Bildstabilisierung
Bessere Nutzbarkeit von Kameras
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Verfahren der Bildstabilisierung
Es gibt gegenwärtig zwei Methoden, um eine wackelfreie Bildqualität zu erreichen: die optische Bildstabilisierung und die elektronische Bildstabilisierung.
Die optische Bildstabilisierung erkennt und misst Kameravibrationen normalerweise mit Gyroskopen oder Beschleunigungsmessern. Die normalerweise auf Schwenken und Neigen beschränkten Messwerte werden dabei an Stellglieder weitergegeben, welche die Kamerabewegung durch Regulierung des Objektivs ausgleichen. Eine andere Lösung ist die Bewegung des Bildsensors, etwa mit kleinen Linearmotoren.
Beide Methoden können Erschütterungen von Kamera und Objektiv ausgleichen, so dass der Bildsensor genauso auf das einfallende Licht reagieren kann wie bei einer Kamera, die keinen Vibrationen ausgesetzt ist. Optische Bildstabilisierung eignet sich besonders für große Brennweiten und funktioniert auch bei schlechten Lichtverhältnissen gut. Der größte Nachteil einer optischen Lösung ist hingegen ihr Preis.
Die „Elektronische Bildstabilisierung“ kurz EIS, auch als digitale Bildstabilisierung bezeichnet, wurde in erster Linie für Videokameras entwickelt. Die Modellierung der Kamerabewegung erfolgt anhand verschiedener Algorithmen zur Korrektur des Bildes. Pixel außerhalb des sichtbaren Bildes werden als Puffer für die Bewegung verwendet. Diese Pixeldaten können dann genutzt werden, um die elektronische Aufnahme Bild für Bild so weit zu verschieben, dass die Bewegung ausgeglichen und ein stabiler Videostream erzeugt werden kann.
Dieses Verfahren ist aufgrund der Tatsache, dass keine beweglichen Teile dazu erforderlich sind, zwar kostengünstig; ein Nachteil ist jedoch die Abhängigkeit vom Input des Bildsensors. So kann es für das System eine Schwierigkeit darstellen, die wahrgenommene Bewegung dahingehend zu unterscheiden, ob sich ein Objekt schnell vor der Kamera bewegt, oder ob es sich um Bewegungen aufgrund von Kameravibrationen handelt.
Oben links ist der Schnappschuss eines Videobildes ohne elektronische Bildstabilisierung zu sehen, rechts ein Bild mit aktivierter elektronischer Bildstabilisierung. Die Bilder zeigen, wie elektronische Bildstabilisierung die Bewegungen von Bild zu Bild ausgleicht und zu einer stabilen Videoaufnahme führt.
Eine hervorragende Kombination
Mit der Entwicklung preisgünstiger Gyroskope sowie effizienterer Algorithmen zur Modellierung der Kamerabewegung hat sich die Verfügbarkeit von Stabilisierungsverfahren verbessert.
Außerdem konnten Hybridsysteme geschaffen werden, die mit Hilfe von Gyroskopmessungen die Bilder gemäß dieser Gyroskopsignalen digital verarbeiten anstatt das Objektiv zu bewegen. Die Lösung deckt ein breites Frequenzband ab und kommt gleichzeitig gut mit hohen und niedrigen Amplituden zurecht. Moderne Gyroskope und optimierte Algorithmen sind eine hervorragende Basis für ein stabiles und zuverlässiges System. Selbst bei schlechten Lichtverhältnissen erbringt das System eine sehr gute Leistung, da die Berechnung der Bewegungen auf gyroskopischen Daten und nicht auf dem Videoinhalt basiert. Aus demselben Grund kann das System immer zwischen der Bewegung durch Objekte im Bild und physikalisch bedingten Vibrationen unterscheiden.
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