為市場(chǎng)上的最熱門(mén)的品類(lèi)。盡管微單數(shù)碼相機(jī)目前存在多種畫(huà)幅標(biāo)準(zhǔn),但是其最大畫(huà)幅不過(guò)APS-C,它們?cè)诨璋淡h(huán)境下的降噪能力依然無(wú)法與全畫(huà)幅單反相機(jī)相比。為了彌補(bǔ)這一缺陷,最簡(jiǎn)單的方法當(dāng)屬在弱光條件下降低快門(mén)速度、延長(zhǎng)曝光時(shí)間,而這樣做帶來(lái)的直接負(fù)面影響就是因抖動(dòng)出現(xiàn)畫(huà)面虛影。因此,廠商紛紛將自己最先進(jìn)的防抖技術(shù)都加之于微單數(shù)碼相機(jī)之上,這使得這類(lèi)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(chǎng)上主流微單數(shù)碼相機(jī)為例,對(duì)它們的防抖能力進(jìn)行實(shí)際測(cè)試,看看防抖技術(shù)到底能給我們的影像生活帶來(lái)哪些改變。
參與本次防抖橫向評(píng)測(cè)的機(jī)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(lái)
其實(shí),防抖技術(shù)或防抖功能對(duì)于早期采用鏡間快門(mén)的膠片相機(jī)來(lái)說(shuō)并不重要。在20世紀(jì)30~40年代,膠片相機(jī)(雙鏡頭反光和旁軸取景式相機(jī))大多采用鏡間快門(mén)(leaf shutter),而且很多機(jī)型都以使用廣角和標(biāo)準(zhǔn)焦距的鏡頭為主。這些相機(jī)的快門(mén)像金屬光圈葉片那般小巧輕薄,在曝光時(shí),鏡間快門(mén)的開(kāi)啟與閉合所造成的震動(dòng)極小,基本沒(méi)有安全快門(mén)速度的說(shuō)法。一般地,在被攝體能保持靜止時(shí),用50mm焦距鏡頭,采用1/15s或1/8s的快門(mén)速度進(jìn)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(jī)的快門(mén)速度不至于太慢即可。例如,使用1s的快門(mén)速度,此時(shí)攝影者因自身的呼吸和胸廓的擴(kuò)張和收縮,可能造成影像模糊。
之后,由于旁軸取景式相機(jī)制約了長(zhǎng)焦鏡頭的發(fā)展(旁軸相機(jī)在使用焦距超過(guò)135mm的鏡頭時(shí)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(jī)(俗稱(chēng)“單反”)。單反相機(jī)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(zhǎng)焦距鏡頭的發(fā)展提供了基礎(chǔ),單反相機(jī)開(kāi)始了它的蓬勃發(fā)展之路。但是,單反相機(jī)的反光鏡需在曝光時(shí)進(jìn)行上下翻動(dòng),由此產(chǎn)生的震動(dòng)較大。例如,當(dāng)年賓得的K1000入門(mén)級(jí)單反相機(jī)由于未在反光鏡的機(jī)構(gòu)上加入防震設(shè)計(jì),太大的震動(dòng)經(jīng)常導(dǎo)致該機(jī)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(dòng),經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致單反相機(jī)拍攝的影像出現(xiàn)虛化。于是,專(zhuān)業(yè)用戶(hù)通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)際使用,總結(jié)出了“安全快門(mén)”這一規(guī)律。即能保證影像不出現(xiàn)虛化的快門(mén)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(mén)速度。
光學(xué)防抖技術(shù)
安全快門(mén)速度的限制大大制約了拍攝的自由性,為解決這一問(wèn)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(jī)”之中,而佳能則在次年將該技術(shù)加入到單反相機(jī)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(lái)消除影像的抖動(dòng),防抖系統(tǒng)分為檢測(cè)單元、補(bǔ)償振動(dòng)鏡片組和驅(qū)動(dòng)控制單元3個(gè)部分,可以有效防止手部震動(dòng)引起的輕微抖動(dòng),相當(dāng)于提高了3檔左右的快門(mén)速度。在使用長(zhǎng)焦拍攝時(shí)該技術(shù)的實(shí)用價(jià)值尤其突出。其中早期的VR和IS防抖功能可實(shí)現(xiàn)降低約2~3檔快門(mén)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(mén)速度。
與鏡頭防抖技術(shù)不同,美能達(dá)于2001年研發(fā)出了機(jī)身防抖技術(shù)。該技術(shù)將影像傳感器安置在可進(jìn)行上下左右平移的支架上,再由陀螺儀傳感器感應(yīng)相機(jī)位移的方向和幅度,并將數(shù)據(jù)傳輸給處理器計(jì)算出可抵消抖動(dòng)的位移量和方向,再通過(guò)電磁元件對(duì)影像傳感器進(jìn)行反向位移,以實(shí)現(xiàn)防抖的效果。機(jī)身防抖技術(shù)的代表有柯尼卡美能達(dá)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(gòu)美能達(dá)技術(shù)后的演進(jìn)版)以及奧林巴斯五軸防抖等。與鏡頭防抖相比,機(jī)身防抖在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上避免了光學(xué)鏡片位移所產(chǎn)生的球差等像差問(wèn)題,但是需要對(duì)應(yīng)的鏡頭能夠提供更大的成像像場(chǎng),以便傳感器能實(shí)現(xiàn)較大的位移量。機(jī)身防抖的好處在于,無(wú)論膠片還是數(shù)碼時(shí)代的鏡頭通過(guò)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(méi)有防抖系統(tǒng),因此價(jià)格更便宜。鏡片無(wú)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(jī)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(dá)到減少影像虛化的目的,與真正的光學(xué)防抖無(wú)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(tái)。
微單與防抖
如今,微單數(shù)碼相機(jī)正在蓬勃發(fā)展,它們大多由原先以生產(chǎn)單反相機(jī)為主的廠商推出。因此,之前單反相機(jī)中所集成的防抖技術(shù)也一并被移植了過(guò)來(lái)。而且,某些廠商還在防抖技術(shù)方面進(jìn)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(huì)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(jī)身防抖技術(shù)上再次進(jìn)行了升級(jí)。普通機(jī)身防抖系統(tǒng)在運(yùn)作時(shí),影像傳感器只能做上下左右的平行移動(dòng),后來(lái)賓得在機(jī)身防抖技術(shù)中添加了兩個(gè)對(duì)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(jìn)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(jìn)行俯仰和搖擺(類(lèi)似大畫(huà)幅座機(jī)后組的俯仰和搖擺),還可使影像傳感器在光軸上實(shí)現(xiàn)傾斜。對(duì)于實(shí)際拍攝來(lái)說(shuō),由于用戶(hù)在按下快門(mén)時(shí),相機(jī)的震動(dòng)不僅是上下和左右平移,而且也會(huì)是多種方向的混合震動(dòng)。因此,五軸防抖系統(tǒng)更加全面地顧及了實(shí)際拍攝中的抖動(dòng)情況。另外,與傳統(tǒng)的鏡頭防抖和機(jī)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(dòng)和小跑時(shí)也基本可達(dá)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(jìn)的技術(shù)。本期橫向評(píng)測(cè)中,有幾款產(chǎn)品的防抖特性十分突出,下面我們就對(duì)它們進(jìn)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(jī)身防抖技術(shù)的代表機(jī)型。在CHIP的測(cè)試中,該機(jī)的表現(xiàn)值得稱(chēng)贊。CHIP使用M.ZUIKO DIGITAL 14mm~42mm F3.5-5.6 II鏡頭進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明,在1/8s的快門(mén)速度下,無(wú)論是小幅晃動(dòng)還是中等幅度的晃動(dòng),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(shí)清晰的張數(shù)亦可達(dá)25張;而在使用1/15s的快門(mén)速度進(jìn)行測(cè)試時(shí),有一組照片在小幅晃動(dòng)下皆十分清晰,其余3組測(cè)得的位移量也僅為1mm,清晰照片的數(shù)量也升至27張。當(dāng)然,E-P5在1/30s和1/60s快門(mén)速度下的測(cè)試成績(jī)更佳,所有照片皆清晰,成功率為100%。另外,該機(jī)在晃動(dòng)的情況下,可直接觀察到畫(huà)面不同的俯仰和搖擺的運(yùn)動(dòng)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(jī)鏡頭進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試時(shí),需先開(kāi)啟OIS防抖功能,并采用連續(xù)自動(dòng)對(duì)焦模式,使用35mm端(等效焦距為50mm)進(jìn)行拍攝。通過(guò)使用1/8s、1/15s、1/30s和1/60s等4種快門(mén)速度進(jìn)行拍攝后我們發(fā)現(xiàn),NX300在使用1/8s快門(mén)速度時(shí),小幅晃動(dòng)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(wú)虛化的可用照片,成功率約為40%。另外,在相同快門(mén)速度、中等幅度晃動(dòng)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(mén)速度下的測(cè)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(mén)速度時(shí),NX300的最大位移量有一定程度的減輕,小幅晃動(dòng)下的最大位移量為5mm和3mm(A組和B組),但在中幅晃動(dòng)下的最大位移量依舊維持在5mm,該快門(mén)速度下成功拍攝的照片數(shù)增至17張。而在1/30s快門(mén)速度下,NX300的測(cè)試成績(jī)顯著提升,無(wú)論小幅或中等幅度的晃動(dòng),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(mén)速度時(shí),NX300在小幅晃動(dòng)下的位移量為0,僅在中幅晃動(dòng)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(shuō)是“無(wú)反光鏡”的單反相機(jī),它不僅繼承了K-5的CMOS和法蘭距,還傳承了SR(Shake Reduction)防抖機(jī)構(gòu),該機(jī)的防抖機(jī)構(gòu)不僅可進(jìn)行上下左右平移,還可進(jìn)行斜向平移,甚至將多方向的平移綜合應(yīng)用,帶來(lái)更好的防抖效果。測(cè)試發(fā)現(xiàn),K-01在1/8s快門(mén)速度下,小幅晃動(dòng)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(dá)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(mén)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(mén)速度時(shí),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(guò)XC 16mm~50mm F3.5~F5.6 OIS鏡頭實(shí)現(xiàn)光學(xué)防抖,但在本次測(cè)試中的表現(xiàn)可圈可點(diǎn)。在1/8s快門(mén)速度的小幅晃動(dòng)下,其防抖效果較好,但在中幅晃動(dòng)下的位移量有所增加,清晰照片的成功張數(shù)達(dá)到17張。而在使用1/15s的快門(mén)速度時(shí),其小幅和中幅晃動(dòng)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(cè)試中,X-M1畫(huà)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(lái)看,富士X-M1在鏡頭防抖的機(jī)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(guò)此次對(duì)8款微單數(shù)碼相機(jī)的防抖測(cè)試可以看出,防抖功能的確對(duì)避免拍攝畫(huà)面出現(xiàn)抖動(dòng)有著極大的作用。但是它們可減小快門(mén)速度的級(jí)別并無(wú)法達(dá)到廠商所宣傳的幅度。在傳統(tǒng)的鏡頭防抖機(jī)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(píng)測(cè)采用機(jī)身防抖的機(jī)型中,賓得K-01和奧林巴斯E-P5的測(cè)試表現(xiàn)更好,不僅在畫(huà)面位移量上小于其他機(jī)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(mén)速度下,亦可達(dá)到83%的高成功率。
CHIP這樣測(cè)試
為了測(cè)試微單數(shù)碼相機(jī)的防抖性能,CHIP特意搭建了一個(gè)防抖測(cè)試平臺(tái)。該平臺(tái)由電動(dòng)晃動(dòng)平臺(tái)和測(cè)試標(biāo)板組成,且該搖晃平臺(tái)可做上下左右、俯仰及斜向晃動(dòng),且晃動(dòng)的幅度可調(diào)節(jié)。測(cè)試時(shí),CHIP將8款微單數(shù)碼相機(jī)固定在該平臺(tái)上,使用標(biāo)準(zhǔn)5 000K光源進(jìn)行照明,使用F8的光圈、等效50mm的焦距拍攝固定距離的標(biāo)板。相機(jī)在拍攝時(shí),使用安全快門(mén)和3種防抖快門(mén),分別為1/8s、1/15s、1/30s 和1/60s等4種快門(mén)速度進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)對(duì)焦拍攝。在測(cè)試時(shí),相機(jī)在小幅和中等幅度的晃動(dòng)中進(jìn)行拍攝,每種晃動(dòng)幅度均拍攝兩組照片(每組15張)。在評(píng)價(jià)防抖效果時(shí),CHIP采用了統(tǒng)計(jì)學(xué)原理,統(tǒng)計(jì)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(cè)試中的現(xiàn)象
正如日常使用中那樣,CHIP的晃動(dòng)平臺(tái)模擬了實(shí)際拍攝時(shí)手部抖動(dòng)的不規(guī)律性,既有上下左右方向的晃動(dòng),也有前后和斜向的晃動(dòng)。在不同的快門(mén)速度下,不同機(jī)型消除抖動(dòng)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(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)畫(huà)面虛化,有的則在斜向晃動(dòng)時(shí)容易出現(xiàn)畫(huà)面虛化。
視頻防抖測(cè)試
由于目前全高清視頻拍攝已成為數(shù)碼相機(jī)的標(biāo)配功能,因此防抖性能的高低對(duì)視頻的質(zhì)量也至關(guān)重要,尤其是攝影者在“跟拍”運(yùn)動(dòng)的被攝體時(shí)。從效果上來(lái)說(shuō),視頻防抖無(wú)法避免或消除人為的鏡頭移動(dòng),但會(huì)減緩畫(huà)面的劇烈抖動(dòng)(延長(zhǎng)抖動(dòng)的時(shí)間),達(dá)到降低抖動(dòng)的突然感、提升平順度的效果。