Fecha de publicación:  04/04/2008
Hablemos de física

Los sistemas de estabilización de imagen
Carlos Ormazabal
VRFoto1
Como sucede en muchos casos, en tecnología una misma palabra esconde distintas soluciones que aparentemente resuelven idéntico problema o aportan una prestación determinada. El usuario, natural desconocedor de los entresijos técnicos que cada cierto tiempo aparecen en el mercado, y que teóricamente permiten comparar distintos productos en la siempre difícil tarea de determinar cual es la mejor de las opciones planteadas, se ve en la situación de decidir entre una u otra haciendo caso a una sencilla palabra técnica, sin darse cuenta que a menudo lo que el producto le ofrece esta muy por debajo de lo esperado. Y es que la palabra es la misma, pero los resultados muy diferentes.

Este es el caso de los llamados sistemas de estabilización de imagen. Todos pretenden lo mismo, pero ¿son realmente igual de efectivos?

Como en los televisores planos, en los sensores de imagen, y hasta hace bien poco en los sistemas de video de alta resolución, dentro del campo de la estabilización de la imagen existen dos formas principales de resolver el problema de la imagen movida o vibrada que se produce cuando disparamos sin trípode o soporte fijo a velocidades de obturación bajas. O lo que es lo mismo, cuando las condiciones de luz nos impiden fijar el sujeto en la imagen.

Son, por una parte los sistemas instalados en el cuerpo de la cámara, o sea en el sensor de imagen, y por otra los sistemas instalados en el interior de la propia óptica.

Sin embargo, y aunque en los primeros ejemplos las diferencias tecnológicas no redundan en resultados evidentes en la solución final, en el caso de la estabilización de imagen el resultado de utilizar una u otra técnica puede resultar al final en tener la imagen o no tenerla: es el todo o nada.
VRFoto2
Lo mejor del caso es que no hace falta ser un experto en óptica ni un ingeniero electrónico para reconocer las enormes diferencias entre ambos tipos de solución, y por tanto ser capaces de decidir sin temor a equivocarnos. Y es que la física marca con sus leyes inalterables lo que cada uno es capaz de hacer.

Veamos con detalle cual es el problema y lo que las distintas soluciones son capaces de ofrecer.

¿Cuándo se necesita un sistema de estabilización de imagen?

Obviamente, si las condiciones de luz nos lo permiten, los sistemas de estabilización no son necesarios para nada. Un buen ejemplo es que en el futbol, los fotógrafos deportivos tiran desde 1/250 de segundo y por tanto el VR no les es en absoluto necesario. Lo que no es tan obvio es que para ello deben forzar la sensibilidad de sus cámaras por encima de ISO 800. De lo contrario, sus fotos saldrían oscuras o subexpuestas.
VRFoto3 Red
Así, cuando queremos congelar un sujeto en movimiento, véase un niño correteando, un perro jugando o un atleta en el desarrollo de su esfuerzo, necesitamos velocidades de obturación altas. Se considera una buena velocidad de obturación a partir de 1/60 de segundo en el caso de personas que se mueven de forma lenta, como las que podríamos ver en una reunión familiar, un meeting o presentación, o los visitantes de un centro comercial.

Si pretendemos fijar la imagen de un perro jugando, un ciclista, o movimientos rápidos pero no excesivamente, 1/125 de segundo o superior empieza a ser la velocidad necesaria. Se considera que la velocidad adecuada de disparo en un partido de fútbol profesional es de 1/250 de segundo o superior.

Si queremos detener una motocicleta de MotoGP o un coche de Formula 1, 1/500 de segundo debería ser nuestra elección como mínimo.
VRsensor Red
¿Qué ocurre entonces si pretendemos fijar una imagen cuando las condiciones de luz son malas? Si la luz es deficiente, una correcta exposición nos puede obligar a disparar por debajo de 1/60 de segundo, de forma que cualquier sujeto que se mueva aún a velocidad lenta aparece movido en el fotograma.

Mas aún, aunque estemos fotografiando un objeto totalmente estático, una baja velocidad de obturación hará que cualquier leve movimiento de la cámara se traslade a la imagen, quedando igualmente movida.

Los sistemas de estabilización incorporan una serie de elementos móviles que compensan el movimiento de la cámara cuando en situaciones de luz débil la velocidad de obturación baja por debajo de 1/60 de segundo. Nótese, que un sistema de estabilización NO COMPENSA EL MOVIMIENTO DE LOS SUJETOS SINO DEL CONJUNTO CÁMARA/OBJETIVO.
VRLENS

Sistemas de estabilización en el cuerpo de la cámara


Situados en el bloque del sensor de imagen, lo que hacen es desplazar el propio sensor o plano de la imagen para compensar el movimiento de la cámara.

Sistemas de estabilización en la óptica

Situados en la parte central del objetivo, disponen de una lente flotante que se desplaza para compensar el movimiento de la cámara.

La ventaja aparente de los sistemas de estabilización en el cuerpo es que estabilizan todas las ópticas sean cuales fueren. Sin embargo, las leyes de la física demuestran que este sistema es con diferencia menos efectivo que su homólogo en el objetivo.
Fisica Red
Veamos porque:

Como se aprecia en la figura, la luz incide en línea recta sobre la óptica y se desplaza igualmente por su interior, reflejándose en el espejo interno de la cámara.

Si la cámara se mueve y la velocidad de obturación es baja, un leve movimiento se refleja en la imagen como falta de nitidez o enfoque, lo que se conoce como imagen vibrada.

Como es obvio, cuanto mas largo es el objetivo (el caso de un tele o de un supertele, por encima de 300mm) mayor es el efecto del movimiento sobre el plano del sensor.

De este modo, para corregir el error, un sistema de estabilización situado bajo el sensor de imagen debería desplazarse una distancia tanto mayor cuanto mas largo sea el objetivo. En un determinado momento y por razones de espacio es materialmente imposible que el sensor se desplace tanto como para poder corregir el movimiento de la cámara. Por tanto, le será IMPOSIBLE CORREGIR LA VIBRACIÓN.

Además, por muy sofisticados que sean los sistemas integrados en el cuerpo de la cámara, el sensor sólo puede desplazarse en dos dimensiones: arriba/abajo, izquierda/derecha. Esto implica que son completamente inoperantes cuando el movimiento de la cámara se produce respecto al eje de rotación de la misma.
En el mismo caso, un sistema de estabilización en el objetivo, al estar situado en la parte central del mismo, se desplaza muchísimo menos que su equivalente en el cuerpo. O lo que es lo mismo, puede corregir un movimiento mayor al tener que desplazarse menos dentro de la óptica.

El resultado: un sistema de estabilización en la óptica puede trabajar en condiciones de luz mucho menor que uno sobre el cuerpo de la cámara. Traducido en pasos de velocidad, un sistema de estabilización óptica puede conseguir congelar las imágenes en condiciones de mas de CUATRO PASOS DE VELOCIDAD por debajo de la necesaria sin el sistema de estabilización, mientras que en el caso del estabilizador sobre el cuerpo, DIFICILMENTE SE SUPERAN LOS DOS PASOS DE VELOCIDAD.

Llegados a este punto, la ventaja es tan evidente que podría dejar de lado otros importantes puntos a tener en cuenta:

En un sistema de estabilización integrado en la óptica, la imagen que recibe tanto el sensor como el sistema de enfoque, como el sistema de medición, es nítida y precisa. Por tanto, la estabilización óptica entrega imágenes mejor enfocadas y mas correctamente expuestas.

Además, el fotógrafo ve la estabilización a través del propio visor de la cámara, cosa imposible en los sistemas de estabilización en el cuerpo, que se activan en el momento de la obturación, cuando espejo y cortinilla se levantan.

Finalmente, la estabilización en la óptica está ajustada exactamente en cada objetivo, obteniendo resultados exactamente equiparables tanto si se trata de un superzoom, de un tele de focal fija, o de un supertele.

Si la estabilización es la misma para todo objetivo que se ponga delante, tenemos la paradoja de que ni tan sólo en un mismo objetivo los valores de estabilización se mantienen. O sea, en un zoom podríamos obtener hasta dos pasos de velocidad en la parte del tele y ¡NINGUNO EN LA ZONA DEL ANGULAR!, por poner un ejemplo.

De ahí que sólo hace falta comprobar cual es la opción de los profesionales: los objetivos estabilizados son los únicos capaces de ofrecer verdaderas prestaciones a la hora de capturar fotos nítidas en condiciones de luz precaria.
Comentarios (2 en total)
Mario Valdez
02/11/2008
Hola, estoy por iniciarme como fotografo aficionado y este articulo me fue de mucha utilidad para elejir mi equipo, gracias por la informacion pues ciertamente con tantos productos en el mercado y marketing confunden al consumidor.
Cristian Nicollier
16/12/2008
Excelente nota!!. Para ampliarla se podría especificar la difrencia entre el VR normal y el VR activado, ya q me estoy por comprar un 70-300 y desconozco la diferencia.GRACIAS
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