All’inizio del 2005, al culmine della mia infatuazione per la videocamera HDV, mi sono imbattuto in un articolo intitolato “Stabilizzatore per videocamera da $ 14” nel volume 1 di Marca: rivista (Sono stato un fedele abbonato per a lungo tempo). L’autore, il “creatore” Johnny Lee (che in seguito ha trovato meritata fama e presunta fortuna in Google), ha preceduto il suo pezzo con questa allettante prosa:
Non hai $ 10.000 da spendere per una Steadicam? Realizza questo stabilizzatore per videocamera a bassissimo costo e guarda quanto migliorano le tue riprese video.
ho morso. Difficile, in realtà… invece di provare a crearne uno mio, sono andato avanti e ho comprato un kit prefabbricato “Poor Man’s Stabilizer” dalla sua (ora apparentemente defunta) compagnia secondaria Little Great Ideas LLC. In realtà è ancora sullo scaffale dietro di me mentre scrivo queste parole. Funzionava discretamente, e certamente lo era molto meno costoso di quello reale. Ma era ingombrante e pesante e, comunque, la mia aspirazione a diventare il prossimo Robert Rodriguez non è stata molto, almeno fino ad oggi.
La speranza sgorga eterna, tuttavia, motivo per cui i gimbal hanno attirato la mia attenzione da tempo. A differenza di uno stabilizzatore tradizionale, che imbriglia pesi e maniglie per costringere l’operatore della telecamera a rimanere fermo, un gimbal contrasta attivamente il movimento dell’operatore, sia esso inerente o causato dal suo ambiente, come un terremoto o (meno drammaticamente) il beccheggio e rollio di una moto d’acqua. A proposito, come nota Wikipedia, sebbene il termine sia oggi più comunemente applicato all’accessorio per fotocamera (almeno negli ambienti tecnologici), alla sua concezione e al successivo utilizzo lungo precede quella particolare attuazione del concetto:
Un gimbal è un supporto imperniato che consente la rotazione di un oggetto attorno a un asse. Un set di tre gimbal, uno montato sull’altro con assi di rotazione ortogonali, può essere utilizzato per consentire a un oggetto montato sul gimbal più interno di rimanere indipendente dalla rotazione del suo supporto (ad esempio verticale nella prima animazione). Ad esempio, su una nave, i giroscopi, le bussole di bordo, i fornelli e persino i portabevande utilizzano tipicamente i giunti cardanici per mantenerli in posizione verticale rispetto all’orizzonte nonostante il beccheggio e il rollio della nave.
La sospensione cardanica utilizzata per montare bussole e simili è talvolta chiamata sospensione cardanica dal matematico e fisico italiano Gerolamo Cardano (1501–1576) che la descrisse in dettaglio. Tuttavia, Cardano non ha inventato il gimbal, né ha affermato di farlo. Il dispositivo è noto fin dall’antichità, descritto per la prima volta nel III sec. aC da Filone di Bisanzio, sebbene alcuni autori moderni supportino l’opinione che potrebbe non avere un unico inventore identificabile.
L’uso dei gimbal per vari dispositivi di acquisizione video è aumentato notevolmente negli ultimi anni, guidato da una combinazione di maggiore domanda e capacità sempre più robuste. La domanda prima di tutto: come può attestare chiunque abbia esaminato Facebook (e/o la sua sussidiaria Instagram), YouTube o (in particolare negli ultimi tempi) TikTok, la quantità di contenuti video creati dagli utenti (rispetto ai professionisti) sta esplodendo, così come le aspettative sulla qualità degli spettatori di esso. Anche l’hardware in grado di acquisire immagini di alta qualità non è più limitato alle videocamere di livello professionale; Ad esempio, le videocamere HD e 4K prosumer vendute a meno di $ 500 sono ora ampiamente disponibili. Detto questo, vengono espulsi dal mercato da DLSR, mirrorless con obiettivo intercambiabile e persino fotocamere point-and-shoot con obiettivo fisso che catturano anche filmati video ad alta risoluzione e di alta qualità. E Loro sono essere spremuto, come ho scritto di recente, dai moderni smartphone con funzionalità video.
E i gimbal stessi? Qui mi sto concentrando (gioco di parole) su quelli usati per la videografia, anche se hanno anche molte applicazioni per le immagini fisse, specialmente in combinazione con i teleobiettivi (nella fotografia naturalistica, ad esempio, o nell’astrofotografia). Ancora Wikipedia:
I gimbal manuali a 3 assi sono utilizzati nei sistemi di stabilizzazione progettati per offrire all’operatore della fotocamera l’indipendenza delle riprese manuali senza vibrazioni o vibrazioni della fotocamera. Esistono due versioni di tali sistemi di stabilizzazione: meccanico e motorizzato. I gimbal meccanici hanno la slitta, che include il palco superiore dove è fissata la fotocamera, il palo che nella maggior parte dei modelli può essere esteso, con il monitor e le batterie nella parte inferiore per controbilanciare il peso della fotocamera. Questo è il modo in cui lo Steadicam rimane in posizione verticale, semplicemente rendendo la parte inferiore leggermente più pesante della parte superiore, facendo perno sul gimbal. Questo lascia il baricentro dell’intero rig, per quanto pesante possa essere, esattamente a portata di mano dell’operatore, consentendo un controllo abile e finito dell’intero sistema con il minimo tocco sul gimbal.
Alimentati da tre motori brushless, i gimbal motorizzati hanno la capacità di mantenere la telecamera in piano su tutti gli assi mentre l’operatore della telecamera sposta la telecamera. Un’unità di misura inerziale (IMU) risponde al movimento e utilizza i suoi tre motori separati per stabilizzare la telecamera. Con la guida di algoritmi, lo stabilizzatore è in grado di notare la differenza tra i movimenti intenzionali come le panoramiche e le carrellate da vibrazioni indesiderate. Ciò consente alla fotocamera di sembrare come se stesse fluttuando nell’aria, un effetto ottenuto in passato da una Steadicam. I gimbal possono essere montati su auto e altri veicoli come droni, dove vibrazioni o altri movimenti imprevisti renderebbero inaccettabili treppiedi o altri supporti per fotocamere. Un esempio popolare nel settore delle trasmissioni televisive in diretta è il gimbal della fotocamera a 3 assi Newton.
Forse ovviamente, dai miei commenti precedenti, i gimbal motorizzati sono di maggior interesse per me. E le continue innovazioni nei fattori di forma, potenza e altri parametri di quei motori brushless, insieme a quello delle batterie che li alimentano e le IMU (accelerometri, giroscopi e talvolta anche magnetometri, tutti ormai diffusi anche negli smartphone e simili) che modulano il loro funzionamento, sono fondamentali per il prezzo, le dimensioni e il peso dei gimbal, la vita operativa tra una ricarica e l’altra e altre caratteristiche critiche per l’adozione da parte delle masse.
A proposito, quegli stessi motori possono trovare impiego non solo per tenere ferma la fotocamera, ma anche per spostarla nello spazio libero 3D mentre è in corso l’acquisizione di filmati… sotto il potere del videografo tramite i pulsanti di input integrati nell’impugnatura del gimbal e/o completamente gestiti dal gimbal stesso dopo che l’operatore video ha selezionato tra i modelli preprogrammati. E parlando di controllo completo del gimbal, può anche trovare impiego nel tenere la fotocamera puntata verso l’uomo o un altro soggetto che viene videoregistrato, sia attingendo al flusso video già catturato dalla fotocamera (quando si utilizza ad esempio uno smartphone, che è suscettibile all’installazione da parte dell’utente di applicazioni sviluppate dal produttore del gimbal) o tramite una telecamera direttamente integrata nel gimbal, in entrambi i casi in combinazione con il rilevamento di volti/oggetti e algoritmi di tracciamento.
Parlando di smartphone, già lo scorso autunno ho menzionato (nella mia guida annuale allo shopping natalizio per ingegneri) un esempio di case study, il gimbal Osmo Mobile 3 Combo di DJI:
L’ultimo e il più grande nella linea di prodotti dell’azienda è già fino alla v5, con aggiornamenti iterativi (accoppiamento magnetico tra telefono e gimbal, rispetto a un tradizionale supporto per staffa e un’asta di prolunga integrata), nessuno dei quali ho personalmente trovato sufficientemente essenziale per giustificare il prezzo incrementale rispetto all’unità rinnovata (più una carta regalo da $ 10) che ho acquistato l’anno scorso per $ 59. L’ho usato solo un po’, ma sicuramente produce risultati di stabilità superiori a quelli ottenibili con la mia impugnatura JOBY più elementare (ma, a $ 10, anche a un prezzo inferiore):
Che, per essere chiari, sono ancora di gran lunga superiori ai miei tentativi di Neanderthal di tenere in mano lo smartphone senza alcun tipo di assistenza accessoria!
E per la mia reflex? Qui avrei anche potuto andare con DJI … la società apparentemente ha creato praticamente da sola la categoria gimbal con la sua serie Ronin, che variano in (insieme ai loro cartellini del prezzo) il peso massimo del carico utile della fotocamera-più-obiettivo-più-accessori possono gestire in modo affidabile, insieme ad altri parametri. Più in generale, DJI merita complimenti per il grado in cui ha sfruttato le competenze principali di audio, immagini fisse, video, batteria e motori inizialmente sviluppate per i suoi droni in altre linee di prodotti, che oggi includono anche:
- Fotocamere d’azione
- Fotocamere consumer e professionali integrate nel gimbal e persino
- Set trasmettitore/ricevitore per microfono wireless
Ma il suo dominio storico sui gimbal viene sempre più invaso da concorrenti altrettanto innovativi come un altro produttore cinese, Zhiyun-Tech. A metà dicembre dello scorso anno, B&H Photo Video ha messo brevemente in vendita il gimbal CRANE 2S dell’azienda a $ 299, $ 300 di sconto sul prezzo normale.
Ho successivamente ottenuto la variante “Combo” dei vari “bundle” CRANE 2S disponibili; include un’impugnatura supplementare che consente il funzionamento a due mani, insieme a un secondo set di batterie ricaricabili. Il pacchetto “Pro” include accessori ancora più utili, esclusi, dovrei essere chiaro, le fotocamere, gli obiettivi e il microfono mostrati in questa foto “stock”:
Tra questi, che tu ci creda o no, c’è qualcosa chiamato TransMount Image Transmission System:
Consente a un secondo partecipante alle “riprese” (come il regista) di visualizzare dal vivo le riprese video acquisite dall’operatore video:
Compreso, se necessario, anche assumere il controllo del gimbal per se stesso:
A questo proposito, dovrei sottolineare una lacuna del sistema nella mia situazione specifica, anche se non ha nulla di particolarmente negativo a che fare con CRANE 2S o, in generale, anche con Zhiyun-Tech. Idealmente, un gimbal sarà in grado di accoppiarsi con la fotocamera standalone o comprensiva di smartphone tramite una connessione cablata (USB-C, Lightning, ecc.) o wireless (Bluetooth, ecc.), in modo che l’utente possa tenere entrambe le mani sul gimbal mentre si controlla ancora la fotocamera tramite l’interfaccia utente del gimbal. Zhiyun-Tech concentra comprensibilmente la sua attenzione nello sviluppo sui più grandi produttori e modelli di hardware, per ottenere il massimo ritorno sul suo investimento. Dai un’occhiata all’elenco di supporto per CRANE 2S e vedrai nomi di aziende prevedibili: Canon, Nikon, Panasonic, Sony, ecc., ma non Pentax. Sebbene la funzionalità di base di CRANE 2S rimanga utilizzabile nella mia configurazione, devo controllare la fotocamera in modo autonomo: lo zoom dell’obiettivo, ad esempio.
Guardando al futuro, posso immaginare che i gimbal miglioreranno progressivamente le loro dimensioni e il loro peso per un determinato carico utile della fotocamera target, insieme alla durata operativa e ad altri parametri, attraverso un’ulteriore evoluzione di batterie, motori, materiali e simili. Detto questo, ascoltando i miei precedenti commenti sul DJI Osmo Mobile 3 rispetto ai suoi successori, a questo punto dell’evoluzione dei gimbal, ulteriori miglioramenti nelle funzionalità fondamentali potrebbero essere nella migliore delle ipotesi modesti. Avendo detto Quello, tuttavia, ammetto che ogni volta che ho fatto osservazioni simili su prodotti in passato, sono rimasto piacevolmente sorpreso dagli impatti più significativi del previsto che gli ingegneri più informati (cioè, molto più coinvolti con i mercati, prodotti e le esigenze dei clienti rispetto a me) finiscono per venire fuori. Quindi, sospetto che sarò piacevolmente sorpreso anche qui in futuro. Cosa vedi provenire da DJI, Zhiyun-Tech e altri in questo spazio? Fatemi sapere nei commenti.
—Brian Dipert è caporedattore di Edge AI e Vision Alliance, analista senior di BDTI e caporedattore di InsideDSP, la newsletter online dell’azienda.
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Il post Il gimbal: una meraviglia elettromeccanica è apparsa per la prima volta su EDN.
