Warum ist die Bildstabilisierung begrenzt?

Seit es einen CIPA-Standard für die Messung der Bildstabilisierung gibt, geben immer mehr Hersteller die Effizienz ihrer Stabilisierung in Blenden oder Halbblenden an. Gestern hat Olympus beispielsweise seinen M.Zuiko 12-100 mm 1: 4 IS PRO vorgestellt, der über eine integrierte Bildstabilisierung verfügt und in Kombination mit einer 5-Achsen-Stabilisierung im Körper eines spiegellosen High-End-Olympus wie dem OM-D verfügt E-M5 Mark II bietet 6,5 Stabilisierungsstopps gemäß CIPA-Standard.

Das scheint eine unglaubliche Stabilisierung zu sein. Wenn Sie die Bedeutung von Stop verstehen, ist es möglich, mit Verschlusszeiten von bis zu 2,6 s mit 12 mm und mit Geschwindigkeiten von 1/3 s mit 100 mm zu fotografieren! Dies wird unter Verwendung der Faustregel 1 / effektive Brennweite berechnet. Trotzdem, selbst wenn dies einen ganzen Zwischenstopp entfernt ist, würde es äußerst beeindruckend bleiben.

Die Frage ist jedoch: Wenn sich eine Stabilisierung so lange stabilisieren kann, warum hört sie dann dort auf? Warum kann es nicht einfach so weitermachen wie bisher und sich für 5 oder 10 Sekunden oder länger stabilisieren? Warum funktioniert es nach einer Weile nicht mehr?

Warum funktioniert es nach einer Weile nicht mehr?

Vermutung: Fehler .

Ein Bildstabilisierungssystem ist wie eine Navigation durch Abrechnung , bei der Sie herausfinden, wo Sie sich befinden, basierend auf dem, was Sie über Ihren Aufenthaltsort, Ihre Geschwindigkeit und Richtungsänderungen wissen.

Wenn Sie in einem Auto sitzen und 5 Minuten mit einer Geschwindigkeit von 100 km / h unterwegs sind, wissen Sie, dass Sie ungefähr 8 km von Ihrem Startpunkt entfernt sind. Sie könnten ein wenig aus dem Ruder laufen, wenn sich das Auto tatsächlich mit einer Geschwindigkeit von 95 oder 100 km / h bewegt, aber Sie werden in fußläufiger Entfernung von Ihrem vorhergesagten Standort landen, also nah genug. Wenn Sie jedoch vorhersagen möchten, wo sich das Auto nach einer Stunde befindet, anstatt nach nur 5 Minuten, wird sich über diesen längeren Zeitraum derselbe kleine Fehler von 1 km / h ansammeln, und Sie werden eine volle Meile von Ihrem erwarteten Standort entfernt sein. Das kann ein größerer Fehler sein, als Sie zu akzeptieren bereit sind.

Das gleiche gilt für ein Bildstabilisierungssystem. Die Kamera hat keinen absoluten Bezugspunkt im Raum - ihre Beschleunigungsmesser und Gyros können nur relative Verschiebungen und Rotationen messen, und obwohl sie sehr genau sind, sind sie nicht perfekt . Darüber hinaus weist die Hardware, die den Sensor oder das Leasingelement bewegt, die das Bild stabil halten, einen eigenen Fehler auf. Einige Fehler treten auch bei aktiven IS-Systemen auf, da das System Bewegungen erfassen muss, bevor es reagieren kann. Daher ist mit einer Verzögerung zu rechnen, die dazu führt, dass das System die Bewegungen der Kamera nicht perfekt verfolgt. Schließlich ist es wahrscheinlich, dass kein IS-System eine perfekte Bildregistrierung von Ecke zu Ecke gewährleisten kann, während es Kamerabewegungen ausgleicht.

All diese Fehler werden sich im Laufe der Zeit ansammeln. Ein gutes IS-System ist möglicherweise in der Lage, eine 10-Sekunden-Aufnahme mit einem Handheld besser zu machen als ohne IS, aber nicht so viel besser, dass die Hersteller behaupten, es sei bei einer so langen Belichtungseinstellung nützlich.

Mit anderen Worten: Es hört nicht auf zu arbeiten; es erreicht gerade einen Punkt, an dem es nicht ausreichend hilfreich ist.

Ich vermute, dass ein Hauptproblem akkumulierter Fehler ist.

Keine Messung ist perfekt. Es gibt immer einen Fehler. Die Bildstabilisierung muss die Relativbewegung der Kamera messen und dieser entgegenwirken.

Während der Belichtung treten viele Messungen auf. Jeder baut auf dem Ergebnis des vorherigen auf. Dies bedeutet, dass sich der Fehler ebenfalls aufbaut. Irgendwann wird der Gesamtfehler als zu groß angesehen. Ich denke, der Standard spezifiziert dies mit einer gewissen Schwelle für den Gesamtfehler und die Wahrscheinlichkeit, mit der er nach einer bestimmten Zeit erreicht wird.

Sie haben Recht, wenn die Bewegung zyklisch war und nie die Grenzen des maximalen Verfahrwegs des Stabilisierungssystems überschritten hat, sollte sie unbegrenzt dauern können. Wenn jedoch die Bewegung entlang einer Achse in die gleiche Richtung verläuft, erreicht das System schließlich die Grenze seines Verfahrwegs.

Die Hauptgrenze liegt im Hinblick auf das Ausmaß des Bewegungsbereichs, der aufgenommen werden kann, bevor das Stabilisierungssystem die Kante seines Weges erreicht. Wenn ein Kompensationssystem eine Bewegung in die gleiche Richtung nur 3 ° lang ausführen kann, bevor es das Ende seiner Bewegung erreicht, bedeutet eine Bewegung von mehr als 1 ° pro Sekunde, dass das System die Kompensation höchstens 3 Sekunden lang ausführen kann.

Mit sensorgestützter Stabilisierung wird das Problem bei Verwendung längerer Objektive noch verstärkt, da eine Linse mit längerer Brennweite weniger Winkelbewegungen benötigt, um die gleiche Unschärfe wie eine Linse mit kürzerer Brennweite zu erzeugen. Ein 600-mm-Objektiv mit einem Vollbildsystem hat eine diagonale FoV von nur etwa 4 °. Eine Winkelbewegung von 1 ° entspricht 1/4 (25%) des gesamten Rahmens! Ein 35-mm-Objektiv hat dagegen eine Diagonale FoV von 63 °. Eine 1 ° -Bewegung entspricht nur 1/63 oder weniger als 1,6% des gesamten Rahmens.

Dies ist der Hauptgrund dafür, dass die Hersteller von Objektiven mit längerer Brennweite, die eine kamerabasierte Stabilisierung verwenden, diese ebenfalls mit einer objektivbasierten Kompensation unterstützen. Linsenbasierte Stabilisierungssysteme befinden sich normalerweise sehr nahe am Zentrum der Linse, wo eine sehr kleine Bewegung eine viel größere Verschiebung des Punkts bewirken kann, an dem der projizierte Lichtkegel auf den Sensor auftrifft.

Laut Olympus selbst hält die Drehung der Erde sie davon ab, 6,5 Stopps zu überschreiten (und dann etwas mit dem Gyroskop zu tun).

Ich habe dies heute in einem Artikel über PetaPixel gelesen , der selbst von Amateur Photographic stammt, wo sie ein Interview mit dem stellvertretenden Abteilungsleiter von Olympus, Setsuya Kataoka, geführt haben:

Die Körperstabilisierung selbst bietet 5,5 Blenden und der Sync IS bietet 6,5 Blenden mit OIS-Objektiven. 6,5 Stopps sind derzeit eine theoretische Einschränkung, da die Erdrotation die Gyro-Sensoren stört.

Die Zahlen spiegeln nicht wirklich irgendeine harte Grenze wider, sie spiegeln eine Wahrscheinlichkeit wider . Wir können davon ausgehen, dass das Verwackeln der Kamera zufällig erfolgt, sodass jede Aufnahme eine Chance hatvon Kameraverwacklungen verschwommen sein. Je länger die Belichtung dauert, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass das Verwackeln ausreicht, um das Bild zu verderben. Die Bildstabilisierung kann die meisten Verwacklungen unter vernünftigen Bedingungen ausgleichen, aber nicht alle aus Gründen, die andere erklärt haben - die Beschleunigungssensoren sind nicht perfekt, die Motoren reagieren nicht sofort, es gibt physikalische Grenzen für die Bewegung. usw. Das verbleibende Verwackeln der Kamera trägt immer noch zur Wahrscheinlichkeit eines unscharfen Bildes bei. Es geschieht nur langsamer, weil weniger davon vorhanden ist. Wenn sie 6 Verbesserungsstopps beanspruchen, bedeutet dies, dass sich die verwacklungsbedingte Unschärfe durchschnittlich 1/64 so schnell ansammeltmit IS an wie mit IS aus, aber jeder Schuss ist anders. Ohne IS kann man Glück haben und damit Pech haben. Beim eigentlichen Testen auf IS wird eine große Anzahl von Aufnahmen mit unterschiedlichen Verschlusszeiten bei ein- und ausgeschaltetem IS gemacht und entweder der Anteil akzeptabler Bilder oder die durchschnittliche Unschärfe zwischen den beiden Populationen verglichen . Wenn eine bestimmte Kamera / Objektiv-Kombination 90% der Zeit bei 1/30 s mit ausgeschaltetem IS ein akzeptables Bild liefert, aber 90% der Zeit bei 1 s mit eingeschaltetem IS immer noch ein akzeptables Bild liefert, ist dies ein Datenpunkt mit 5 Blenden der Verbesserung. Mit so vielen Datenpunkten können wir die Leistung zusammenfassen (oder, wenn wir die Marketingabteilung sind, die besten auswählen).

Der Fotograf und die Kamera sind im Wesentlichen Open-Loop-Systeme. Der Fotograf gibt die Eingabe, indem er die Kamera auf das Motiv richtet, und die Kamera hat keine Möglichkeit, diese Eingabe zu beeinflussen. Aus diesem Grund überfordert ein akkumulierter Fehler die nützlichen Bilddaten, wenn eine Stabilisierung über einen längeren Zeitraum versucht wird.

Beachten Sie, dass in anderen Anwendungen wie der Astronomie Positionierungssysteme direkt vom Bildgebungsprozess gesteuert werden, wodurch sich das System schließt: Das Teleskop folgt dem Objekt, das aufgenommen wird. Dadurch sind Stabilisierungsperioden von mehreren Sekunden oder gar Minuten nicht ungewöhnlich. Hier ist ein Beispiel für ein Teleskop, mit dem schwache Objekte der Stärke 24 aufgenommen werden können, wodurch das Bild bis zu 1 Minute lang stabilisiert wird:

Schließlich enthält Pauls Antwort ein Körnchen Wahrheit, aber es ist unwahrscheinlich, dass diese Techniken in naher Zukunft auf die Fotografie angewendet werden. Vielleicht haben Kameras eines Tages Neuro-Interfaces, um die Kontrolle über die Hände des Fotografen zu übernehmen, aber Objektive mit Stabilisierungszeiten von vielen Sekunden müssen bis dahin warten.

Die Frage ist jedoch: Wenn sich eine Stabilisierung so lange stabilisieren kann, warum hört sie dann dort auf? Warum kann es nicht einfach so weitermachen wie bisher und sich für 5 oder 10 Sekunden oder länger stabilisieren? Warum funktioniert es nach einer Weile nicht mehr?

Die verschiedenen bildstabilisierten Canon-Objektive, die ich hatte, haben die Bewegung nicht ganz gestoppt. Sie haben es nur verlangsamt. Durch Beobachten des Effekts im Sucher wurde klar, dass die Belichtungen nicht unendlich sein können. Alle meine IS-Objektive waren im Bereich von 70-300 mm, der Effekt ist möglicherweise bei kurzen Objektiven, die wirklich niedrige Belichtungen ermöglichen, nicht so offensichtlich, aber ich vermute, dass das Ergebnis ähnlich ist.

Es ist wahrscheinlich etwas zweifelhaft, dass die Belichtung von 2+ Sekunden (auch mit einem kurzen Objektiv) sehr oft sehr gut herauskommt.

Wenn eine Person eine Kamera in der Hand hält, sind eine Reihe grundlegend unterschiedlicher Bewegungen beteiligt. Sie unterscheiden sich sowohl in der Frequenz als auch in der Größe. Bildstabilisatoren eignen sich gut für Bewegungen, die durch Muskelzittern verursacht werden und (relativ gesehen) eine hohe Frequenz und eine geringe Größe haben. Das funktioniert gut für Belichtungen von bis zu etwa einer Zehntelsekunde.

Bei Belichtungen von mehreren Sekunden haben Sie ganz andere Arten von Bewegungen zu bewältigen. Zum Beispiel bewegt sich der Großteil Ihres Oberkörpers beim Atmen etwas. Diese Bewegung ist viel langsamer, aber (in vielen Fällen) auch viel größer. Dies führt zu zwei Problemen. Erstens ist es langsam genug, dass die meisten Beschleunigungsmesser nicht kalibriert sind, um sie sehr gut zu messen. Zweitens (und schwieriger zu handhaben) können sich typische Stabilisierungssysteme nur wenige Millimeter bewegen. Atembewegungen können viel größer sein.

Sogar das sekundenlange Stillstehen wird schwierig. Dies wird besonders deutlich, wenn Sie versuchen, Makroaufnahmen in der Hand zu machen. Wenn Sie sehr nah dran sind (mit minimaler Schärfentiefe), ist es oft schwierig, still genug zu stehen, um ein Motiv gut zu fokussieren. Auch hier liegen die Bewegungen oft in der Größenordnung von (zum Beispiel) Zentimetern anstelle der Millimeter, die Stabilisierungssysteme typischerweise gut ausgleichen können.

Wenn extreme Präzision erforderlich ist, greift man in der Praxis auf verschachtelte Systeme zurück. In einem einigermaßen präzisen stabilisierten System, das für die Dämpfung großer Bewegungen optimiert ist, wird ein ausgeklügeltes System eingesetzt, das winzige Schwankungen der Bewegungen ausgleichen kann, bei denen es sich um die Reste der Bewegungen handelt erstes System. Und innerhalb dieses Systems können Sie ein anderes usw. einsetzen. Bei Stabilisierungssystemen für Kameras wird eine Schicht verwendet, sodass viel Raum für Verbesserungen besteht (die Kosten wären jedoch wahrscheinlich unerschwinglich).

Solche Systeme verwenden typischerweise sowohl passive als auch aktive Dämpfungsmechanismen. Sie möchten, dass die zweite Schicht von der ersten Schicht isoliert ist, sodass es ein passives Dämpfungssystem gibt, das die Schichten miteinander verbindet. Es gibt auch ein aktives System zum Ausgleich von Bewegungen. In einem geschichteten System geschieht dies am besten, indem die Bewegung der vorherigen Schicht gemessen und dann die Ausbreitung durch den Dämpfungsmechanismus berechnet wird, um die erforderliche Kompensation zu erreichen.

Das LIGO- Experiment ist ein gutes Beispiel, bei dem solche Methoden verwendet werden, um eine äußerst genaue Kompensation von Vibrationen zu erzielen.

Interessante Frage, aber ich denke, einige Prämissen sind falsch.

Es ist möglich, mit einer Verschlusszeit von bis zu 2,6 s mit 12 mm zu fotografieren

"Ja wirklich?" Wird der Fotograf 2,6 Sekunden stillstehen?

Ein physikalisches Bildstabilisierungssystem beruht auf einer physikalischen Eigenschaft der Materie: der Trägheit.

Es ist wie der Trick, das Tuch auf den Tisch zu ziehen und das Geschirr in Ruhe zu lassen.

Wenn es irgendwie lose ist, können Sie ein Teil bewegen, ohne das andere Teil zu bewegen.

Sie sind auch auf bestimmte Frequenzen ausgelegt.

Ein Pendel hat eine Resonanzfrequenz. Wenn Sie mit einem Besen auf dem Kopf ein Gleichgewicht herstellen, wenden Sie dasselbe Prinzip an. Aber Sie müssen mit der richtigen Geschwindigkeit ausgleichen.

Stellen Sie sich jetzt vor, Sie möchten ein Bild neu gestalten und das Bildstabilisierungssystem verhindert dies. "Oh nein, das ist eine Erschütterung, ich werde an Ort und Stelle bleiben!"

Ja. Ein großes Teleskop hat mehr Masse, und ich bin mir sicher, dass das Auffrischen etwas länger dauert als eine Handkamera. Bei einer Handkamera sind der Stabilisierung jedoch einige Grenzen gesetzt.

Das andere Gerät, das für eine längere Stabilisierung sorgt, wird übrigens als Stativ bezeichnet. Und verlassen Sie sich auf die Masse der Erde.

Ich werde wahrscheinlich wieder eine nette Anzahl von Abstimmungen bekommen ... aber alle obigen Antworten sind von Anfang bis Ende falsch. Und die Antwort ist bereits in Ihrer Frage:

Es gibt einen CIPA-Standard zur Messung der Bildstabilisierung

Das ist alles. Das Konzept hier ist "Bezugsrahmen": Da es einen Standard gibt, muss es eine Möglichkeit geben, alle Kameras auf die gleiche Weise zu testen und eine Zahl zu erstellen, die ein gültiger Indikator ist, dh sie ist über Kameras hinweg "vergleichbar".

CIPA-Test: Wie es funktioniert

(und wahrscheinlich auch Inhouse-Tests vor der CIPA-Standardisierung)

Da "es einen CIPA-Standard für die Messung der Bildstabilisierung gibt", ist 5 Stopp (z. B.) der Stabilisierung das Ergebnis eines Standardtests, der unter bestimmten Bedingungen misst, wie viel Druck auf die Kamera ausgeübt werden kann, bevor bestimmte Dinge geschehen (z. B. Bokeh) Verschlechterung und Bewegungsunschärfe).

_{Hinweis: Das Handbuch für CIPA-Bildstabilisierungstests enthält mindestens 50 Seiten. Und ich erinnere mich nicht an alle, noch habe ich das Gehirn, um jeden Aspekt von ihnen zu verstehen (selbst wenn ich Software für Vibrationsprüfplattformen produziere :-D); Die folgende Erklärung ist eine große Vereinfachung. Wenn jemand auf Details eingehen möchte, kann er die Prozedur einfach selbst lesen. Sie ist öffentlich verfügbar}

Der CIPA-Standard verwendet eine Vibrationsplattform, um die Kamera zu testen. Das ist die Magie.

Die Kamera wird auf eine Plattform gestellt, die Vibrationen erzeugt und auf ein "Standardbild" abzielt; Die Plattform wird ausgeschaltet und eine Referenzaufnahme gemacht. Dann wird die Plattform eingeschaltet, es werden eine Reihe von Vibrationen erzeugt, viele Aufnahmen mit unterschiedlichen Verschlusszeiten gemacht, und der Moment, an dem die Kamera schlechte Fotos produziert, ist der Moment, an dem der IS die Belichtung nicht korrigieren kann. Stellen Sie sich dann vor, der Unterschied zwischen der anfänglichen und der letzten Verschlusszeit, ausgedrückt in Stopp, ist die Anzahl der Stopps, die das Kamera-Stabilisierungssystem bewältigen kann.

Darüber hinaus gibt es ein Problem mit der von Ihnen gestellten Frage:

es ist möglich, mit einer Verschlusszeit von bis zu 2,6 s bei 12 mm und mit einer Verschlusszeit von 1/3 s bei 100 mm zu fotografieren! Dies wird unter Verwendung der Faustregel 1 / effektive Brennweite berechnet

Warum ist es nicht möglich, mit einer Verschlusszeit von mehr als 1/3 mit 100 mm zu fotografieren? Einfach, weil Sie es im Beispiel selbst auferlegt haben! :-)

Wenn Sie feststellen, dass dieser Handgriff 100 mm bei maximal 1 / 100s schießen kann, und Sie dann 5 Stopps anwenden, und es resultiert in 1 / 3s bei max 1/3 Sekunde, noch weil es nach dieser Zeit schlecht funktioniert! Tatsächlich werden Bildstabilisierungssysteme (wenn ich mich richtig erinnere) mit Belichtungen von bis zu 32 Sekunden getestet :-D

Sie legen hier den Bezugsrahmen fest und sagen: "Ich nehme die 1 / mm-Regel und wende den Stoppfaktor an", also haben Sie sich in die Ecke gezwungen. Was ist, wenn jemand mit einer wirklich ruhigen Hand 100mm @ 1sec schießen kann? Funktioniert das System auch für ihn nach 1 / 3s nicht mehr, weil Sie nicht mehr als 100mm @ 1 / 100stel Sekunde fahren können?

Die Bildstabilisierung wird durch MEMS-Gyroskope gesteuert. Ich habe zwar keine vollständigen Informationen zur Verwendung in Kameras, kann aber rückwärts arbeiten. Angefangen von der Tatsache, dass MEMS-Gyroskope zur Messung der Erdrotation an vielen Universitäten und Forschungszentren eingesetzt werden. Diese Gyroskope werden in Sensoren eingesetzt. Wenn ein Gyroskop von seiner Achse abgestoßen wird, übt es eine Kraft aus, um seine Position beizubehalten. Diese Kraft kann dann gemessen werden. Die Verarbeitung dieser Messung kann dann verwendet werden, um die darauf ausgeübte Bewegungskraft zu bestimmen. In einem Stabilisierungssystem würde dies dann zu einer Gegenkraft führen, um die Position zu halten, wobei die Messungen vom Gyroskop die Steuerung der Gegenkraft steuern. Während sich die Erde dreht, kann ihr Druck auf das Gyroskop gemessen werden. Ich bemerke, dass er eine theoretische Begrenzung von 6,5 Anschlägen sagte. Eine theoretische Begrenzung bedeutet das Maximum, das fehlerfrei und alles perfekt erreicht werden kann. Ich bezweifle seine Aussage, dass ihre Kamera an der theoretischen Grenze ist, da dies niemals erreicht wird. Es gibt immer körperliche Einschränkungen. Ich habe nicht seine Mathematik für diese Aussage. Es muss die minimale Kraft beinhalten, auf die sein Kamerasystem reagiert. Nach 6,5 Stopps ist die Kraft aus der Erdrotation dann größer als diese minimale Bewegung, bei der sich das System, das das Objekt nicht kennt, auf das die Kamera gerichtet war, ebenfalls bewegt hat, und dann versuchen würde, die Kamera dorthin zu richten, wo es das Objekt noch dachte war. Die Berechnung, wann dies eintrat, umfasste die Pixelgröße, die minimalen und maximalen Grenzwerte, die korrigiert werden können, und viel mehr die Optik und die im System eingebaute Dämpfung. Welches schließt den Menschen ein, der es hält. Wenn eine Kamera aus einem Flugzeug fällt und aus der Ferne ausgelöst wird, ergibt sich bei längeren Zeiten nach 1 Sekunde kein klares Bild. Für Kameras würde ich vorschlagen, dass die Lösung ein übergroßer Sensor in der Kamera ist, um den Teil des Sensors zu bewegen, von dem das Bild stammt, sowie die Optik und die physische Bewegung des Sensors. Dazu benötigen sie dann einen Speicherbereich und müssen den Sensor, der das Bild im Speicherbereich speichert, kontinuierlich auslesen und zu dem hinzufügen, was bereits vorhanden ist. Ich bin der Meinung, dass dies mit einem dedizierten Prozessor möglich ist und dass das Bild für eine längere Zeit stabilisiert werden kann. Es gibt jedoch noch eine Grenze. Übrigens wird diese Art von System an einigen Orten eingesetzt, an denen die Kosten keine Rolle spielen. Zurück zur ursprünglichen Frage, es gibt nicht an, wo auf der Erde dies die Grenze ist. Die Grenze kann am Äquator niedriger und an den Polen höher sein. Auch die meisten Kameras bieten heutzutage mehr Stabilisierung bei längeren Objektiven und weniger Blenden bei kürzeren. Was wiederum auf seinen 6,5-stufigen Kommentar ohne Bezugnahme auf die Brennweite oder die tatsächliche Zeit zurückkommt. Ich würde eher denken, dass dies eher eine Grenze für die verschiedenen Gyroskope ist, die auf verschiedenen Ebenen arbeiten, und für die Interaktion zwischen ihnen, da es einfach genug ist, ein Gyroskop zu haben, um die Ausrichtung der Kamera in Bezug auf die Erdrotation zu bestimmen und dann zu programmieren in den Stabilisierungsprozessor. Dazu gibt es im Internet eine Menge Mathe in Artikeln über das Messen der Erdrotation. Ich hoffe, dies ist eine einfache englische Erklärung dafür, warum es Einschränkungen gibt, über die das Gyroskopsystem nicht hinausgehen kann. 5 Stopps Kommentar ohne Bezug zur Brennweite oder zur tatsächlichen Zeit. Ich würde eher denken, dass dies eher eine Grenze für die Arbeit mehrerer Gyroskope auf verschiedenen Ebenen und die Interaktion zwischen ihnen ist, da es einfach genug ist, ein Gyroskop zu haben, um die Ausrichtung der Kamera in Bezug auf die Erdrotation zu bestimmen und das dann zu programmieren in den Stabilisierungsprozessor. Dazu gibt es im Internet eine Menge Mathe in Artikeln über das Messen der Erdrotation. Ich hoffe, dies ist eine einfache englische Erklärung dafür, warum es Einschränkungen gibt, über die das Gyroskopsystem nicht hinausgehen kann. 5 Stopps Kommentar ohne Bezug zur Brennweite oder zur tatsächlichen Zeit. Ich würde eher denken, dass dies eher eine Grenze für die Arbeit mehrerer Gyroskope auf verschiedenen Ebenen und die Interaktion zwischen ihnen ist, da es einfach genug ist, ein Gyroskop zu haben, um die Ausrichtung der Kamera in Bezug auf die Erdrotation zu bestimmen und das dann zu programmieren in den Stabilisierungsprozessor. Dazu gibt es im Internet eine Menge Mathe in Artikeln über das Messen der Erdrotation. Ich hoffe, dies ist eine einfache englische Erklärung dafür, warum es Einschränkungen gibt, über die das Gyroskopsystem nicht hinausgehen kann. Ich würde eher denken, dass dies eher eine Grenze für die Arbeit mehrerer Gyroskope auf verschiedenen Ebenen und die Interaktion zwischen ihnen ist, da es einfach genug ist, ein Gyroskop zu haben, um die Ausrichtung der Kamera in Bezug auf die Erdrotation zu bestimmen und das dann zu programmieren in den Stabilisierungsprozessor. Dazu gibt es im Internet eine Menge Mathe in Artikeln über das Messen der Erdrotation. Ich hoffe, dies ist eine einfache englische Erklärung dafür, warum es Einschränkungen gibt, über die das Gyroskopsystem nicht hinausgehen kann. Ich würde eher denken, dass dies eher eine Grenze für die Arbeit mehrerer Gyroskope auf verschiedenen Ebenen und die Interaktion zwischen ihnen ist, da es einfach genug ist, ein Gyroskop zu haben, um die Ausrichtung der Kamera in Bezug auf die Erdrotation zu bestimmen und das dann zu programmieren in den Stabilisierungsprozessor. Dazu gibt es im Internet eine Menge Mathe in Artikeln über das Messen der Erdrotation. Ich hoffe, dies ist eine einfache englische Erklärung dafür, warum es Einschränkungen gibt, über die das Gyroskopsystem nicht hinausgehen kann.

Ich würde vorschlagen, dass Sie richtig sind und dass es keine absolute Grenze gibt. Sie sollten 10 Minuten oder zwei Stunden stabilisieren können.

Es wurde ein akkumulierter Fehler in einem Steuerungssystem erwähnt, das der Stabilisierungsmechanismus ist. Offene Steuerungssysteme können über das hinausdriften, was ausgeglichen werden kann. Dies sind Kindersteuerungssysteme 101, und das Problem wurde vor Jahrhunderten im Maschinenbau gelöst. Schließen Sie einfach den Kreis mit Rückmeldung.

Wenn Sie an die beiden Teile einer Kamera denken, haben Sie ein Objektiv und einen Sensor. Das (stabilisierte) Objektiv bewegt sich, um zu ändern, was der Sensor sieht, und der Sensor sieht, worauf das Objektiv zeigt. Verbinden Sie die beiden mit einer Rückkopplungsschleife. Ein digitaler Signalprozessor sollte in der Lage sein, ein Bildziel zu erfassen (wir haben schließlich eine grundlegende Gesichtsverfolgung) und festzustellen, ob sich das Bild verschoben hat. Die Verschiebung wird dann zur Linsenbewegungssteuerung zurückgeführt und die Linse in die entgegengesetzte Richtung verschoben. Der Trick wäre das Erkennen der Pixelpegelverschiebungen. Deshalb haben wir diese noch nicht, aber nichts, was ich skizziert habe, scheint physisch unmöglich zu sein. Solange das Objektiv mit ausreichender Genauigkeit auf das Ziel zeigt, können Sie den ganzen Tag über belichten.

Der Grund, warum ich zuversichtlich bin, dass dies funktionieren wird, ist, dass es bereits so gemacht wurde. Heutzutage haben Teleskope aktive / flexible Spiegel, die ihre Geometrie ständig anpassen, um atmosphärische Turbulenzen und Eigengewichtsverzerrungen auszugleichen. Sie binden sich auch an ein Ziel und verfolgen es.

Ich kann es kaum erwarten, ein Objektiv zu kaufen, das sich für einen ganzen Tag stabilisiert.