2018.03.01 FUJIFILM

X-H1 研发故事 #7——机身内图像稳定装置

过去我们说过不会有适合 X 卡口的 IBIS(五轴防抖)。我们那样说是因为那时具备 IBIS 即意味着会影响图像质量。而现在我们需要纠正这一说法。X-H1 配备有 IBIS。我们现在开发出一个工作时不影响图像质量的 IBIS。

是什么让 IBIS (五轴防抖)如此优质?造出好的 IBIS 的关键是精度。景深根据焦距的不同而异,一般而言,F1.4 时光线的景深会小于 5 微米。但实际上仅有 1 微米偏差时图像就会变得模糊。XF 镜头的特点是焦平面与散焦区域之间明确分离。因此,焦平面即使只有轻微倾斜时,XF 镜头就无法发挥其最佳光学性能。为发挥最佳效果,需要提升精度。

那么精度是如何实现的呢?本文将从设计和制造角度进行解说。
首先是设计。IBIS 可分为 3 大主要部分:底座、连接部和带线圈的传感器部件。

底座部件的秘诀是强度和韧度,我们之前在以下研发故事中有提到过。
 研发故事 #2 单凭这点还不够。连接部,形状像一个球,被置于底座的表面上。为了让这个球能移动自如,底座表面还必需平滑。然而问题是底座盘采用镁合金制成,即便抛光了也仍不够平滑。为了解决这一难题,我们加入了一个镜面精加工不锈钢板。
不锈钢板的值达到 Ra0.05。Ra 是用于衡量平滑度的,这意味着将表面的不平滑度平均值保持在 0.05 微米以下。

连接部件同样特别。它由耐用的陶瓷制成,可防止变形。球的直径为 1500 微米且制造公差为 ±0.3%(小于 5 微米)。

接下来就是传感器表面的定位。传感器表面需在速度和精度上进行调整。定位快而准的关键是力矩。如果促动器无力,它也许可以操控传感器的定位。但它无法保证快而精确的定位。
X-H1 中 IBIS (五轴防抖)装置的促动器相当大。它的尺寸是 APS 传感器标准装置的两倍。但这意味着它的力量要强大两倍。
开发过程中,开发团队意外将加振台的速度设为了标准速度的两倍。所有其他机型的相机在测试中都失败了且无法消除模糊,唯独 X-H1 成功了。而且 X-H1 还能消除模糊。在实际生活中不可能发生如此高速的震动情况,但这次意外收获让团队认识到了更高的力矩在增加 IBIS 性能中具有优势。

最后一点,造就精度的便是制造工程。如果设计和部件无法实现为成品,那么一切毫无意义。 我们所造就的精度误差在 1 微米以内。请观看以下视频了解 IBIS 是如何工作的。

X-H1 with In-Body Stabilization (IBIS)