Digicamera.net - Valokuvausfoorumi

Onko kukaan rakennellut itse minkäänlaista gyrovakainta? Tällä viittaan päivän uutiseen ja tällaiseen sivustoon:
http://www.ken-lab.com/

Periaatteessa tuossa ei niin ylivoimaista tekniikkaa käytetä etteikö sitä voisi asiaan vihkiytynyt harrasta ainakin yrittää toteuttaa.

Uutisissa mainittiin: "kotelon sisällä pyörivät gyroskoopit". Voisiko kuitenkin olla että sisällä ei olisi kuin yhden akselin suuntainen gyro, sillä kamerahan saa vapaasti liikkua objektiivin pituussuuntaan, samoin kuin sivulle ja pystysuuntaan. Ongelmana on vain pituusakselin suuntainen kääntyminen jonka hoitaisi yksikin gyro. Tätä teoriaa tukisi kotelon muoto.

Ei siinä muuta kuin joissain erikoistilanteissa kaipaisi vakainta ja IS-objektiivit ovat kalliita ja nekään eivät aina riitä. Ja omalle työllehän ei hintaa lasketa.

Ilmeisesti gyro-yksikkö sisältää todellakin yhden hyrrän.

Tuotesivulla:

http://www.ken-lab.com/html/other_products.html

on alimmaisessa kuvassa videokamerassa kolme gyro-yksikköä eli sillä pyrittäneen kaikkien kuuden vapausasteen hallintaan.

"According to Ken-Lab, the twin rate gyros on crossed axes sense vibrations and dynamically resist displacement through gyroscopic precision".

Vehje tehoaa sekä ylös/alas että sivuttaiseen liikkeeseen.

Toki tehoaa, mutta vain jos käytetään useampia gyroja. Nähtävästi yhden paketin sisällä on vain yhdellä akselilla pyörivä gyro. Miksipä muuten olisi esim. kiikareissa vain yksi mutikka kun videokuvaa tuottavissa paketeissa on sitten useampi, toisiinsa 90 asteen kulmassa olevat mutikat.

Olisikohan useamman yksikön syy:
Useampi gyro -> enempi massaa -> enempi vakauttavaa voimaa.
Eli kiikarit == kevyet -> yksi.
Iso filmikamera == painava -> useampi.


Lisäksi, (tästä en ole 100% varma, mutta muistelisin että) yksi gyro-akseli ei estä kääntymistä, se vain muuttaa kääntymisen suuntaa - kamera venkuroisi (epä)hauskasti (esim. kameraa oikealle kääntäessä se samalla kääntyisi ylös tai alas riippuen hyrrän pyörimissuunnasta). Toinen 90 astetta käännetty gyro samassa kiinnityksessä saattaisi jo vaimentaakin kääntymistä.

Sitten koko kahden gyron ja rungon könttä jousilla ja vaimentimilla (jottei hölsky pahasti silloin kun virrat on pois) pakettiin.

Heliumin käyttötarkoitusta en tiedä, mutta voisin arvata että estää ruostumista jne. (varsinkin kun käyttökohteina mainostetaan veneitä...)

Mutta tuo pitäisi olla melko helposti kokeiltavissa, tosin heikommilla voimilla. Vähän lautaa (tai kulmapeltiä/neliöalumiiniä + ruuveja/muttereita) ja parit nopeasti pyörivät 4-10W järeästi laakeroidut DC-moottorit (tms) ja tasapainotetut painot akseleihin (esim. läjä kovalevyjen levyjä) jne. jne. Kyllä sillä saisi testattua mitä tarvitsee ja mikä toimii. Tuollainen testihäkkyrä ei luultavasti jaksa kovinkaan kummoisia vääntömomentteja korjata (kännykamera lienee sopivan kevyt aloituskohde ;)


Markku Hassinen

bugi kirjoitti:Heliumin käyttötarkoitusta en tiedä, mutta voisin arvata että estää ruostumista jne. (varsinkin kun käyttökohteina mainostetaan veneitä...)

Jos paketti on kaasutiivis, lienee se myös nestetiivis. Heliumilla varmaankin halutaan pienentää ilmanvastusta ja saada pakettia näin energiataloudellisemmaksi.


Nähtävästi nyt tuollainen on vielä turhan arvokas jotta sen ostaisi siinä missä L-sarjan objektiivin, mutta mille tasolle moisen hinnan pitäisi laskea ennen kuin siitä tulisi harrastelijoidenkin piireissä haluttu ja käytetty? Vai onko syynä enemmän suurehko koko ja akkupaketin paino? Kyllähän tuollainen mainostettu useamman aukon vakautus olisi kuitenkin pienen vaivan arvoinen.

MattiH kirjoitti:Vehje tehoaa sekä ylös/alas että sivuttaiseen liikkeeseen.

Tämä virke tarkoittaa yhtä laitetta.

Mötiköiden määrä johtunee laitteiston painosta.

MattiH kirjoitti:

MattiH kirjoitti:Vehje tehoaa sekä ylös/alas että sivuttaiseen liikkeeseen.

Tämä virke tarkoittaa yhtä laitetta.

Mötiköiden määrä johtunee laitteiston painosta.

En toki halua olla hankala, mutta jos lisämötiköitä tarvitaan vain massan lisäämiseen, miksi ne sijoitetaan eri akseleiden suuntaisesti? Eikö olisi tilan kannalta loogisempaa jos gyrot olisivat esim. nipussa tai perättäin pitkänä pötkönä jos kerran jokaisen sisällä olisi kolmen akselin gyrot? Toisaalta, teoriaani tukee myös laitteen muoto, sillä tuollaisen buranapillerin sisälle saisi mahdutetua yhden akselin jonka päissä olisi pyörivät mötikät ja keskellä moottori (läpiakseloitu). Kolmen akselin gyrot tuollaiseen koteloon olisi melkoista tilantuhlausta.

Vaan koetan parhaillani läjätä kasaan tällaista yhden akselin gyroa kokeillaksi onnistuuko ylipäätään moisen tekeminen ja tutkiakseni minkälaiset massat, halkaisijat ja pyörimisnopeudet tarvitaan. Samallapahan selviää moni muukin asia. Projekti tosin vie oman aikansa kun iltahommina aina välillä pääsee nyhertämään.

MattiH kirjoitti:"According to Ken-Lab, the twin rate gyros on crossed axes sense vibrations and dynamically resist displacement through gyroscopic precision".

Vehje tehoaa sekä ylös/alas että sivuttaiseen liikkeeseen.

Itseaisassa ei, vaan

Ken-Lab kirjoitti:...Stabilization: Stabilizes against motions of pitch (hobby horse) and yaw (fishtail)...

Ja hyrrien kanssa työtä tekevänä tiedän ettei hyrrä estä sivuttaissuuntaista (suoraa) liikettä, vaan pyrkii estämään oman akselinsa kääntymistä.

Pitch = poikittais-akselin pyörähtäminen (etuosa-takaosa nousevat/laskevat eri tahdissa)
yawn = pysty-akselin pyörähtäminen (kameran "suuntima" muuttuu)
Roll = pituus-akselin pyörähtäminen (kuva kiertyy)

Ja se toinen gyro-laite on laitettu 90asteen kulmaan jotta tuo pituus-akselin pyörähtäminen saataisiin hallintaan (poikittais-akselia kun pyöräyttää 90astetta niin siitä tulee pituus-akseli).

En ole enää selvillä, että minkä akselin ja minkä suuntaisista estoista tässä puhumme. Tämä vehje kuitenkin toimii samoin kuin objektiivien kuvanvakaajat. Vaakatasossakin vakautetaan. Ns. panorointi onnistuu, jos sen tekee vehkeen ehdoilla (eli sopivalla vauhdilla), muuten laite vastustaa panorointia aika moisella voimalla.

En olisi ihan varma siitä että ainakaan uusimpien objektiivien kuvanvakaajat toimisivat samalla periaatteella kuin tuo gyro-laite.

Nykyään kun löytyy pieniä sähköisiä "gyroja" joissa ei ole yhtään pyörivää osaa (muistaakseni perustuvat johonkin pietsosähköiseen efektiin tms.). Ne vain kertovat vääntövoimat. Pikkuisen elektroniikkaa ja vääntövoimat voidaan muuttaa linssien korjausliikkeiksi, jotka voidaan tehdä monellakin tapaa, ilman pyöriviä osia.

Omat ja TPA:n tiedot yhdistäen: nuo gyro-laitteethan siis hidastaa/vaimentaa sekä oikealle/vasemmalle että ylös/alas kääntymistä, mutta ei pituusakselin suuntaista (horisonttia kallistavaa) kääntymistä, eikä mitään siirtymistä (esim. sivuaskel tai hyppiminen tai kävelyn aikana tapahtuva pieni ylös-alas heilahtelu).

Mutta jos ne kaksi pyörimisakselia ovat yhdessä laitteessa sopivissa asennoissa (kuten todennäköisesti ovat), niin asentamalla toinen gyro-laite sopivasti 90 astetta käännettynä saadaan yksi hyrrä jokaiselle kolmelle pääsuunnalle (ja yhdelle kaksi) (tai sitten jotain eksoottisempaa, mutta joka tapauksessa hyrrävoima vaikuttaisi jokaisessa suunnassa), jolloin myös pituusakselin suuntainen kääntyminen vaimentuu - eli horisonttikin lakkaa keinahtelemasta.

Jos tiputat tuollaisen kamera+kaksi gyroa paketin vaikkapa lentokoneesta niin se todennäköisesti pysyy alkumatkan aika vakaasti samassa asennossa... Tai ehkäpä käytännöllisempänä esimerkkinä, jos sellaisen ripustaa esim. metrin mittaisen köyden varaan ja alat heiluttaa köyttä, niin kamera kyllä heiluu köyden päässä, mutta osoittaa koko ajan samaan suuntaan eikä kallistu. Tai no, eihän ne gyrot täydellisiä ole, joten vähän ja hitaasti...

Ja eikun ripustamaan köyden yläpäätä keskelle purjeveneen kanta.


Markku Hassinen

bugi kirjoitti:Nykyään kun löytyy pieniä sähköisiä "gyroja" joissa ei ole yhtään pyörivää osaa (muistaakseni perustuvat johonkin pietsosähköiseen efektiin tms.). Ne vain kertovat vääntövoimat. Pikkuisen elektroniikkaa ja vääntövoimat voidaan muuttaa linssien korjausliikkeiksi, jotka voidaan tehdä monellakin tapaa, ilman pyöriviä osia.

Pienet sähköiset "gyrot" on itseasiassa kiihtyvyysantureita ja ne ovat useimmiten juuri pietsosähköisiä. Kiihtyvyysantureita on monenlaisia ja monen hintaisia. Halvimpia piirilevylle suoraan tinattivia kiihtyvyysantureita käytetään lähinnä leluissa ja muissa vastaavissa kohteissa. Varmaankin myös halvemman luokan kameroiden optisissa kuvan vakaimissa.

Kiihtyvyysanturin ongelma on sama kuin mekaanisen gyronkin. Jos halutaan hyvä se maksaa. Gyro on hieno mekaaninen laite, kiihtyvyysanturi on yhdistettyä hienomekaniikkaa ja elektroniikkaa.

Oikeassa kiihtyvyysanturissa ns. seisminen massa, johon kiihtyvyys vaikuttaa. Kiihtyvyys saa aikaan sen että seisminen massa puristaa pietsokidettä kiihtyvyyteen verrannollisella voimalla, joka taas aiheuttaa kiteessä pietsosähköisen ilmiön. Tästä syntyvä sähköteho on erittäin pieni, joten se täytyy vahvistaa. Vahvistimena käytetään erityistä varausvahvistinta. Hinta muodustuu suoraan anturin hienomekaniikan laadusta ja elektroniikan pienestä kohinasta ja häiriöherkkyydestä.

Jonkunlaisen kuvan laatueroista saa siitä että elektroniikka ja autoteollisuuden käyttämät anturit, joissa vahvistin on integroitu anturiin, maksavat muutamista euroista kymmeniin euroihin kappaleelta kun taas laboratorio mittauksiin ja aerospace-sovelluksiin tarkoitettujen antureiden hinnat lähtevät useista sadoista euroista kappale.

Pitkä tarina johdatteluna sille että halpoja vakaimia voidaan valmistaa ja tekniikka on periaatteellisella tasolla sama kuin se millä saadaan halpa ohjus osumaan maaliinsa, mutta käytännön ero on suuri. Esimerkiksi tarinat alkuaikojen turvatyynyistä, jotka posahtelivat kuskin naamalle kännykkää käyttäessä, juontavat juurensa juuri siihen että halvat integroidut kiintyvyysanturit ovat herkkiä sähkömagneettisille häiriöille. Kameroissa vastaava ilmiö ei tule yhtä dramaattisesti esille, mutta häiriöisissä olosuhteissa gyro toimii halpoja elektronisia rakennelmia huomattavasti tarkemmin ja varmemmin. Käytännössä halvoilla antureilla toteutetun optisen vakauksen ongelmat voisivat tulla esiin esimerkiksi jos kuvattaessa vieressä pyörii suuritehoinen taajuusmuuttajakäyttö tai yritetään kuvata esimerkiksi lentokoneesta tai helikopterista jossa ohjaussignaalit on suurtaajuusmoduloituja ja käyttöjännitteetkin hyvin suuritaajuisia.

Digikamerat toimivat sinänsä melko hyvin vaikka niihin kohdistuisikin suuriakin sähkömagneettisia häiriöitä, juuri digitaalisuutensa vuoksi. Käytännössä ongelmia aiheuttaa niiden ne toiminnot, joissa mukana on analogista elektroniikkaa, eli tarkennukset ja optiset kuvan vakaukset. Näin olen ollut itse huomaavinani... voi tosin olla että oma käsi vain vippaa enemmän kun on pelko että vahingossa räpsähtävä salamavalo esim laukaisee jonkun hälytyksen ja pysäyttää koko paperikoneen tai muuta vastaavaa.

Pro-lelunhan saa jos sitä tarvitsee:
http://www.wescam.com/products_services_1.asp