Как настроить стабилизатор для камеры

Видеосъемка с помощью цифровой фотокамеры

В статье о фотоаппарате Canon EOS 600D я обещал написать и о его возможностях как видеокамеры. Надеюсь сделать несколько статей об этом. Начну цикл со статьи о стабилизации — как самому сделать компактный «стедикам». Но сначала немного о проблемах, которые у меня возникли при съемке видео с помощью Canon EOS 600D.

Карты памяти

В упомянутой статье я писал о проблеме при съемке видео — запись автоматически прекращалась на первых секундах. Использовалась карта памяти SDHC 10-го класса 16 ГБ. В инструкции к камере указано, что для HD записи нужна карта как минимум класса 6. Так как при съемке фото никаких проблем не возникало, а на карте было написано «Class 10» я искал причины не в карте, а в чем-то другом. К примеру, в прошивке. Обновил — эффекта никакого. Не снимает камера видео. Когда возникли сомнения в карте, я приобрел SDHC иной марки, класс 10. Эффект тот же — не снимает. Некоторое время я снимал фотографии с этой «второй» картой, пока она не вышла из строя (примерно за месяц эксплуатации). Пришлось покупать третью карту, уже «третьей» марки, и с ней все заработало. Причем карта этой же марки меньшей емкости и класса 6 также позволяет записывать видео и с ней не бывает сбоев.

Не хотелось бы делать рекламу или антирекламу производителям карт памяти, но все же для пользы владельцев фотоаппаратов марки карт памяти назову. Отмечу, что причина сбоев может быть вовсе не в картах, а в совместимости контроллера камеры и карт памяти. Поэтому для владельцев Canon EOS 600D: если камера не снимает видео с картами SDHC Silicon Power или SDHC ADATA (наиболее распространенные марки в непрофильных торговых местах), попробуйте SDHC Transcend.

Стабилизация

Дизайн цифровой зеркалки или фотокамеры со сменной оптикой далек от того, которого требует видеосъемка. Live View дисплей без шахты, жесткие и «быстрые» кольцевые приводы зума и фокуса на объективе, основа (нижняя часть) корпуса небольшой площади, не обеспечивающая естественную стабилизацию камеры в руке, и прочие особенности делают съемку видео неудобной. Снимать со штатива, задав заранее угол охвата и фокус, удобно, но в движении, особенно если требуется хорошее, соответствующее HD-разрешению качество, затруднительно.

Для съемки в движении требуется стабилизатор, тележка, кран. Видеолюбителям можно начать с ручного стабилизатора, маятниковой конструкции, обеспечивающей «сглаживание» небольших колебаний руки оператора при его (оператора) движении. О таком серийном стедикаме можно прочитать, к примеру, в статье «Стедикам. Что это?».

На разнообразных фотовыставках и на фоторазвалах (например, в павильонах Московского ВВЦ) подобных устройств можно обнаружить предостаточно. Конструкции различаются по дизайну и качеству изготовления, но имеют три общих свойства: сравнительно высокая цена, заявленная высокая эффективность и так же заявленная сложность настройки вообще и под конкретную камеру в частности. В общем, говорить продавцу, что такую конструкцию сделать можно кустарно, определенно не стоит — засмеет.

Я согласен с тем, что тягаться с профессиональными механиками самодельщикам не просто, и если уж вы решили серьезно заниматься видеосъемкой, то покупайте стедикам подороже. Но здесь, как в описанной выше ситуации с картами памяти, — цена и заявленная эффективность не дают гарантии, что устройство будет работать и подойдет именно вам. Поэтому я решил собрать аналог стедикам из подручных материалов и попробовать его в деле. А уж потом решать, нужен ли мне другой и какой именно.

В сети можно найти предостаточно вариантов стабилизаторов-самоделок. Пока я просматривал разные варианты, Щербаков Сергей — младший, любитель Lego, соорудил Lego-Steadicam.

Принцип работы конструкции прост. К камере нужно приделать противовес (как фальшкиль на яхтах), и закрепить конструкцию в свободном подвесе чуть выше центра тяжести всей конструкции. В неподвижном положении конструкция должна быть отбалансирована так, чтобы камера видела горизонт под требуемым оператору углом. В движении небольшие наклоны и повороты ручки, за которую конструкцию держат, не должны передаваться «на камеру», а наклоны самой камеры должны приводить к возникновению на противовесе компенсирующего момента сил.

Чтобы движение оператора само не приводило к возникновению раскачивающих конструкцию моментов, точка закрепления ручки должна лежать вблизи центра масс всей конструкции. Таким образом, идеальный подвес доложен быть действительно не простым — обеспечивающим приложение силы к центру масс при продольных к направлению движения камеры усилий от руки оператора и смещающий точку подвеса вверх (чтобы возникали компенсирующие моменты) относительно центра тяжести при наклонах конструкции от вертикальной оси. Оставив такой подвес профессионалам, я ограничился существенно более простой конструкцией, в которой точка подвеса всегда выше центра масс.

Хорошей считается конструкция стабилизатора, у которой длительность четверти колебания примерно равна 1,5-2 секундам (не знаю, откуда взяты эти цифры, но именно их мне приходилось неоднократно слышать). Это довольно медленно и, вероятно, действительно оптимально для съемки видео. Получить такой длинный период можно, либо сильно приблизив точку подвеса к центру масс, либо удлинив плечо противовеса и уменьшив вес груза противовеса. В первом случае получиться компактная конструкция с большой массой противовеса и не высокой стабильностью компенсации наклонов при больших углах отклонения. Во втором — громоздкая, но с небольшим весом дополнительного груза (возвращающий момент есть произведение массы на плечо) и с бо́льшей свободой в ошибке выбора места точки закрепления подвеса конструкция (то есть более простая в настройке). Для самоделки выбираем второй вариант — длинное плечо.

Для стабилизатора нам потребуются: подвес, обеспечивающий свободные колебания и повороты, груз-противовес, штанга для закрепления этого груза и площадка для крепления камеры. Почти все это можно обнаружить в своих фотозакромах и ближайшем хозмаге. Хороший кардан в подшипнике — свободный подвес заменим шаровой головкой штатива. Первая попавшаяся не подойдет — как правило, недорогие конструкции даже в состоянии с незафиксированным шариком имеют плохую подвижность. И даже хорошая, скорее всего, потребует если не доводки шарика полировальной шкуркой, то дополнительной смазки. Судя по описаниям самоделок-стедикамов в сети, карданный узел можно найти в магазинах для моделистов (я также обратил бы внимание и на карданчики гаечных ключей), а подшипник для обеспечения свободы вращения — в спорттоварах (детали для роликовых коньков и скейтов). Для крепления камеры можно использовать специальную площадку с возможностью точной настройки продольного положения, к примеру, описанную в статье «Ремонт штатива. «Системный» штатив и его оперативный ремонт» — Manfrotto 357Pl. Саму конструкцию можно собрать на базе двух кронштейнов для крепления шторных карнизов и алюминиевой планки.

Как собрать систему стабилизации, можно понять по приведенным фотографиям. В начале статьи приведена конструкция для съемки с нижней точки. А так выглядит стабилизатор для съемке из нормального для оператора положения:

Настройка конструкции

До изготовления собственного стабилизатора у меня не было опыта эксплуатации подобных устройств, зато, как уже отмечалось, приходилось слышать, что конструкция непроста и требует умелой настройки. В результате не такой уж и длительной практики я более-менее хорошо приспособился к своей конструкции и выработал правила, как ее настраивать. Думаю, их знание будет полезным для таких же как я самодельщиков любителей видеосъемки.

Предварительно хотелось бы обратить внимание на явные ошибки моих конструкций. В видеоролике с Lego-стабилизатором хорошо видно, что камера раскачивается при энергичных движениях руки. Причина — в чрезмерно большом грузе (в роли которого выступает батарейный блок). Центр масс конструкции оказывается гораздо ниже точки подвеса, и любое энергичное приложение силы приводит к раскачиванию конструкции. Аналогично ведет себя «большая» конструкция в варианте для съемки из нижнего положения.

Такие конструкции подходят для стабилизации камеры при медленных движениях руки оператора, но уже при ходьбе приводят к эффекту «качающейся» камеры, что возможно и лучше «дрожащих» рук, но все же нехорошо. Во избежание этого эффекта, конструкцию нужно собирать с таким расчетом, чтобы центр масс (вместе с установленной камерой) был не на много ниже точки подвеса. Это дает возможность оценить вес дополнительных грузов и длину планки. Что касается последнего параметра — длины планки, — то кажется от ее удлинения в разумных пределах динамика поведения стабилизатора лишь улучшается.

Процесс сборки и настройки стабилизатора (в конфигурации для нормального «верхнего», положения камеры) у меня происходит примерно так:
1. К планке прикрепляются верхний и нижний кронштейны. На верхний устанавливается площадка Manfrotto 357Pl. В ее основании имеется два резьбовых отверстия — в одно через паз кронштейна ввинчивается резьбовая часть шаровой головки, в другое «страховочный» винт 1/4″, обеспечивающий предотвращение проворотов площадки относительно кронштейна.
2. На площадку монтируется камера, пока без точной настройки. В нижний кронштейн устанавливается дополнительная вращающаяся планка с небольшим грузиком и винт для навески основных грузов-шайб. Вся конструкция переводится в горизонтальное положение с возможностью вращения вокруг точки подвеса (шаровой головки). На винт для грузов нанизываются шайбы в количестве необходимом для уравновешивания конструкции относительно точки подвеса и одна-две дополнительных. Таким образом центр масс оказывается чуть ниже точки подвеса (при нормальном вертикальном положении конструкции).
3. Конструкция переводится в рабочее положение (вертикальное). Подбирается такое положение площадки для камеры (Manfrotto 357Pl), самой камеры на сдвижной площадке и шайб-грузов, закрепленных на болте с гайкой в пазу нижнего кронштейна, при котором ось объектива параллельна горизонту (без особого труда удается настроить систему и для съемки с постоянным небольшим наклоном камеры вверх или вниз).
4. Непосредственно перед съемкой у камеры открывается дисплей в удобное для работы положение, выставляется фокусное расстояние зума (если объектив зум) и проводится «тонкая» балансировка всей конструкции по горизонту. Для этого требуется немного сдвигать камеру вперед-назад с помощью площадки Manfrotto 357Pl при балансировке «вдоль» и поворачивать в нужную сторону (и, возможно, утяжелять/облегчать) дополнительную вращающуюся планку с небольшим грузиком. Кроме того, балансировать камеру «поперек» можно ввинчивая-вывинчивая грузики-болты в боковые резьбовые отверстия площадки Manfrotto 357Pl.

Конструкция камера на стедикамие — довольно тяжела, и рука устает. В целях безопасности стоит добавить стабилизатору страховочный ремешок. Его можно прикрепить к ручке или непосредственно к кронштейну и одевать на запястье. Помимо того, при некоторой сноровке и навыке с его помощью (он должен быть продет через кронштейн) удается управлять и направлением камеры, если в процессе съемки это требуется (напомню, что подвес не только позволяет камере свободно качаться, но и поворачиваться, и потому поворот ручки не передается самой камере).

Источник

Как работают стабилизаторы для камеры

Содержание

Содержание

Стабилизаторы для камеры — это довольно внушительный класс устройств, которые различаются по назначению и техническим характеристикам. Информации по этому оборудованию в Интернете совсем мало, поэтому мы расскажем, как именно работают современные фотостабилизаторы и в каких ситуациях нельзя обойтись без такого оборудования.

Для чего нужны стабилизаторы для камеры

Стабилизаторы для камеры предназначены для компенсирования движений камеры во время съемки фото и видео. Цель — получить ровное и стабилизированное видео или чёткое фото, без смазанных деталей и «шевеленки». Стабилизаторы одинаково нужны как зеркалкам, так и видеокамерам — такое оборудование незаменимо в фото- и видеосъемке.

Стабилизаторами пользуются профессиональные операторы, которые, в основном, работают в «динамике», другими словами — снимают активные и динамичные сцены, например — с «проводкой». У профессиональных кинематографистов есть свои собственные наработки в области стабилизации изображения.

Самые известные из них — механический стабилизатор «стедикам», а также электронный «гимбал», который измеряет положение камеры и при необходимости регулирует его с помощью двигателей. Гимбал не компенсирует дрожание, возникающее от движений оператора, а стедикам способен на это, поэтому в последнее время профессиональные операторы используют гибридные системы, объединяющие плюсы гимбала и стедикама. Однако такие системы отличаются высокими ценами, которые составляют десятки тысяч долларов. В качестве примера гибридной системы можно привести ARRI Trinity.

В случае фотосъемки стабилизатор способен полностью заменить штатив, так как его эффективность ничуть не ниже. Стабилизатор для фототехники незаменим при фотосъемке в условиях плохого освещения: в недостаточно освещенных сценах можно получать «фото с рук», которые по качеству не будут уступать штативной съемке. Стабилизатор для зеркалки позволяет получать чёткие и резкие фото даже на длинных выдержках. Отлично работает с телеобъективами, позволяя получать резкие снимки даже на больших фокусных расстояниях.

Можно также добавить в комплект монопод. Если установить на него стабилизатор, получится длинный рычаг, что создает необычные эффекты с «проводкой» и расширяет возможности съемки.

Благодаря этим качествам стабилизаторы популярны у блогеров, любителей спорта и активного отдыха, путешественников, а также у фотографов, увлекающихся наблюдениями за дикой природой.

Механические и электронные стабилизаторы — в чем разница

Механические и электронные устройства отличаются друг от друга своим устройством. Механические стабилизаторы удерживают плавность кадра благодаря креплению, которое подвешивается на сложной системе шарниров. Шарниры взаимодействуют друг с другом и эффективно компенсируют любые дрожания и смещения подвеса по двум и более осям.

У них конструктивно отсутствует батарея, поэтому с механическим стабилизатором можно работать длительное время, тогда как работа с электронным стабилизатором ограничена зарядом батареи. Более того, в механических стедикамах практически нечему ломаться, поэтому они выгодно отличаются от электронных стабилизаторов своей надежностью.

Механические стабилизаторы необходимо подстраивать под каждую камеру. Регулировать баланс придется после каждой установки камеры и объектива, даже если вы снимете фотоаппарат только для того, чтобы извлечь карту памяти.

Камера с механическим стедикамом полностью под контролем оператора, он может задавать подходящие скорость и характер движения без необходимости включать режимы в смартфоне или через элементы управления. Однако это оборачивается и в минус. Работать с механическим стабилизатором сложнее: на качество съемки может повлиять внезапный порыв ветра или неловкое движение оператора, а если придется перевернуть стедикам, то камера также перевернется и съемка может продолжиться уже вверх ногами. Электронный стабилизатор автоматически удержит камеру в правильной ориентации.

Впрочем, сторонники механических стабилизаторов отмечают, что в кадрах, снятых на этих устройствах, больше жизни, а съемки на камеру, закрепленную на электронном стабилизаторе, создают впечатление излишней «сглаженности», как в компьютерной игре. Кроме того, в ходе съемки надо учитывать скорость работы моторов электронного стабилизатора. Особенно это важно на спортивных мероприятиях, когда нужно успеть заснять все достижения спортсмена, однако камера может не успевать за движением объекта. Для съемки спортивных мероприятий подходит стабилизатор DJI Ronin-S, в котором хорошо отрегулирован спортивный режим.

Вести съемку с механическим стедикамом из машины или в ограниченном пространстве не слишком удобно. В этом случае лучше отдать предпочтение электронному стабилизатору. Электронные стабилизаторы могут работать в самых трудных или ограниченных условиях съемки. Они определяют положение устройства в пространстве за счёт гироскопов. В свою очередь, двигатель и сервоприводы мгновенно компенсируют перемещения подвеса в пространстве. Благодаря этому, электронные стабилизаторы позволяют получать максимально качественную картинку при съемке с рук. Кроме того, по сравнению с механическими стабилизаторами, они обычно имеют меньший вес, что позволяет фотографу меньше уставать при их использовании. Следует отметить, что механические стабилизаторы занимают обе руки в то время, как электронный стабилизатор высвобождает вторую руку.

Какие движения компенсирует стабилизатор

Современный стабилизатор может компенсировать движения по двум или трём осям. Лучше выбирать стабилизаторы с трехосевым механизмом — они позволяют получать максимально плавные видео и чёткие фотографии, поскольку более эффективно компенсируют дрожание рук оператора во время съемки по всем плоскостям: вверх/вниз, вправо/влево и горизонтальные вращения.

В электронных стабилизаторах особенно важно настроить баланс по всем осям, иначе нагрузка возрастет и моторы некоторых моделей будут греться или вибрировать. И, как результат, батарея разрядится быстрее, а в самых сложных случаях моторы и вовсе могут отказать.

Балансировку рекомендуют начинать с горизонтальной оси. Затем удобно отрегулировать вертикальную ось и ось поворота, после чего можно приступить к настройке оси панорамирования. После первой регулировки рекомендуется повторно проверить настройки всех осей. Желательно, чтобы на осях были блокираторы. Они помогут быстрее настроить баланс и позволят зафиксировать оси в правильном положении.

Внешний вид

Стабилизатор может выглядеть по-разному. Обычно это вытянутая штанга, которая на верхнем конце имеет контактную площадку, предназначенную для крепления зеркалки. Внизу штанги имеется удобный хват для удерживания устройства рукой. Профессиональные модели могут иметь двойную ручку — такие устройства гораздо удобнее и позволяют работать без дискомфорта продолжительное время. В верхней части стабилизатора располагается экран и органы управления — это может быть колесо, джойстик или кнопочная панель управления. С их помощью настроить камеру можно за считанные минуты.

Гироскопы

В основе стабилизатора лежат гироскопы. Самый простой пример механического гироскопа — игрушка-юла. Вращение позволяет объекту сохранять стабильность в окружающем пространстве. Механический гироскоп работает аналогичным образом. В таком виде его можно встретить, например, на лодках.

В системах стабилизации используются гораздо более сложные электромеханические гироскопы. Они представляют из себя микросхемы со встроенными датчиками инерции, которые преобразовывают механические перемещения сенсора в электрические импульсы. Именно при помощи датчиков устройство определяет своё положение в пространстве.

В настоящее время в стабилизаторах для фототехники используется система силовой стабилизации, которая построена на основе двухстепенных гироскопов. Компенсация движений подвеса достигается за счет совместной работы гироскопа и двигателя разгрузки.

Менее распространены стабилизаторы, в основе которых лежит индикаторная и индикаторно-силовая системы стабилизации. В первом случае используются трехстепенные гироскопы (один гироскоп стабилизирует две оси). Во втором случае — двухстепенные гироскопы (для каждой оси требуется один гироскоп).

Сервоприводы

Все стабилизаторы комплектуются сервоприводами. Без сервоприводов было бы невозможно движение элементов подвеса. Сервопривод представляет собой следящий привод, который автоматически корректирует свое положение. Сервопривод состоит из следующих элементов:

Выглядит сервопривод так:

Коррекция состояния достигается за счёт ООС — отрицательной обратной связи. Если в системе задействована ООС, то сигнал на выходе будет менять сигнал на входе. При этом изменение сигнала на входе будет противодействовать первоначальному изменению. Чтобы лучше понимать принцип работы ООС можно представить устройство обычного сливного бачка: по мере повышения уровня воды всплывает поплавок, после чего доступ воды ограничивается.

Двигатель

Высокопроизводительные трехосевые подвесы для зеркалок используют мощные бесщеточные двигатели с высоким крутящим моментом. Только такие двигатели могут гарантировать мгновенное реагирование стабилизатора на изменяющееся положение подвеса в пространстве.

В последние годы размеры мотора изменились в меньшую сторону, при этом мощность их не уменьшилась, а, напротив, выросла. Поэтому, подбирая электронный стабилизатор, обращайте внимание и на год выпуска. Выбирая между моделью текущего года и версией двух- или трехлетней давности, отдавайте предпочтение последним моделям, чтобы выиграть в компактности, мощности и времени отклика.

Питание

Стабилизатор может иметь как встроенный, так и съемный аккумулятор. В версиях со съемными аккумуляторами можно своевременно заменить севшую батарею на запасную и продолжить работу. Профессиональные модели стабилизаторов чаще всего оснащаются встроенными аккумуляторами, которые позволяют использовать подвес без подзарядки в течение продолжительного времени.

Максимальный вес и размеры

Одна из главных характеристик любого стабилизатора — это допустимая нагрузка. Именно от этого показателя зависит, насколько тяжелую зеркалку сможет удерживать стабилизатор и насколько эффективно он будет компенсировать движения во время съемки.

При выборе стабилизатора обращаем внимание на класс устройства: для экшн-камер, смартфонов или зеркалок. В первых двух случаях подвес будет работать только со смартфонами и легкими экшн-камерами. Стабилизаторы не позволяют установить полноценную зеркалку не только из-за большого веса фотоаппарата, но и потому, что на контактной площадке отсутствует соответствующее крепление.

Стабилизаторы для смартфонов можно калибровать посредством мобильного приложения. Подключение часто осуществляется через Bluetooth, а видео- и фотосъемку можно начать нажатием на кнопку. Зачастую стабилизаторы могут автоматически разворачивать смартфон вертикально/горизонтально. Некоторые из них снабжены беспроводной зарядкой, что продлевает время работы. При покупке следует обращать внимание на возможность вращения смартфона по вертикальной оси — из-за небольших размеров стабилизатора оно может быть ограничено. Кроме того, на некоторые стабилизаторы не получится установить смартфон с дополнительными объективами для съемки.

Стабилизаторы для экшн-камер имеют небольшой вес и часто комплектуются моноподами, увеличивающими длину стабилизатора. Другая разновидность таких стабилизаторов дает возможность установить экшн-камеру на шлем или другую поверхность, однако держать их в руках будет неудобно из-за отсутствия ручки.

При выборе стабилизатора для камеры учитываем рабочий вес техники (не забываем аксессуары — дополнительный свет, объективы, фильтры, аккумуляторы). Кроме того, при покупке стабилизатора надо обратить внимание на его конструкцию и размеры. Некоторые модели стабилизаторов не предусматривают использование, например, длиннофокусных объективов. И наоборот, если вы покупаете стабилизатор для компактного фотоаппарата, можно не переплачивать за массивные модели стабилизаторов. Если вы часто меняете камеры во время съемки, оцените посадочную площадку стабилизатора: будет ли удобна смена камеры, предусмотрен ли быстрый съем, позволяет ли конструкция переставить камеру на другой стабилизатор или монопод.

Тип подключения

Современные стабилизаторы могут быть как беспроводными, так и проводными. Последние уже отходят на второй план и встречаются гораздо реже. Беспроводные стабилизаторы могут подключаться к зеркалке, например, по Wi-Fi или Bluetooth. Реклама говорит, что это гораздо удобнее, однако в реальных условиях тип подключения не играет первостепенного значения: во время съемки камера и стабилизатор всегда работают в качестве единого узла: расстояние между зеркалкой и подвесом минимальное.

Заключение

Провести качественную фото- и видеосъемку без стабилизаторов крайне затруднительно. Работать со штатива можно, но большинство сцен снимается именно в динамике. В таких условиях стабилизатору просто нет равных.

Для живости в кадре и динамичности сцен выбирайте механический стабилизатор. Если вам нужна стабильная картинка или у вас маловато опыта, а хочется получить кадры на уровне профессионального оператора — предпочтение следует отдать электронному стабилизатору.

Если вы еще задумываетесь, стоит ли покупать такое устройство, посмотрите это видео:

Как мы видим, обычный стабилизатор и несложные приемы съемки (не говоря уже о профессиональных стабилизаторах, которые мы также упоминали сегодня) помогут даже на смартфон или недорогой фотоаппарат снять впечатляющее видео, которое по картинке максимально приближается к профессиональной операторской работе. Стабилизатор значительно расширит возможности съемки, предлагая большое количество вариантов: проводка, пролёт, панорамирование, наплыв, ролл, движение по радиусу или спирали и т. д. По сути, использование стабилизатора ограничено только фантазией оператора.

Источник