Fotíme s Koalou: Stabilizace

Problematických věcí v oboru fotografie je více než dost. Posledně, když byla Koala se svými přáteli v hospůdce na "jednom pivu", začali se bavit také o fotoaparátech a velká diskuze se strhla i na téma nejrůznějších forem stabilizací. Naší Koale to samozřejmě nedalo, sedla k internetu a provedla i několik vlastních výzkumů. S těmi vás dnes seznámí.
Stabilizací je samozřejmě spousta typů. Liší se stylem práce, účinkem i dalšími projevy. Problémem při focení je to, že při horších světelných podmínkách (ale nejen při nich) může fotoaparát vyžadovat velmi dlouhé časy expozice. Jak už Koala vyprávěla v minulých dílech, požadovaný maximální čas, při kterém máte (více či méně) zaručenou ostrou fotografii, je převrácená hodnota přepočteného ohniska.
Při 400mm ohnisku tedy potřebujete 1/400 sekundy a kratší, při 30mm ohnisku by měl stačit čas 1/30 sekundy a tak dále. Pokud je světla méně a fotoaparát bude chtít navolit delší expoziční čas než říká toto pravidlo, vystavujete se zvýšenému riziku neostré fotografie. Právě tento problém se snaží řešit nejrůznější druhy stabilizací. Máme zde optickou (lens shift), mechanickou (senzor shift, CCD shift, CMOS shift) i nejrůznější formy digitální stabilizace.
Při snímání delším časem je pravděpodobné, že se vám fotoaparát roztřese v ruce a změní snímání úhlově nebo posunem do stran. Případně obojím. Fotoaparát tedy začne snímat jiný obraz. Případně když to otočíte, stejný paprsek se po průchodu jinak umístěným a natočeným objektivem promítne na jiné místo čipu, což se projeví rozmazáním. To vám Koala ukazuje na snímku výše, kdy se paprsek původně směřující doprostřed čipu promítne úplně někam jinam.
Máte-li optickou stabilizaci (tzn. v objektivu), můžete si být jisti, že je vevnitř čočka, která se dokáže posouvat nahoru, dolů a do stran tak, aby se světelný paprsek lámal do stále stejného místa na čipu. Tím zajistí, že se naše Koala promítne na fotografii ostře i v případě, že se fotoaparátem hýbe. Samozřejmě, že účinek stabilizace je omezený, zpravidla to bývá 2 až 4 EV (tj. 4 až 16krát delší expoziční čas, každé EV je totiž dvojnásobně prodloužený čas).
Pro představu jak funguje mechanická forma stabilizace, vymyslela Koala přirovnání. Představte si světlo jako vodu stříkající z hadice. Snímací čip je pak malinký kbelík, do kterého chytáte vodu (světlo). Optická stabilizace funguje jako jakýsi trychtýř, který usměrní vodu do kbelíku i v případě, že stříkáte vedle. Mechanická stabilizace funguje tak, že posouváte kbelíkem tak, aby do něj spadla všechna voda. Upravujete tak místo "kam" dopravit světlo a nikoli "jak" ho tam dopravit (což dělá optická stabilizace). Když se vrátíme k fotoaparátům, tak optická stabilizace usměrňuje tok světla tak, aby dopadlo na správné místo na nehýbajícím se čipu, mechanická stabilizace na toto "kašle" a naopak posouvá čipem na to místo, kam roztřesením jinak umístěným objektivem dopadá požadovaný paprsek světla.

Co se týče účinnosti, Koala v hospůdce sama poznala, že názory jsou různorodé a každý si razí svůj vlastní názor. Nakonec je to tak, jako obvykle. Záleží na konkrétní stabilizaci v konkrétním fotoaparátu. Mechanická stabilizace mívá většinou menší účinek s velkým zoomem (není možno čipem pohybovat donekonečna), na druhou stranu zejména u fotoaparátů s výměnnými objektivy zajišťuje to, že máte stabilizovaný obraz s jakýmkoli objektivem, který použijete. Což se ve výsledku projeví i v levnějších objektivech. Každé řešení má tedy své pro i proti, ale jak už bylo řečeno, záleží na konkrétním přístroji. I mechanická stabilizace může mít na velkém zoomu lepší účinek než optická.
Aby vám Koala ukázala, co vše stabilizace může a nemůže zvládnout, nechala se vyfotit při živém rozhovoru o knize, kterou právě čte. Protože bylo v místnosti málo světla a Koala se navíc při mluvení dost hýbala, není divu, že je rozmazaná pohybující se Koala i pozadí. Fotografovi se očividně třásla ruka, a tak je celý snímek při hodně dlouhém čase rozmazaný.
Fotograf konečně zapnul optickou stabilizaci a výsledek je o něco lepší. Přesto snímek není celý ostrý! Proč ta stabilizace nefunguje na 100 %? Máme jít snad s Koalou reklamovat fotoaparát? Ani omylem. Pokud si totiž myslíte, že v tomhle případě by měl být snímek ostrý, jedná se jen o nepochopení funkce a principu stabilizace. Ta sice umožňuje snímat relativně "ostře" i při delších časech expozice, má to však jedno "ale". Pokud se během tohoto času na snímku něco pohne, stabilizace nemůže zabránit rozmazání. To nejde už z principu a nikdy to žádná optická či mechanická stabilizace neudělá. Ne, že by na to nebyly dnes technologie, pokud snímáte půl sekundy, tak prostě snímáte půl sekundy a ani mimozemská technologie s tím nehne.

Sami tedy vidíte, že aktivace stabilizace vyřešila problém s třesením ruky. Kniha a pozadí jsou relativně ostré, takže stabilizace rozhodně pomohla. Protože se ale Koala při vyprávění hýbala a stále jsme snímali s dlouhým expozičním časem, rozmazala se. I proto je vám stabilizace při focení v interiérech, kdy fotíte gestikulující osoby, naprosto k ničemu. Ona totiž může potlačit jen pohyb fotoaparátu, nikoli pohyb ve scéně. Něco takového dělá digitální stabilizace. Pokud jí váš fotoaparát nedisponuje, nevěřte tomu. 99,9 % fotoaparátů jí má a říká se jí vysoká ISO citlivost. Právě tohle se skrývá za všemi těmi úžasnými zkratkami digitálních stabilizací.

Fotoaparát prachsprostě zvolí vyšší ISO citlivost, tím zkrátí expoziční čas a snímek bude ostřejší. Za kratší čas se tak moc nepohne ani objekt ve scéně, ani fotoaparát ve vaší ruce. A vy si můžete dokonce sami zvolit, jak účinnou tuto stabilizaci budete vlastně mít. Prostě navolíte ještě vyšší ISO než by se fotoaparátu líbilo. Na první pohled tak digitální stabilizace vypadá jako úžasná věc. Koala vám už ale nejednou ukázala, že vysoké ISO nemusí být vždy zrovna přítel. Vysoká citlivost se totiž podepisuje na vysokém šumu, vyšším odšumování a patlání obrazu, takže snímek může být sice pohybově ostřejší, ale ono vám to už odšumování rozmaže zase díky tomu, že se snaží odstraňovat barevné fleky šumu.
Tady se můžete podívat na projevy jednotlivých forem stabilizací. Když fotíte bez ní, oko Koaly se hodně rozmazalo, snímek je neostrý. Holt se fotografovi třásla ruka.
Se stabilizací je to hned o něčem jiném. I když byl expoziční čas mnohem delší než je převrácená hodnota přepočteného ohniska, snímek je docela ostrý.
Digitální stabilizace fotila s mnohem kratším časem (díky vysoké ISO citlivosti), takže snímek byl ostřejší, na druhou stranu ale obrovské množství šumu (opět kvůli vysoké ISO citlivosti) způsobilo barevné fleky a odšumování se postaralo o výraznou ztrátu kresby. To však neznamená, ze je digitální stabilizace vždy úplně k ničemu. Některé fotoaparáty, mezi nimi zejména novější fotoaparáty Sony s CMOS čipem, mají tzv. multiexpoziční digitální stabilizaci. Fotoaparát fotí s vysokou citlivostí, a tedy i vysokým šumem, vyfotí ale několik snímků rychle po sobě.

Protože je šum náhodná veličina, je na každé fotce na jiném místě. Tyto zašuměné snímky "sečte" dohromady, čímž se náhodný šum v podstatě vyruší (zprůměruje) a zůstane jen původní nezašuměný obraz. Většinou nejsou ani problémy s pohybem, neboť to zpravidla funguje tak, že se vyfotí první snímek a k němu se jen dolepuje to potřebné (pohybující se objekt bývá ignorován). Takže toto je jeden z případů, kdy digitální stabilizace skutečně funguje. Některé fotoaparáty mají ještě i jiné typy digitálních stabilizací, ale těm se nebudeme věnovat.
Už jsme si s Koalou řekli, že optická a mechanická stabilizace je většinou mnohem lepší než ta digitální. Víme i to, že občas některé věci prostě nezvládne. Další oblastí, kdy si na její použití musíte dávat pozor, je panning. Při panningu totiž hýbete fotoaparátem tak, aby se hýbající se objekt zobrazil na jednom místě ostře a pozadí kolem něj bylo rozmazané. Co se ale stane, když stabilizace vyhodnotí vámi záměrný pohyb jako nežádoucí? Přesně to, co se podařilo Koale na snímku výše. Lokomotivu krásně sledovala, mohl to být nejlepší panning jejího života, ale stabilizace řekla "ne", záměrný pohyb ustála a místo ostré lokomotivy a neostrého pozadí tu máme ostré pozadí a neostrou lokomotivu.

Některé fotoaparáty dnes mají automatickou detekci panningu, pokud ale ne, nezapomínejte v takových případech stabilizaci vypínat. Existují i fotoaparáty, které mají třeba stabilizaci jen v jednom směru. Např. zde by stabilizovala jen směr nahoru/dolů. Směr vpravo a vlevo by už ignorovala a vy byste tak mohli fotit panning, který bude neroztřesený směrem nahoru/dolů (což by bylo nežádoucí), kde ale bude pozadí rozmazané ve směru pohybu tak, jak chcete (vpravo/vlevo).
Nejjistějším řešením je nicméně stejně stativ, který dokáže stabilizovat totéž co mechanická a optická stabilizace. Se snímáním pohybu vám tedy nepomůže, třes rukou ale odstraní většinou dokonale. Jen nesmíte mít špatný stativ s příliš těžkým fotoaparátem. Pro dnešek by to už ale stačilo a Koala si potřebuje do dalšího dílu trochu odpočinout. Mezitím...
... si nastuduje další knihy a vyzkouší i práci se stativem.