Bildstabilistator

Definition

Ein Bildstabilisator ist eine technische Einrichtung, die das sogenannte "Verwackeln" beim Fotografieren aus der freien Hand unterhalb der Freihandgrenze vermeiden soll.

Dieses kann durch "einfache Hilfsmittel", wie z.B. durch ein (Stativ, durch optomechanische/elektronische Stabilisierung oder mittels Software erfolgen.

Bei einer optomechanischen und elektronischen Bildstabilisierung wird die tatsächliche Verwacklung mittels Gyrosensoren (im Objektiv oder in der Kamera) erfasst und mittels "Gegenbewegung" von Linsen (bzw. Linsengruppen)/Sensor motorisch ausgeglichen.

Daneben gibt es aber - insbesondere bei Ferngläsern - rein mechanische (nichtmotorische) Verfahren, bei denen eine Verwacklung durch eine kardanische Aufhängung von Linsen (oder Linsengruppen) ausgeglichen wird. Im Fotobereich wird ist diese Verfahrensweise nicht angewendet.

Freihandgrenze

Für die sog. Freihandgrenze hat sich (bezugnehmend auf das Kleinbildformat) folgende Faustregel eingebürgert:

Kehrwert der Brennweite des verwendeten Objektives ist die längste Verschlusszeit bei der (in der Regel) verwacklungsfreie Aufnahmen erzielt werden können

Bei Verwendung einer Kamera mit kleinerem oder größerem Filmformat/Sensor ist die Multiplikation der Brennweite mit dem jeweiligen Cropfaktor erforderlich.

Beispiele:

• bei einem 200-mm-Teleobjektiv (wie z.B. dem Zuiko Auto-T 1:4/200 mm) an einer Kleinbildkamera (oder einer Digitalkamera mit einem Sensor im Kleinbildformat) wäre die Freihandgrenze 1/200s
• bei einem 200-mm-Teleobjektiv an einer mFT-Kamera wäre die Freihandgrenze 1/400s (200 * 2 (Cropfaktor) = 400)
• bei einem 200-mm-Teleobjektiv an einer Mittelformatkamera (hier beispielhaft die Pentax 67) wäre die Freihandgrenze ca. 1/100s (200 * 0.49 (Cropfaktor) = ca. 100)

Wichtig: Die Freihandgrenze ist aber nur eine Faustregel, sie kann je nach Nutzer unterschiedlich sein (Stichwort "ruhige Hand"), weiterhin ist sie bei Superteleobjektiven nicht durchgängig anwendbar.

Funktionsprinzipien

Folgende grundlegende Verfahren zur Bildstabilisierung sind bekannt:

Mechanische Bildstabilisierung

Eine mechanische Bildstabilisierung kann z.B. mit folgenden Hilfsmitteln durchgeführt werden:

• Auflegen/Aufstützen der Kamera und/oder Objektiv (z.B. mit einem Bohnensack)
• Stativ
• externe Stabilisatoren (z.B. ein Kreiselstabilisator)

Optomechanische Bildstabilisierung

Hier gibt es zwei grundsätzliche Mechanismen:

• Im Objektiv
• In der Kamera

Bei einigen neuzeitlichen Kameras und Objektiven ist es möglich, beide Verfahren gleichzeitig anzuwenden:

• Olympus mit allen mFT-Kameras und einigen Objektiven (z.B. M.ZUIKO DIGITAL ED 300mm F4.0 IS PRO und M.ZUIKO DIGITAL ED 12‑100mm 1:4.0 IS PRO)
• Panasonic mit allen "O.I.S."-Objektiven und Kameras mit der Funktion "Dual-IS-Modus" (ab 2015)

Wichtig: Zwischen den Stabilisatoren von Panasonic und Olympus gibt es keine einheitliche Schnittstelle, d.h. die jeweiligen Bildstabilisatoren sind nur einzeln einzusetzen - entweder der Bildstabilisator im Objektiv oder der in der Kamera - die Wirkung ist sonst nicht vorhersehbar.

Stabilisierung im Objektiv

Hierbei befinden sich die stabilisierenden Elemente im Objektiv. In der Regel handelt es sich um Linsen oder Linsengruppen, die beweglich gelagert sind und (motorisch) die mittels Gyrosensoren ermittelten Verwacklungen "gegensteuern".

Da durch die Verschiebung die Zentrierung des Objektives verändert wird, kann dies in Einzelfällen zu Qualitätsverlusten (insbesondere in den Randbereichen) führen.

Panasonic bevorzugte in der Vergangenheit dieses Verfahren ("O.I.S."), Olympus setzt es erst seit einigen Jahren ("IS") ein.

Stabilisierung in der Kamera

Bei diesem Verfahren ist der Sensor in der Kamera beweglich gelagert. Z.B. bei Olympus "schwebt" der Sensor in einem elektrischen Magnetfeld und kann - durch die Gyrosensoren ermittelten Korrekturwerte - in fünf Achsen verschoben werden.

Hierbei können sowohl horizontale und vertikale Bewegungen als auch die Rotation um die Bildachse ausgeglichen werden.

Olympus setzt dieses Verfahren bei allen mFT-Kameras ein, Panasonic erst ab der LUMIX DMC-GX7 (hier mit zwei Achsen). Erst bei neuzeitlichen mFT-Kameras von Panasonic (wie z.B. die LUMIX DMC-GH5) ist eine Fünf-Achsen-Stabiliserung implementiert.

Elektronische Bildstabilisierung

Dieses Verfahren wird überwiegend in Videokameras angewendet und werden deshalb hier nicht eingehend aufgeführt.

Neben einer automatischen Erhöhung der ISO-Werte (die ja keine echte Stabilisierung ist), gibt es Verfahren, die zeitgleich aufgenommene Bilder unterschiedlicher Empfindlichkeit kombinieren und daraus ein verwacklungsfreies Ergebnis erzeugen (z.B. Samsung ASR).

Bildstabilisierung mittels Software

Hierbei werden - insbesondere bei Videokameras - Einzelbilder miteinander per Software verglichen und "passend" zu den vorherigen (und nachfolgenden) Einzelbildern "zugeschnitten" (und ggf. interpoliert).

Dadurch wird eine evtl. vorliegende Verwacklung zwischen den Einzelbildern entfernt, bei einem absichtlichen und langsamen Kameraschwenk kann dies aber zu einem unerwünschten Ruckeln führen.

Dieses Verfahren ist in vielen (Video-) Kamera verfügbar, weiterhin gibt es externe Programme, die diese Funktion beinhalten.

(FT- und mFT-) Geschichte

Minolta gelang es im Jahr 2004 erstmals, eine Digitalkamera mit einem sensorbasiertem Bildstabilisator vorzustellen (Dimage A1).

Olympus zog im Jahr 2007 nach und stellte mit der E-510 seine erste Kamera mit sensorbasiertem Bildstabilisator vor (wie heutzutage alle mFT-Kameras von Olympus). Die erste Kamera von Panasonic mit sensorbasiertem Bildstabilisator war die LUMIX DMC-GX7 aus dem Jahr 2013.

Schon im Jahr 1994 stellte Nikon die erste (Kompakt-) Kamera mit eingebautem objektivbasiertem Bildstabilisator - die Zoom 700VR - vor, als erstes Wechselobjektiv folgte 1995 das Canon EF 75-300mm f/4-5.6 IS USM.

Schon in der Anfangszeit des mFT-Systems stellte Panasonic erste Objektive mit objektivbasiertem Bildstabilisator ("O.I.S.") vor, z.B. das Panasonic LUMIX G VARIO 14-45mm F3.5-5.6 ASPH. O.I.S.. Das erste mFT-Objektiv von Olympus mit objektivbasiertem Bildstabilisator war das M.ZUIKO DIGITAL ED 300mm F4.0 IS PRO aus dem Jahr 2016.

Weblinks

• Bildstabilisierung in der allgemeinen Wikipedia
• "Stabilisierung…" in pen-and-tell.de (lesenswert)