Mechanisches gimbal

Arten von mechanischen Kardanringen

Ein mechanischer Kardanring ist eine drehbare Unterstützung, die es einem Objekt ermöglicht, sich in begrenztem Umfang zu drehen. Er ermöglicht es einem Gerät, stabil zu bleiben, während sich der Kardanring selbst drehen kann. Ein Kardanring kann als ein Apparat beschrieben werden, der aus Ringen oder Achsen besteht, die sich ineinander drehen. Er ermöglicht es, einen Kompass oder ein anderes Instrument in einer horizontalen Position zu halten, auch wenn das Schiff oder Flugzeug, in dem er sich befindet, geneigt oder rollt.

Mechanische Kardanringe gibt es in drei Arten, darunter:

• Kardanischer oder universeller Kardanring:

  Ein universeller Kardanring wird manchmal als kardanischer Kardanring bezeichnet und besteht aus zwei Kardanringen, wobei der innere Ring das Joch trägt, das das Instrument trägt. Die Ringe sind frei um Achsen beweglich, die rechtwinklig zueinander stehen. Diese Anordnung ermöglicht es dem inneren Ring und dem daran befestigten Instrument, in einer horizontalen Position zu bleiben, während der äußere Ring vertikal ist und sich in jede Richtung drehen kann.

• Vertikaler Zapfenkardanring:

  Ein vertikaler Zapfenkardanring wird vorzugsweise verwendet, wenn das Instrument niemals horizontal sein kann, z. B. ein Klinometer, und verfügt über zwei Zapfen anstelle von Achsen im rechten Winkel. Der obere Zapfen ist an einer vertikalen Welle befestigt, die in Lagern umläuft. Er trägt eine Scheibe mit einer Skala, um den Neigungswinkel anzuzeigen. Der untere Zapfen ist an einer Box mit einem Zifferblatt befestigt, um die Neigung der Box anzuzeigen.

• Kardanring:

  Der Kardanring funktioniert, indem er etwas waagerecht hält, während er gleichzeitig einem anderen Teil ermöglicht, sich zu drehen. Eine einfache Version verfügt über einen Ring, der als Kardanring bezeichnet wird und sich reibungslos um eine zentrale Achse drehen kann. In diesem drehbaren Ring ist ein weiterer Ring montiert, der ebenfalls als Kardanring bezeichnet wird, aber lose auf einigen Lagern montiert ist, sodass er sich frei schwingen kann. Eine Kerze sitzt in der Mitte des zweiten Kardanrings, und solange der erste Ring so gedreht wird, dass er waagerecht bleibt, bleibt die Kerze aufrecht, auch wenn der Raum sich neigt.

Eigenschaften und Funktion des mechanischen Kardanrings

Im Folgenden sind einige der wichtigen Funktionen und Eigenschaften des mechanischen Kardanrings aufgeführt.

• Stabilisierung

  Die Hauptfunktion eines mechanischen Kardanrings ist es, Dinge zu stabilisieren und unerwünschte oder ruckartige Bewegungen zu reduzieren. Dies geschieht durch die Verwendung von drei Achsen (Roll, Pitch, Yaw), um diesen Bewegungen entgegenzuwirken. Diese Stabilisierung ermöglicht wirklich glatte, ruhige Aufnahmen, auch wenn es holprig ist. Es sorgt dafür, dass das Video gut aussieht und nicht ruckelt. Eine weitere Funktion ist, dass es der Kamera hilft, waagerecht zu bleiben, auch wenn sich der Bediener bewegt. Dies ermöglicht eine konsistente Einrahmung des Motivs. Der Kardanring ermöglicht es, lange, ruhige Kamerafahrten durchzuführen, wie z. B. Walkthroughs oder Tracking-Shots. Er ermöglicht es dem Bediener auch, sich Zeit zu nehmen, wenn er die Kamera bewegt. All dies trägt dazu bei, dass das Filmmaterial stabil und professionell aussieht.

• Dreiachssteuerung

  Ein Kardanring sorgt dafür, dass die Kamera unabhängig von der Situation in einer stabilen Position bleibt. Dies geschieht durch die Verwendung von drei Achsen, um die Bewegungen der Kamera zu steuern. Die drei Achsen sind Roll, Pitch und Yaw.

  • Roll

    Roll verhindert, dass die Kamera seitwärts kippt. Wenn der Boden also holprig ist und die Person, die die Kamera hält, sich zur Seite lehnt, verhindert der Kardanring, dass die Kamera sich neigt. So wird sichergestellt, dass die Kamera waagerecht bleibt, auch wenn die Person, die sie bewegt, dies nicht tut.

  • Pitch

    Pitch stellt sicher, dass die Kamera sich reibungslos auf und ab bewegen kann. Es verhindert, dass die Kamera wippt oder hüpft. Wenn die Person, die sie hält, sich also nach unten beugt oder auf Zehenspitzen steht, bleibt die Kamera stabil.

  • Yaw

    Yaw ermöglicht es der Kamera, sich nach links und rechts zu drehen, ohne sich zu drehen. Es verhindert, dass sich die Kamera dreht, wenn sie es nicht tun soll. So kann die Person, die die Kamera bewegt, sie reibungslos drehen, um verschiedene Dinge anzuschauen, ohne dass die Kamera wackelt.

  Diese drei Bewegungen (Roll, Pitch und Yaw) zusammen sorgen dafür, dass ein Kardanring einwandfrei funktioniert. Sie stellen sicher, dass die Kamera stabil und waagerecht bleibt, egal wie sich die Person, die sie benutzt, bewegt.

• Ergonomisches Design

  Einige mechanische Kardanringe sind so konzipiert, dass sie bequem zu halten und für längere Zeit zu verwenden sind, ohne müde zu werden. Diese Kardanringe haben ein ergonomisches Design. Ein ergonomisches Design bedeutet, dass der Kardanring so geformt ist, dass er sich gut an Hand und Arm anfühlt. Er kann gepolsterte Teile oder Griffe haben, die verschiedene Griffpositionen ermöglichen. Dies macht es einfacher, den Kardanring reibungslos zu bewegen. Ein ergonomisches Design reduziert Muskelverspannungen und Ermüdung beim Halten des Kardanrings. Dies ist wichtig für Personen, die den Kardanring den ganzen Tag über benutzen müssen. Zu den Merkmalen eines Kardanrings mit ergonomischem Design gehört ein ausgeglichener Schwerpunkt. Die Bedienelemente sind auch so angeordnet, dass sie bei der Verwendung sinnvoll sind.

• Langlebigkeit

  Der mechanische Kardanring ist robust gebaut und kann lange Zeit verwendet werden, ohne kaputt zu gehen. Er kann auch bei rauer Verwendung im Laufe der Zeit weiterhin funktionieren. Das liegt daran, dass er aus robusten Materialien hergestellt ist, die nicht so leicht beschädigt werden. Die Kardanringteile sind so konzipiert, dass sie widerstandsfähig sind, damit sie weiterhin einwandfrei funktionieren. Er ist sowohl gut als auch robust gefertigt, so dass die Benutzer bei kritischen Situationen auf seine Leistung vertrauen können. Der Kardanring hält wiederholtem Gebrauch stand, ohne dass die Ergebnisse schlechter werden. Seine Konstruktion ermöglicht es ihm, der Abnutzung und dem Verschleiß standzuhalten und gleichzeitig eine zuverlässige Stabilisierung zu gewährleisten.

Szenarien für den Einsatz von Kardanringen

Mechanische Kamerastabilisatoren haben viele Einsatzmöglichkeiten, die über das professionelle Filmemachen und die Fotografie hinausgehen. Sie werden in den folgenden Branchen eingesetzt:

• Filmemachen und Fotografie

  Ein Kardanring ist ein unverzichtbares Werkzeug für jeden Videografen oder Fotografen, der glatte und ruhige Aufnahmen erzielen möchte, insbesondere unter dynamischen oder herausfordernden Aufnahmebedingungen. Er gibt dem Kameramann die kreative Freiheit, verschiedene Winkel und Bewegungen zu erkunden und gleichzeitig eine professionelle Stabilität zu gewährleisten. Kardanringe haben die moderne Kinematografie und Fotografie revolutioniert, indem sie den Produktionswert von Visualisierungen erhöht und sie für Profis und Amateure zugänglicher gemacht haben.

• Sport- und Action-Videografie

  Sportler und Abenteuervideografen nutzen ihn, um schnelllebiges Filmmaterial aufzunehmen. Ideal für actionreiche Aufnahmen wie POV- oder Nahaufnahmen. Mit seiner Fähigkeit, die Stabilität unter dynamischen und holprigen Bedingungen zu erhalten, ermöglicht der Kardanring dem Bediener die Produktion von glatten und ruhigen Videos. Dies würde die Spannung und Intensität von Sportaktionen und Abenteuer hervorheben. Egal ob Radfahren, Surfen, Skifahren oder andere Extremsportarten, ein Kardanring ist für Sport- und Abenteuervideografen ein unverzichtbares Werkzeug.

• Luftbildkinematografie

  Kardanringe sind unverzichtbar für die Aufnahme von glatten, stabilen Luftaufnahmen. Sie gewährleisten die Kamerastabilität trotz sich ändernder Drohnenorientierung. Kardanringe ermöglichen es Luftbildkinematografen, professionelle Luftaufnahmen mit minimalem Wackeln oder Zittern zu erzielen. Dies erweitert auch die kreativen Möglichkeiten der Drohnenvideografie, indem es Piloten ermöglicht, sich auf die Erzielung dynamischer Kamerapositionen und Kompositionen zu konzentrieren und gleichzeitig die Stabilität zu gewährleisten. Mit einem Kardanring ist es einfacher, Luftaufnahmen in die Gesamtkinematografie zu integrieren.

• Virtual Reality und 360-Grad-Video

  Kardanringe sind entscheidend für die Aufrechterhaltung der Stabilität bei 360-Grad- oder Virtual-Reality-Aufnahmen. Sie sorgen dafür, dass immersive Videoerlebnisse flüssig und ruckelfrei sind. Kardanringe erhöhen auch den Komfort und die Interaktion des Betrachters, indem sie den Inhalt angenehmer machen und Übelkeit oder Unbehagen reduzieren, das mit schlechter Stabilisierung verbunden ist. Für 360-Grad- oder Virtual-Reality-Videografie sind Kardanringe unerlässlich, um eine professionelle Stabilität zu erreichen und die Qualität des immersiven Erlebnisses zu verbessern.

• Überwachung und Sicherheit

  Kardanringe sind entscheidend für Überwachungs- und Sicherheitsanwendungen, da sie eine stabile und kontrollierte Kameraüberwachung ermöglichen. Sie minimieren Wackeln und Zittern in Überwachungsaufnahmen und sorgen so für eine klare und stabile Überwachung. Eine Kardanringkamera kann für verschiedene Überwachungs- und Sicherheitsanwendungen eingesetzt werden und bietet so eine verbesserte Situationserkennung und Überwachungsfähigkeit. Kardanringe verbessern Überwachungs- und Sicherheitsoperationen, indem sie stabile und klare Aufnahmen für eine effektive Überwachung und Analyse liefern.

So wählen Sie einen mechanischen Kardanring aus

• Traglast:

  Jeder Kardanring hat eine bestimmte Gewichtsbelastung (Traglast), die er tragen kann. Wenn Sie einen Kardanring auswählen, finden Sie das Gewicht der Kamera heraus. Wenn Sie zusätzliche Geräte wie Mikrofone oder Leuchten hinzufügen möchten, berücksichtigen Sie auch deren Gewicht. Wählen Sie einen Kardanring, der mehr als das Gesamtgewicht tragen kann. So kann der Kardanring reibungslos arbeiten und die Motoren nicht belasten.

• Akkuleistung:

  Eine längere Akkulaufzeit bedeutet mehr Zeit zum Filmen, bevor Sie ihn wieder aufladen müssen. Überlegen Sie, wie lang Ihre Filmsessions sein werden. Größere Kameras benötigen in der Regel Kardanringe mit längerer Akkulaufzeit. Überprüfen Sie, wie lange die Akkus mit einer einzigen Ladung halten. Einige Kardanringe können während des Betriebs aufgeladen werden, was praktisch ist. Schauen Sie sich die Akkukapazität an und ob die Akkus den Kardanring den ganzen Tag über mit Strom versorgen können, je nach Ihren Film-Bedürfnissen.

• Drehwinkel:

  Der Drehwinkel entscheidet darüber, wie weit sich die Kamera auf jeder Achse drehen kann. Für die meisten Aufnahmen funktioniert ein 2- oder 3-Achsen-Kardanring gut. Für fortgeschrittene Bewegungen sollten Sie sich jedoch die Drehwinkel ansehen: • Volle Rotation - Der Kardanring ermöglicht es der Kamera, sich auf jeder Achse vollständig um 360 Grad zu drehen. Dies erzeugt nahtlose, geschlossene Aufnahmen. • Unendliche Rotation - Ähnlich der vollen Rotation, aber mit weniger Einschränkungen. Der Kardanring mit unendlicher Rotation bietet die größte Freiheit für dynamische Filmaufnahmen. • Landmodus - In diesem Modus werden die Neigungs- und Roll-Achsen gesperrt. Die Yaw-Achse bewegt sich weiterhin frei. Er erzeugt horizontale Panoramaaufnahmen, während die Kamera waagerecht bleibt. Dieser Modus ist nützlich, um große Entfernungen reibungslos zu überbrücken. Die beste Option hängt von der benötigten Kreativität ab. Ein 3-Achsen-mechanischer Kardanring bietet vielseitige Stabilisierung, aber einer mit voller oder unendlicher Rotation ist besser für fortgeschrittene Kinematografie geeignet. Ein Kardanring mit Landmodus-Funktionalität ist ebenfalls für bestimmte Aufnahmebedürfnisse zu berücksichtigen.

• Verarbeitungsqualität:

  Suchen Sie nach strapazierfähigen Materialien wie Aluminium oder Verbundkunststoffen. Diese widerstehen der Abnutzung bei häufigem Gebrauch des Kardanrings. Stellen Sie sicher, dass der Kardanring den Anforderungen des regelmäßigen Gebrauchs standhält, ohne schnell kaputt zu gehen.

F&A

F: Wie viel Nutzlast kann ein mechanischer Kardanring tragen?

A: Dies hängt von der Konstruktion und dem Design des Kardanrings ab. Dreiachsen-Kardanringe haben eine maximale Traglast, die sie tragen können, ohne diesen Wert zu überschreiten.

F: Welche Bedeutung hat die Kompatibilität des Kardanrings?

A: Die Kompatibilität ermöglicht es dem Kardanring, perfekt zum Gerät zu passen und einwandfrei zu funktionieren. So wird sichergestellt, dass alle Achsen des Kardanrings nahtlos mit dem Schwerpunkt des Geräts übereinstimmen.

F: Was ist das grundlegende Funktionsprinzip eines mechanischen Kardanrings?

A: Ein mechanischer Kardanring arbeitet mit Hilfe von Drehimpuls und Präzession, um ein Objekt zu stabilisieren. Wenn sich das Objekt dreht, erzeugen die Achsen des Kardanrings eine stabile Referenz, die unerwünschte Drehungen oder Neigungen entgegenwirkt und das Objekt stabil hält.

F: Was ist der Unterschied zwischen einem mechanischen und einem elektronischen Kardanring?

A: Ein mechanischer Kardanring wird manuell stabilisiert, wobei Motoren auf drei Achsen verwendet werden, um ein Objekt zu schwenken, zu neigen oder zu drehen. Im Gegensatz dazu stützt sich ein elektronischer Kardanring auf eingebettete Sensoren und Algorithmen, um das von einer darauf montierten Kamera aufgenommene Filmmaterial elektronisch zu stabilisieren.

F: Was ist Kardanringdrift, und wie kann sie korrigiert werden?

A: Kardanringdrift ist die langsame, unregelmäßige, ungewollte Bewegung der Kardanringachse, wenn der Kardanring eigentlich stabil sein soll. Sie kann korrigiert werden, indem der Kardanring neu kalibriert und sichergestellt wird, dass die Kamera richtig ausbalanciert ist.