摄影用三脚架震动特性的测试及分析

    一套好的摄影器材,除抓拍以外,没有一个好的三脚架支撑是发挥不了其好的性能的。文献[4]的测试表明,防抖动镜头如果安装在重型三脚架上,能提高拍摄图像的可视分辨率,但不能完全消除照相机快门触发引起机身的震动,若手持相机拍摄,其成像质量会更差。没有一件性能优良的三脚架,则很难发挥照相机应有的成像质量。

    目前三脚架国外的知名品脾有法国的Gitzo(捷信、捷信现成为Vitec集团成员)、意大利的Manfrotto (曼富图)、日本的Velbon (金钟)等,国内有BENRO (百诺)等。这些三脚架都以加工精良著称,而进口和国产两者的价格相差1/2~1/3。那么,如何选择性价比高的三脚架呢?

    1 测试系统与装置

    使用仪器:丹麦研制的B.K噪声振动分析系统见图1。传感器是4507B压电式加速度传感器(该传感器质量很小,不足10 g。粘贴在照相机上,使照相机质量的增加可以忽略不计)。

    测试装置如图2所示,将一个加速度传感器粘贴在照相机机身的左侧面(垂直于镜头轴线的方向),测量竖直方向上的震动,作为一个测量通道,在测量数据上称CH1通道;将另一加速度传感器粘贴在照相机尾部胶卷盒后背上(平行于镜头轴綫方向)测量竖直方向上的震动,作为另一个测量通道,称CH2通道。

    照相机采用乌克兰生产的Kive88CM (机身编号为11329)。Kive88CM机身、加上棱镜取景器、胶卷盒后背和装上的80 mm标准镜头,质量共为1. 96 kg;若将80mm标准镜头换为300mm的长焦距镜头,则质量为共3. 32 kg。

    测试用三脚架种类: Manfrotto (曼富图)190D、055Pro; Gitzo (捷信) 1515、1212、1228;Velbon (金钟) 640A; BENRO (百诺) C228、C328、A228。4个品牌共9件三脚架。

    照相机通过云台支撑在三脚架上,照相机机身上安装80 mm标准镜头(称小镜头) ,快门速度选1/30 s。照相机在快门触发时所引起的震动加速度,测3次取平均值。再选快门速度为1/125 s,又测试3次取平均值。再将相机上换为300 mm长焦镜头(称大镜头,增大了三脚架支撑的重量) ,按上述的测试取平均值。即在相同的条件下,试验的次数为3次(试验的次数仍偏少),因此不排除试验数据的偶然性。

    2 测试结果与分析

    2. 1 震动加速度波形

    图3是一次测试的震动加速度波形图(快门速度为1/125 s)。从图3的上半部分可读出震动加速度波形最大值和最小值(在数据处理的表格上用Max、Min表示);图3的下半部分是震动过程随时间的展开图。从图3中可以看到4个尖峰,这4个尖峰对应照相机快门触发后的4个动作,第一个动作反光镜升上去,第二个动作是镜头中的光圈收缩到设定值,第三个动作是帘幕快门打开并移动,第四个动作帘幕快门关闭。从震动加速度波形看,第一、二个动作震动较小,而第三、四个动作震动较大。这4个动作过程的时间完全可以在波形展开图上读出来。