Si vous avez vu un Cardan ou avez vu une vidéo prise avec un, nous sommes à peu près sûrs que vous vous êtes posé cette question: « Comment fonctionne le cardan? »Eh bien, qui ne serait pas impressionné par cet appareil? Il a une tête de niveau et se déplace si bien qu’on pourrait penser qu’il a son propre esprit ou une forme d’intelligence artificielle!
Bien qu’il soit naturel de penser que le cardan est une nouvelle technologie, le système existe depuis un certain temps. Sa version non électronique a été utilisée dès 280-220 av.J.-C.
Les récits de l’inventeur grec Philon de Byzance parlent d’un pot d’encre à huit faces qui permettait à l’utilisateur de tremper un stylo de la manière dont l’encrier était tourné et sans se renverser. Dans la Chine ancienne, le système de cardan peut être trouvé dans de nombreux articles ménagers. Parmi eux se trouvait un brûleur d’encens créé par Ding Huan vers 180 de notre ère
Que sont les Cardans et comment fonctionnent les Cardans?
Un cardan est une plate-forme qui peut tourner le long d’au moins un axe. Une image souvent associée au cardan est celle de trois cercles concentriques reliés entre eux perpendiculairement en deux points. L’ensemble de la configuration est monté sur une base similaire au tableau de bord d’un bateau.
Un axe est chargé de contrer le mouvement de haut en bas ou l’inclinaison, également appelé lacet. L’autre est pour le mouvement d’un côté à l’autre ou le panoramique, autrement appelé pitch. Et enfin, vous en avez un pour le décalage avant et arrière ou le roulis.
Lorsque vous montez un objet au centre du système, l’objet maintient une position de niveau quelle que soit la manœuvre de la base. Alors, comment reste-t-il imperturbable, équilibré et droit? Le secret réside dans les axes ! Ils se déplacent pour contrer les mouvements externes afin de maintenir le centre à niveau.
Un bol normal, par exemple, renversera son contenu si vous l’inclinez à un certain angle. Retournez-le et vous pouvez vous attendre à ce que tout ce qui se trouve à l’intérieur tombe par terre.
Mais si vous intégrez un système de cardan dans ce bol, il reste en position verticale, quelle que soit la façon dont vous tenez la base du cardan ou son cercle extérieur. Les axes de roulis, de tangage et de lacet du bol permettent des ajustements instantanés pour contrer les secousses, les secousses et autres mouvements. Ainsi, le contenu à l’intérieur du bol n’est pas renversé.
Alors que les cardans semblent offrir le système parfait, ce n’est pas sans ses limites. Un problème qui peut survenir est un verrou de cardan. Cela se produit lorsque deux axes s’alignent, limitant le mouvement. Cela peut être corrigé en réinitialisant physiquement les cardans ou en manœuvrant la surface.
L’ajout d’un quatrième cardan peut également aider à éliminer le blocage du cardan. Cependant, cela signifie un système plus volumineux et plus compliqué, ce qui n’est pas le cas des appareils électroniques de nos jours.
Comment Fonctionne le Cardan dans les stabilisateurs de caméra?
Outre la physique, les cardans d’un stabilisateur de caméra utilisent un système complexe d’électronique, de capteurs et de moteurs. Néanmoins, le but est le même— annuler le mouvement externe. Il s’agit de fournir une plate-forme stable pour la caméra.
Fondamentalement, si vous avez un cardan à 3 axes, vous trouverez un moteur placé sur les trois axes différents autour de la caméra. Comme les capteurs détectent les chocs, les secousses et les secousses sur ces axes, les moteurs électriques sans balais fonctionnent presque instantanément pour contrer ces mouvements. Et au milieu de toutes ces activités, la caméra garde une tête de niveau par rapport à une direction particulière.
Par rapport aux stabilisateurs traditionnels qui utilisent les principes des contrepoids, les cardans produisent des coups plus stables et plus lisses. Ils ne sont pas aussi sensibles aux forces extérieures telles que le vent ou l’inertie d’un frein soudain. Avec les stabilisateurs traditionnels, de tels facteurs peuvent faire osciller considérablement le stabilisateur avant de retrouver son équilibre.
C’est pourquoi les cardans constituent le stabilisateur de caméra parfait lorsque vous photographiez à l’intérieur d’un véhicule en mouvement. Dans de tels cas, un trépied ou un stabilisateur traditionnel ne le coupera tout simplement pas. Ce serait trop fragile! Et si un cardan peut considérablement améliorer vos images dans un véhicule en mouvement, vous pouvez imaginer à quel point le clip sera lisse et stable dans des conditions normales.
De plus, certains cardans permettent à la caméra de suivre une cible. Ainsi, le sujet reste à l’intérieur du cadre, quelle que soit la façon dont vous déplacez le support.
Autres choses à savoir Sur les cardans
- Les cardans ont une courbe d’apprentissage plus courte que les stabilisateurs à contrepoids.
- Les cardans peuvent être classés en fonction du nombre d’axes dont ils disposent. Ainsi, vous pouvez avoir des cardans à 2 axes, 3 axes ou 4 axes.
- Les cardans à 2 axes ont deux anneaux et deux moteurs. Cela signifie également que la caméra peut rester fixée dans une direction particulière lorsque vous roulez ou inclinez le support de la caméra, mais la caméra suivra lorsqu’elle sera déplacée de gauche à droite ou vice-versa.
- Les cardans 3 axes se traduisent par trois anneaux et trois moteurs. En plus de garder une position de niveau pendant les changements de roulis et d’inclinaison, le stabilisateur peut également rester stable lorsqu’il est incliné ou déplacé latéralement.
- Vous pouvez convertir un cardan à 3 axes en cardan à 2 axes en verrouillant le troisième axe! Ainsi, les cardans à 3 axes constituent une option polyvalente.
- Les cardans peuvent avoir un moteur servo ou brushless. Les servomoteurs sont plus légers et moins chers, mais leur capacité de charge est assez limitée. Les cardans sans balais, en revanche, offrent des résultats plus professionnels et peuvent prendre des caméras plus lourdes.
- Les cardans nécessitent de la puissance pour fonctionner. Emballez des piles supplémentaires lorsque vous les utilisez!
Résumé
Alors, comment fonctionne gimbal? Fondamentalement, les cardans fonctionnent en contrant les mouvements externes avec des rotations dans les axes. Et à l’aide de capteurs, de moteurs et de pièces électroniques, les cardans des stabilisateurs de caméra peuvent vous procurer des prises de vue ou des séquences encore plus fluides et plus stables.
Cette technologie est un grand saut par rapport aux stabilisateurs de caméra traditionnels qui s’appuient sur des contrepoids pour équilibrer et vous offrir des transitions ou des mouvements plus fluides. Et avec plus de développements réalisés avec les stabilisateurs de caméra à cardan, nous verrons de meilleures vidéos à mesure que ces appareils deviendront facilement disponibles — et, espérons-le, plus abordables.