Bildstabilisator

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In der Fototechnologie wird der Begriff Bildstabilisation verwendet, um zu verhindern, dass unscharfe Bilder durch Verwackeln der Kamera verschwommen werden. Nach einer Faustformel ist die so genannte Freisprechgrenze für das 35-mm-Format der reziproke Wert der Objektivbrennweite; das bedeutet, dass mit einem 200-mm-Teleobjektiv ab einer Verschlußzeit von 1/200 Sekunden mit ruhigem Zeiger unscharfe Bilder möglich sind; diese Faustformel ist jedoch nur bei Super-Teleobjektiven begrenzt.

Zusätzlich zu einem verwacklungssicheren Bild hat ein bild-stabilisiertes Teleskopobjektiv den Vorzug, dass das Bild im Sucher nicht verwackelt wird. In der Praxis bietet die Stabilisierung des Bildes laut Hersteller bis zu viereinhalb Blende, was eine bis zu 22-mal längere Bestrahlungszeit als das unstabilisierte Bild erlaubt. Ein Bildstabilisator vergrößert somit die Möglichkeit der Freihand-Fotografie in puncto Verschlusszeiten und Brennweiten des Objektives.

Bei der Sport- und Konzert-Fotografie zum Beispiel sind die Vorteile der Stabilisierung oft weniger als erwartet oder nicht mehr erwünscht. Man unterscheidet unterschiedliche Bildstabilisierungsverfahren, die von der Fotoindustrie unter Markennamen vertrieben werden. Zur mechanischen Stabilisierung des Bildes kann die Aufnahme der Kameras, ein Dreibeinstativ oder ein Kreisel-Stabilisator verwendet werden.

Die Bildstabilisierungsmechanik kann sich entweder im Objektivapparat oder im Sensor befinden. Bildstabilisationsobjektive werden von Canon, Nikon, Samsung, Tamron, Sony, Leica, Pentax, Olympus, Sony, Nikon, Leica, Panasonic u. a. zur Verfügung gestellt, sensorgestützte Bildstabilisierungen werden von Konica Minolta, Pentax, Olympus, Sony, FUJIFI MS und Penasonic durchgeführt. Die optische Stabilisierung bewirkt, dass entweder der Bildzirkel über dem Bildaufnehmer (im Objektiv) oder der Bildaufnehmer unter dem Bildzirkel (im Gehäuse) verstellt wird.

Die Stabilisierung des Bildes auf dem Sensor hat den großen Vorzug, dass der Sensor prinzipiell allen erhältlichen Linsen zugute kommt und nicht in jedes einzelne Objektivapparat eingebaut werden muss. Bei SLR-Kameras bietet jedoch nur der im Kameraobjektiv integrierte Stabilisator die Chance, beim Durchblick durch den Bildsucher ein stabiles Abbild zu haben.

Mit Digitalkompaktkameras und blendfreien System-Kameras können sowohl im Elektronensucher als auch auf dem Bildschirm während der Szenensuche stabile Aufnahmen angezeigt werden. Stabile Wechsellinsen können auch an Analog-SLR-Kameras verwendet werden. Durch Beschleunigungsaufnehmer wird die Bewegungen der Optik erfasst. Bei einer besonders umfangreichen Bildausgleichung muss auch die durch die Erdrotation um ihre eigene Erdachse und um die Sonneneinstrahlung hervorgerufene Erdbeschleunigung beachtet und beseitigt werden, um die Bewegungen in Relation zur Erdschicht zu kompensieren.

2] In diesem Falle ist die Belichtungszeit mit Bildausgleich etwa 90 mal so lang wie ohne Bildausgleich bei unscharfer Aufnahme. Die Stabilisierungselemente - also das Prisma, die Linse oder andere Optiken - sind in der Linse der Kameras angeordnet; ein oder mehrere Optiken sind verschiebbar und können über die Messung von zwei oder drei Messfühlern waagerecht und senkrecht angesteuert werden.

Durch die Verschiebung der Optik ist diese Umsetzung immer mit einem (leichten) Verlust an Qualität verbunden. Je nach Optik gibt es bis zu vier verschiedene Betriebsarten: a) Korrektion in waagerechter und senkrechter Ausrichtung, b) Korrektion nur in waagerechter Ausrichtung, c) Korrektion nur in senkrechter Ausrichtung, d) aus. Panasonic: Der Panasonic Optical Image Stabilizer (O.I.S.) verwendet zwei lineare Antriebe, um eine kleine Optik im Glas in der Horizontalen zu bewegen; die Antriebe werden von zwei Gyrosensoren (horizontal und vertikal) gesteuer.

Im Prinzip arbeitet die Bildstabilisation im Kamera-Gehäuse wie die Bildstabilisation im Objektivapparat, nur dass keine Kompensationselemente verschoben werden, sondern unmittelbar der Sensor. Bei einem einlinigen Spiegelreflexkamerasystem mit integrierter Bildausgleichung sind alle bestehenden Wechsellinsen grundsätzlich zur Bildausgleichung geeignet, so dass nicht das komplette Objektivprogramm ersetzt werden muss und auch Fremdfabrikate wie Tamron oder Signatur eingesetzt werden können.

Seit 2015 nutzt Panasonic das Dual-IS-Verfahren, um die Stabilisatoren seiner Linsen mit den in den Kamerakörpern eingebauten Stabilisatoren zu synchronisieren. Es kann als erstes Bildstabilisationssystem nicht nur Horizontal- und Vertikalbewegungen kompensieren, sondern auch die Drehung um die Achse des Bildes. Im Jahr 2006 wurde das Gerät zunächst in der Pentax Optio A10 und dann in den K100D und K10D Digital-SLR-Kameras zum Einsatz kommen.

Vor allem in der Videokamera wird die vollelektronische Stabilisierung verwendet. Die ASR-Funktion verbindet ein unterbelichtetes Bild mit einer kurzen Belichtungszeit und ein richtig belichtetes Bild mit einer entsprechenden langen Auslösezeit. Bei der unterbelichteten Variante wird die Farbinformation des unscharfen Bildes aufhellt. Manche nennen die automatisierte Steigerung des Belichtungsindex bei schwachen Lichtbedingungen auch Digitalbildstabilisierung (z.B. Anti-Shake-DSP).

Eine Steigerung der Sensor-Empfindlichkeit ist oft auch bei Fotoapparaten möglich, die mit dieser Form der Digitalbildstabilisierung nicht wirbt. Dieses Verfahren ist daher keine reale Image-Stabilisierung und wird in der Regel nur zu Marketingzwecken eingesetzt. Mithilfe des " Nachlaufstabilisators " ist eine künstliche Bildstabilisation auch nach der Filmaufnahme möglich.