Ratgeber

Die Stärke des Wackelns

29.2.2008 von Redaktion pcmagazin und Dominic Groß

ca. 1:25 Min
Ratgeber
  1. Bildstabilisierung
  2. Neue Entwicklungen
  3. Piezoelektrischer Effekt
  4. Die Stärke des Wackelns

Ricoh gibt Messwerte für das Wackeln über einen Zeitraum von einer Sekunde an. Man kann klar erkennen, wie das Wackeln mit der Zeit ansteigt. Auch wenn das Wackeln von vielen weiteren Faktoren wie dem Schwerpunkt oder Gewicht der Kamera abhängt und nicht zuletzt auch durch die eigenen Fähigkeiten begrenzt ist, lassen sich auf Basis dieser Daten ein paar exemplarische Berechnungen anstellen.

Der Zusammenhang zwischen der Verschiebung δ des Bilds auf dem Sensor in eine Richtung, der Brennweite f und der Veränderung der Neigung bzw. Drehung θ der Kamera lässt sich mit δ = f * tan θ beschreiben, dies findet sich unter anderem im Minolta-Patent wieder. Nach einer Faustregel sollte man die Belichtungszeit bei 35 mm Vollformat ohne Stativ kürzer als 1/f halten, daraus ergibt sich beispielsweise für ein 300-mm-Objektiv eine Verschiebung des Bilds um 0,021 mm. Zum Vergleich: ein Pixel einer Sony Alpha hat eine Kantenlänge von 0,006 mm (6 µm). Für Stabilisationssysteme wird üblicherweise davon ausgegangen, dass sie es ermöglichen, die 1/f "Regel" um 2 bis 3 Zeitstufen zu unterbieten, damit wäre die Belichtungszeit zum Beispiel 1/60 s und die maximale Verschiebung betrüge 0,1 mm. Die höchste Geschwindigkeit, mit der der Sensor zur Korrektur verschoben werden müsste liegt dabei bei 8,78 mm/s.

Die Beschleunigung bei 0,14 m/s2, was bei einem 10 g Sensor ca. 0,0015 N entspricht. Nun sollte man - laut Fachliteratur - kleine Piezoaktoren für leichte Massen, mit hoher Resonanzfrequenz, schneller Reaktion und hoher Genauigkeit mit nicht mehr als 3 N Zug belasten. Nur die Druckbelastung kann wesentlich größer sein. Wenn man zudem berücksichtigt, dass der in der Literatur angegebene Wert sich auf einen Stellweg von 10 µm bezieht, wäre auch bei einem 100-mal größeren Stellweg immer noch eine Zugbelastung von 0,03 N ok. Das Ganze hängt zudem stark von der konkreten Implementierung ab.

Rotation um die Kamerachsen
Rotation um die Kamerachsen: Aufgetragen ist die Winkelveränderung (rad) gegen die gemessenen Zeit (s). Rote Kurve = Drehung; Gestrichelte Kurve = Neigung.
© Archiv
Verschiebung auf dem Aufnahmemedium (f-5,6 mm)
Verschiebung auf dem Aufnahmemedium (f-5,6 mm): Aufgetragen ist die Verschiebung (µm) gegen die gemessenen Zeit (s). Rote Kurve = Horizontale Verschiebung; Gestrichelte Kurve = Vertikale Verschiebung.
© Archiv

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