Bildstabilisator (IS/VR/OSS)

Unscharfe Bilder werden vor allem durch Kameraverwacklungen hervorgerufen - jeder kennt es :-( Dies ist die Hauptursache von unscharfen Fotos, vor allem bei Teleobjektiven. Mit der Verschlusszeit bezogen zur Brennweite (Bsp.: 1/200 sek. bei 200 mm) können die Verwacklungen eigentlich verhindert werden. Bei schwierigen Lichtverhältnissen ist jedoch eine längere Verschlusszeit nötig um das Rauschen im Bild gering zu halten, was allerdings bei Freihand-Aufnahmen immer die Gefahr von Bildwacklern birgt. Für dieses Problem hat Canon den Image Stabilizer (Bildstabilisator), kurz IS, entwickelt.

 

Funktionsweise des Image Stabilizer

Vom Image Stabilizer, auch Bildstabilisierung genannt, wird eine Linsengruppe parallel zur Brennebene verschoben. Leider werden bei einer Kameraerschütterung die ausgehenden Lichtstrahlen im Verhältnis zur optischen Achse gekrümmt und es entstehen unscharfe Bilder. Wenn die IS-Linsengruppe verschoben wird, um die Verwacklungen kompensieren zu können, werden die Lichtstrahlen, die die Brennebene erreichen, stabilisiert. Wenn das Objektiv nach unten bewegt wird, wird die Bildmitte in der Brennebene nach unten verschoben. Mit der IS-Linsengruppe, die dann vertikal verschoben wird, werden die Lichtstrahlen gebrochen und die Bildmitte wird wieder in das Zentrum der Brennebene verlagert.

 parallelbewegungsprinzip-canon-bildstabilisator

Gut zu wissen ist, dass die IS Linsengruppe vertikal und horizontal in der Ebene senkrecht zur Achse bewegen werden kann, denn es kann natürlich in beiden Richtungen zu Wacklern kommen, die so möglichst vermieden werden. Die Kameraverwacklungen werden dabei von 2 Kreiselsensoren erfasst, wobei einer für die Längs- und der andere für die Querachse zuständig ist. Diese Sensoren erfassen den Winkel und die Geschwindigkeit des Wacklers und leiten diese Infos weiter.

Angetrieben wird die IS-Linsengruppe von einer beweglichen Spule. Diese ist nicht nur klein, sondern auch sehr leicht und spricht sehr gut an, sodass sie sehr gut steuerbar ist. Von den IREDs (Infrared Emitting Diodes, Leuchtdioden) am Tubus wird die Position der IS Linsengruppe erkannt, ebenso von PSD (Position Sensing Device - einem Positionssensor) auf der Leiterplatte. Übrigens verfügt die IS Einheit auch über einen Sperrmechanismus. Wenn die Kamera ausgeschaltet wird, fixiert er die Mitte der IS Linsengruppe.

canon-bildstabilisator-einheit
 

Image Stabilizer System

Die Funktionsweise des Image Stabilizer System ist sehr leicht zu verstehen. Drückt man den Auslöser der Kamera zur Hälfte herunter, wird die Sperre im Stabilisierungssystem gelöst und der Vibrationskreisel beginnt zu arbeiten. Dies hört man vor allem bei den EF 70-200mm f/4L IS USM -Objektiven. Er erkennt automatisch die Geschwindigkeitskomponente der Wackler der Hand und überträgt dies via Signal an den Mikrocomputer. Dieser wieder konvertiert das Signal in ein Antriebssignal für das optische Stabilisierungssystem und leitet dieses Signal an den Steuerkreis weiter. Nun bewegt der Aktuator des optischen Stabilisierungssystems das System parallel in Reaktion auf das Antriebssignal. Jetzt wird der Antriebsstatus des optischen Stabilisierungssystems vom Positionssensor und vom Erkennungsschaltkreis wieder in ein Erkennungssignal konvertiert. Der Mikrocomputer vergleicht dann sein ausgegebenes Antriebssignal mit dem Signal, welches er gerade erhalten hat. Er überprüft dann ob die Stabilisierung erfolgreich war oder ob weitere Korrekturen nötig sind und der Vorgang von Vorne beginnt.

Mit diesem ersten Hochgeschwindigkeitscomputer in einem EF-Objektiv ist die gleichzeitige Steuerung vom Bildstabilisator, dem Ultraschallmotor sowie der EMD-Einheit möglich.

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Die Bildstabilisierungsfunktion für EF-Objektive wurde erstmals im Jahre 1995 im EF 75-300 mm 1:4-5,6 IS USM eingebaut. Mit dem 300mm Teleobjektiv kann man deshalb die Freihandaufnahme bei einer Verschlusszeit von 1/60 Sekunde nutzen. Natürlich war Canon immer darum bemüht, die Entwicklung weiter fortzusetzen und von daher konnte der Effekt im EF 70-200 mm 1:2,8L IS USM von 2001 noch auf drei Schritte verbessert werden. 2006 mit dem EF 70-200 mm 1:4L IS USM gelangen dann schon vier Schritte. Die unterste Grenze für Fotos von Freihand bei langen Verschlusszeiten, konnte so herabgesetzt werden.

 

Wer sich bisschen über die Grundlagen eines Bildstabilisators informieren möchte, findet hier ein gutes Video für Einsteiger:

 

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