Wenn Sie ein Gimbal gesehen haben oder ein Video gesehen haben, das mit einem aufgenommen wurde, dann sind wir uns ziemlich sicher, dass Sie sich diese Frage gestellt haben: „Wie funktioniert Gimbal?“ Nun, wer wäre nicht beeindruckt von diesem Gerät? Es hat einen ebenen Kopf und bewegt sich so glatt, dass man denkt, es hat einen eigenen Verstand oder irgendeine Form künstlicher Intelligenz!
Während es natürlich ist zu denken, dass das Gimbal eine neue Technologie ist, gibt es das System schon seit einiger Zeit. Seine nicht-elektronische Version wurde bereits 280-220 v.Chr. verwendet.
Berichte des griechischen Erfinders Philo von Byzanz sprechen von einem achtseitigen Tintentopf, der es dem Benutzer ermöglichte, einen Stift einzutauchen, unabhängig davon, wie der Tintenfass gedreht wurde und ohne zu verschütten. Im alten China kann das kardanische System in vielen Haushaltsgegenständen gefunden werden. Unter ihnen war ein Weihrauchbrenner, der um 180 n. Chr. von Ding Huan geschaffen wurde.
Was sind kardanisch und wie funktionieren kardanisch?
Ein Gimbal ist eine Plattform, die sich entlang mindestens einer Achse drehen kann. Ein Bild, das oft mit dem Kardanring verbunden ist, ist das von drei konzentrischen Kreisen, die an zwei Punkten senkrecht miteinander verbunden sind. Das gesamte Setup ist auf einer Basis montiert, die der Instrumententafel eines Bootes ähnelt.
Eine Achse wirkt der Auf- und Abbewegung oder der Neigung, auch Gier genannt, entgegen. Der andere ist für die Bewegung von Seite zu Seite oder die Pan, auch bekannt als Pitch. Und schließlich haben Sie eine für die Vorder- und Rückverschiebung oder die Rolle.
Wenn Sie ein Objekt in der Mitte des Systems montieren, behält das Objekt eine ebene Position bei, unabhängig davon, wie Sie die Basis manövrieren. Wie bleibt es also ungestört, ausgeglichen und aufrecht? Das Geheimnis liegt in den Achsen! Sie bewegen sich, um äußeren Bewegungen entgegenzuwirken und das Zentrum in einer ebenen Position zu halten.
Eine normale Schüssel verschüttet beispielsweise ihren Inhalt, wenn Sie sie in einem bestimmten Winkel neigen. Drehen Sie es um, und Sie können erwarten, dass alles im Inneren auf den Boden fällt.
Wenn Sie jedoch ein Kardansystem in diese Schüssel integrieren, bleibt diese aufrecht, unabhängig davon, wie Sie die Basis des Kardans oder seinen äußeren Kreis halten. Die Roll-, Pitch- und Gierachsen der Schüssel nehmen sofortige Anpassungen vor, um Erschütterungen, Stößen und anderen Bewegungen entgegenzuwirken. Somit wird der Inhalt in der Schüssel nicht verschüttet.
Während Gimbals das perfekte System zu bieten scheinen, ist es nicht ohne Einschränkungen. Ein Problem, das auftreten kann, ist ein Gimbal Lock. Dies geschieht, wenn zwei Achsen ausgerichtet sind und die Bewegung eingeschränkt wird. Dies kann durch physikalisches Zurücksetzen der Kardanringe oder Manövrieren der Oberfläche korrigiert werden.
Das Hinzufügen eines vierten Kardans kann auch dazu beitragen, die Kardansperre zu beseitigen. Dies bedeutet jedoch ein sperrigeres und komplizierteres System, für das elektronische Geräte heutzutage nicht geeignet sind.
Wie funktioniert Gimbal in Kamerastabilisatoren?
Neben der Physik nutzen kardanische Bauteile in einem Kamerastabilisator ein komplexes System aus Elektronik, Sensoren und Motoren. Nichtsdestotrotz ist das Ziel dasselbe – externe Bewegung aufzuheben. Dies soll eine stabile Plattform für die Kamera bieten.
Wenn Sie einen 3-Achsen-Gimbal haben, finden Sie grundsätzlich einen Motor, der auf den drei verschiedenen Achsen um die Kamera herum angeordnet ist. Da die Sensoren Stöße, Erschütterungen und Stöße auf diesen Achsen erkennen, arbeiten elektrische bürstenlose Motoren fast sofort, um diesen Bewegungen entgegenzuwirken. Und inmitten all dieser Aktivitäten behält die Kamera einen ebenen Kopf in Bezug auf eine bestimmte Richtung.
Im Vergleich zu herkömmlichen Stabilisatoren, die die Prinzipien von Gegengewichten verwenden, erzeugen kardanisch stabilere und glattere Aufnahmen. Sie sind nicht so empfindlich gegenüber äußeren Kräften wie dem Wind oder der Trägheit einer plötzlichen Bremse. Bei herkömmlichen Stabilisatoren können solche Faktoren dazu führen, dass der Stabilisator erheblich schwankt, bevor er sein Gleichgewicht wiederfindet.
Deshalb sind Kardanringe der perfekte Kamerastabilisator, wenn Sie in einem sich bewegenden Fahrzeug fotografieren. In solchen Fällen wird ein Stativ oder ein herkömmlicher Stabilisator es einfach nicht schneiden. Es wäre zu wackelig! Und wenn ein Gimbal Ihr Filmmaterial in einem fahrenden Fahrzeug erheblich verbessern kann, können Sie sich vorstellen, wie glatt und stabil der Clip unter normalen Bedingungen sein wird.
Außerdem ermöglichen es einige kardanisch, dass die Kamera einem Ziel folgt. Somit bleibt das Motiv im Rahmen, egal wie Sie den Halter bewegen.
Andere Dinge, die Sie über Kardanringe wissen müssen
- Kardanringe haben eine kürzere Lernkurve als gegengewichtete Stabilisatoren.
- Gimbals können anhand der Anzahl der Achsen klassifiziert werden. Somit können Sie 2-Achsen-, 3-Achsen- oder 4-Achsen-Kardanringe haben.
- 2-Achsen-Kardanringe haben zwei Ringe und zwei Motoren. Dies bedeutet auch, dass die Kamera beim Rollen oder Neigen des Kamerahalters in einer bestimmten Richtung fixiert bleiben kann, die Kamera jedoch folgt, wenn sie von links nach rechts oder umgekehrt bewegt wird.
- 3-achsen kardanisch übersetzen in drei ringe und drei motoren. Neben der Beibehaltung einer ebenen Position während Roll- und Neigungsverschiebungen kann der Stabilisator auch stabil bleiben, wenn er geschwenkt oder seitwärts bewegt wird.
- Sie können ein 3-Achsen-Gimbal in ein 2-Achsen-Gimbal umwandeln, indem Sie die dritte Achse verriegeln! 3-Achsen-Kardanringe sind also eine vielseitige Option.
- Kardanringe können Servo- oder bürstenlose Motoren haben. Servomotoren sind leichter und billiger, aber ihre Gewichtsbelastbarkeit ist ziemlich begrenzt. Brushless-Kardanringe hingegen bieten professionellere Ergebnisse und können schwerere Kameras aufnehmen.
- Kardanisch erfordern power zu bedienen. Pack extra batterien, wenn sie sie verwenden!
Zusammenfassung
Wie funktioniert Gimbal? Grundsätzlich wirken Kardanringe äußeren Bewegungen mit Drehungen in den Achsen entgegen. Und mit Hilfe von Sensoren, Motoren und elektronischen Teilen können Kardanringe in Kamerastabilisatoren noch flüssigere und stabilere Aufnahmen oder Aufnahmen liefern.
Diese technologie ist ein großer sprung von traditionellen kamera stabilisatoren, die verlassen sich auf gegengewichte zu balance und bieten sie mit glatter übergänge oder bewegungen. Und mit mehr Entwicklungen mit Gimbal-Kamera-Stabilisatoren werden wir bessere Videos sehen, da diese Geräte leicht verfügbar werden – und hoffentlich erschwinglicher.