Как изготовить компактный стедикам своими руками?

Как изготовить компактный стедикам своими руками?

Я сомневаюсь, что кто-то отважится построить подобное изделие, поэтому данная статья не отличается мелкими подробностями, которые я так люблю. В статье описано нескольких технических решений, разработанных для самодельного стедикама или стабикама, как его иногда называют, или проще – стабилизатора изображения для видеокамеры. При этом, все узлы, начиная от быстросъёмной площадки и кончая карданным шарниром, изготовлены вручную, без использования токарно-фрезерного оборудования.

Возможно, статья заинтересует тех, кто уже пытался строить что-то подобное или только собирается это сделать.

Самые интересные ролики на Youtube

Близкие темы.

Простой стабилизатор для съёмки видео в движении

Самодельный монопод из телескопической ручки.

Как сделать простой направленный стерео микрофон из всякого хлама?

Как записывать, смотреть и редактировать видеоролики формата MOV от Nikon?

Оглавление.

1. Пролог.
2. Выбор конструкции стедикама.
3. Выбор конструкции шарнира для стедикама типа «Merlin».
4. Самодельный карданный шарнир.
5. Управление камерой в двух плоскостях.
6. Быстросъёмная площадка.
7. Стедикам (Steadicam) своими руками.
8. Доработка стедикама
9. Дополнительные материалы

Пролог.

Существует несколько основных конструкций самодельных стедикамов и множество вариаций на эту тему, выполненных самодельщиками, особенно забугорными. Наверное, было бы проще выбрать подходящую конструкцию и собрать её, используя доступные для нашего региона детали и материалы. Но, потратив целый божий день на разглядывание стадикамов промышленного и кустарного производства, я не нашёл ни одной конструкции, которую мне бы хотелось повторить.

Во-первых, не понравилось, что все конструкции оказалось слишком громоздкими, и не поместились бы в мой небольшой фото-кофр.

Во-вторых, почти все стедикамы не предусматривали возможности управления положением камеры во время съёмки. А хотелось бы построить что-нибудь достаточно компактное и пригодное для реальной съёмки, а не для дёрганья стедикама из стороны в сторону перед зеркалом.

Вернуться наверх к оглавлению.

Выбор конструкции стедикама.

Конструкции стедикамов можно условно разделить на две группы. У одних стедиков, противовес цепляется к телескопической штанге, а у других эта штанга заменена чем-то, так или иначе, напоминающим дугу. Последние получили название «Ме’рлин» (Merlin), видимо, от своего прародителя.

Вначале, я, было, хотел остановиться на первой конструкции, но, взвесив все за и против, всё же склонился к прототипу «Мерлин».

Причин отказа от телескопической трубы было две. Во-первых, мне не удалось придумать достаточно компактную конструкцию на основе данной схемы и имеющейся у меня двухколенной телескопической трубы от швабры. Во-вторых, не располагая токарным оборудованием, я не решился на изготовление громоздкой обоймы для шарикоподшипника. Ведь диаметр внутреннего кольца шарикоподшипника должен быть больше диаметра трубы.

Вернуться наверх к оглавлению.

Управление камерой в двух плоскостях.

На Youtube можно найти много роликов, при съёмке которых оператор ходил по квартире с камерой, установленной на стедикаме.

Что же можно увидеть... Пока оператор двигается в прямом направлении, всё хорошо, но как только он сворачивает в сторону, возникает проблема, так как камера продолжает «смотреть» в ту же самую сторону, в которую смотрела до поворота. Тут оператор начинает принудительно подкручивать камеру второй рукой, хотя естественность кадра к тому времени уже была утрачена.

Я же предположил, что стедикам может понадобиться и в более сложных условиях съёмки, например, при съёмке движущихся объектов, когда требуется, не только достаточно быстро перемещаться рядом с объектом, но и оперативно направлять камеру в сторону этого объекта. Тогда бы, как нельзя, кстати, пригодилась бы возможность управления камерой в горизонтальной плоскости.

Прежде чем проектировать этот девайс, я пробовал пробежаться по квартире с чашкой, заполненной водой. Как и предполагалось, если удерживать чашку двумя руками, вода расплёскивается намного сильнее, чем при удержании той же чашки одной рукой.

Это привело меня к мысли, что необходимо обеспечить вращение камеры с помощью той же руки, что удерживает стедикам.

В других случаях, например, при технической съёмке, могла бы возникнуть потребность в съёмке стационарного объекта сверху или снизу методом «Tilt». Для этого не помешало бы обеспечить возможность управления вертикальной ориентацией камеры.

В общем, я решил применить в самодельном стедикаме какие-нибудь механизмы для управления камерой в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Если мои предположения оправдаются, то можно будет использовать эти механизмы, а если нет, то просто исключить.

Далее Вы можете увидеть, с чего всё началось и чем закончилось.

Вначале я собрал вот такой узел.

1. Карданный шарнир.
2. Эластичные тяги.
3. Узел вертикальной ориентации камеры.
4. Ролик горизонтальной ориентации камеры.
5. Фрикционная муфта.
6. Обойма с шарикоподшипником.
7. Узел крепления ручки с распорной резинкой.

На чертеже, не оправдавший ожиданий узел, соединяющий ручку с подвижной частью стедикама. Рассказываю о нём только для того, чтобы кто-нибудь не наступил на те же самые грабли.

В первую очередь не оправдалась надежда на то, что при помощи эластичных тяг поз.2, которые я изготовил из канцелярских резинок, и идею которых подсмотрел в сети, можно будет плавно управлять положением камеры по-вертикали. Эксперимент показал, что, хотя камерой управлять и можно, но возникающие затухающие колебания лишают эту затею смысла. Ссылка на источник «с резинками» не сохранилась, хотя картинка в памяти ещё висит.

Узел поз.4, идею конструкции которого я нашёл здесь , тоже оказался крайне неудобным. Возможно, это решение и сгодилось бы для какой-нибудь «цифромыльницы», но при весе камеры со стедикамом 1,6 килограмма, узел оказался бесполезным. При попытке повернуть ролик вместе с камерой большим пальцем руки, ослаблялся хват кисти руки и рука начинала уставать уже в первую минуту съёмки.

Но, отрицательный результат – тоже результат и он помог построить более удобный, на мой взгляд, узел ручки.

1. Карданный шарнир.
2. Фрикционная муфта.
3. Обойма с двумя шарикоподшипниками.
4. Узел крепления ручки с распорной резинкой.

В новом узле ручки, вал был закреплен в двух шарикоподшипниках, а между валом и ручкой установлена фрикционная муфта, которая должна была обеспечить управление камерой в горизонтальной плоскости.

Фрикционная пара была изготовлена из фетровой прокладки и стальной шайбы.

Управление же в вертикальной плоскости, я решил доверить отдельному узлу.

Такая конструкция обеспечивала не только управление камерой в горизонтальной плоскости, но и компенсировала паразитное вращение камеры, обусловленное конечной точностью изготовления карданного шарнира.

Этот узел успешно прошёл испытания, но, при установке лёгкой камеры на стабикам, потребовал уменьшения трения во фрикционной муфте. Первоначально, я регулировал величину трения путём подбора толщины прокладки, определяющей расстояние между фрикционной парой. Но, уже после первой рекалибровки стало ясно, что узел требует существенной доработки.

1. Карданный шарнир.
2. Вращающийся диск.
3. Винт регулировки величины трения в муфте.
4. Фетровая прокладка.
5. Подвижный диск.
6. Резиновая прокладка.
7. Основание.
8. Вал.
9. Обойма с двумя шарикоподшипниками.
10. Узел крепления ручки с распорной резинкой.

Поэтому был построен третий вариант этого узла, в котором трение в муфте можно было оперативно регулировать.

В новом узле фетровая прокладка поз.4 приклеена к диску поз.2, закреплённому на валу поз.8.

Регулировка трения в модифицированном узле осуществляется с помощью трёх винтов поз.3, положение которых и определяет расстояние между фетром поз.4 и подвижным диском поз.5. (Хотя, в реалии, достаточно всего одного винта, если, конечно, два других установить в среднее положение.)

Между подвижным диском поз.5 и основанием поз.7 вклеена резиновая прокладка поз.6. Эта прокладка предотвращает люфт фрикционной муфты, а также создаёт натяг, фиксирующий положение регулировочных винтов.

Остальные детали этого узла не претерпели никаких изменений.

В коротком видеоролике показано, как камера реагирует на резкий поворот кисти руки и плавный поворот всей руки.

При резких поворотах ручки, фрикционная муфта проскальзывает, а при плавных, передаёт вращение от ручки к валу, и далее, через карданный шарнир, к камере. Таким образом, для поворота камеры в том или ином направлении, достаточно повернуть руку в локтевом суставе или повернуться вместе с камерой. Чем больше масса камеры и соответствующая инерция покоя, тем выше должно быть трение во фрикционной паре.

Крепление шарнира к ручке осуществляется с использованием распорной резиновой втулки. Этот узел не пришлось придумывать заново, так как я его уже однажды применял при изготовлении монопода из телескопической штанги. Кстати, ручка и небольшой отрезок трубы тоже родом оттуда. Подробнее об этом можно почитать здесь.

Для управления положением камеры в вертикальной плоскости я изготовил ещё один узел, который называл «Эластичным рычагом».

1. Чашка пломбировочная.
2. Пружина цилиндрическая.
3. Трубка полихлорвиниловая.

Основой конструкции этого узла является цилиндрическая пружина.

По замыслу, пружина должна сглаживать неравномерность движения камеры, которая могла бы возникнуть при прямом воздействии свободной руки оператора на подвижную часть системы.

Для демпфирования колебаний пружины, на последнюю одета эластичная полихлорвиниловая трубка. Демпфированию колебаний способствуют, как свойства полихлорвинила, так и трение, возникающее между внешней поверхностью пружины и внутренней поверхностью трубки.

Чтобы этот узел работал правильно, трубка должна быть надёжно закреплена у основания подвижной системы. На чертеже показано, как трубка прижата шайбой к внутренней поверхности пломбировочной чашки.

Кликните по картинке, чтобы увидеть, как полихлорвиниловая трубка демпфирует колебания пружины.

Вернуться наверх к оглавлению.

Стедикам (Steadicam) своими руками.

На картинке самодельный стедикам, подготовленный к транспортировке в фото-сумке.

Отличие предложенной конструкции стедикама от других состоит в том, что у данного прототипа «дуга» складывается наподобие складного метра и фиксируется в рабочем состоянии всего одним винтом.

На чертеже ниже изображён самодельный стедикам в рабочем состоянии. При этом, натянутый ремень придаёт всей конструкции жёсткость, исключающую деформацию «дуги» при резких движениях руки оператора.

		Компенсатор изменения веса объектива при зуммировании. Угольник мебельный. Сталь 2мм. Зажимной винт продольного перемещения шарнира. Карданный шарнир. Фрикционная муфта горизонтальной ориентации камеры. Быстросъёмная площадка с адаптером. Зажимной винт поперечного перемещения шарнира. Рычаг вертикальной ориентации камеры. Ручка. Крючок фиксации стедикама в рабочем состоянии. Винт фиксации стедикама в рабочем состоянии. Ремень, обеспечивающий жёсткость конструкции в рабочем состоянии. Петля (4 штуки). Противовес.
Чтобы использовать стедикам, нужно привести его в рабочее состояние, что вызовет натяжение ремня поз.12. После этого нужно зафиксировать конструкцию крючком поз.10, а крючок, в свою очередь, зафиксировать винтом поз.11.

«Дуга» и основание для установки камеры изготовлены из полосок дюралюминия толщиной 5мм и шириной 20мм.

Площадка для установки камеры соединена с «дугой» стальным мебельным угольником с ребром жёсткости.

Элементы дуги соединены между собой стальными петлями промышленного изготовления.

Масса груза поз.14 подбирается под конкретную камеру, путём изменения количества стальных шайб.

Жёсткость конструкции стедикама в рабочем состоянии обеспечивается натяжением отрезка приводного ремня поз.12 шириной 20мм.

Такие ремни обычно используют для привода шпинделей сверлильных станков. Называются они: «ремни приводные плоские, бесконечные, бесшовные, на текстильной основе, с комбинированным полимерным покрытием». Хотя, я думаю, можно применить и любой другой ремень, вплоть до любимого брючного ремня, который стал короток из-за нерационального питания.

Должен доложить, что в первом варианте конструкции, вместо этого ремня я применил резиновый канатик, вроде того, что используют для крепления поклажи к багажнику автомобиля. Но, при этом, стедикам стал небезопасным, так как, при приведении в рабочее состояние, накапливал слишком много потенциальной энергии и превращался в подобие лука для стрельбы. И, после того, как он меня один раз больно ударил, я стал думать об альтернативе.

Для оперативной балансировки камеры, при зуммировании объектива, служит ещё один груз. Его масса так же подбирается под конкретную камеру, путём изменения количества стальных шайб.

Шайбы одеты на фланец и стянуты гайкой М10. Снаружи фланца нарезана резьба М10 .

Внутри фланца нарезана резьба М6, посредством которой, его можно плавно перемещать по шпильке с такой же резьбой.

Фланец был позаимствован у потенциометра с диметром вала 4мм.

Сдача норматива по подготовке оружия к бою.

Дубль клик в окне плеера, чтобы посмотреть видео в HD качестве.

В этот раз я установил на стедикам лёгкую камеру, так как тяжёлую задействовал в съёмке этого ролика. Посему, вес обоих грузиков пришлось уменьшить.

Как видите, на подготовку стедикама и камеры к работе, ушло всего 30 секунд.

Это 7-ми минутный ролик-презентация самодельного мультимедийного центра. Начиная с 03'40" съёмка велась с использованием этого стедикама. Формате HD.

Вернуться наверх к оглавлению.

Доработка стедикама

Первоначально стедикам проектировался для тяжёлой зеркальной камеры, которая вместе с объективом весила 1100 грамм. Но, в плане съёмки видео, камера Nikon D5100 оказалась малопригодной. Попытка использования со стабилизатором новой компактной камеры Nikon Coolpix P7700 выявила ряд недостатков.

Во-первых, камера Coolpix P7700 оказалась в 2,5 раза легче предшественницы, и даже удаление всего регулировочного груза поз.14 не позволяло правильно сбалансировать стедикам.

Во-вторых, сказалось отсутствие удобной регулировки баланса в горизонтальной плоскости, тогда как в вертикальной, это можно было сделать с помощью подвижного грузика поз.1.

Дело в том, что в камере Nikon P7700 быстросъёмная площадка перекрывает крышку отсека батареи, что приводит к необходимости демонтажа площадки при каждой смене батареи. На картинке видно, что даже самая миниатюрная шативная площадка не позволит открыть крышку отсека питания.

Для устранения указанных недостатков, было решено увеличить вес системы, находящейся выше шарнира, и добавить ещё один регулировочный грузик.

Для грубого увеличения веса был добавлен груз поз.1, а для точной настройки веса – шайба/шайбы поз.2.

Для регулировки положения камеры в горизонтальной плоскости был добавлен подвижный грузик (указано стрелкой).

Дополнительные материалы

Скачать инструкцию по расчёту и балансировке стеадикама в формате PDF (1МБ).