Крепить головки на носителях можно двумя способами:
А) над основанием головки (over slung [овер сланг] см. фото 5) и
Б) под ним (under slung [андер сланг] см. фото 6).
Over Slung часто применяется на штативах и тележках.
Under Slung – на кранах, вертолётах и т. п.
Причины движения (и его частного случая покоя) любого тела, в том числе и камеры, это – силы и моменты, действующие на неё.
Упругостью назовём свойство тел сопротивляться изменению положения или развивать силы, пропорциональные величине деформации.
Демпфированием назовём свойство тел и их соединений сопротивляться скорости или развивать силы, пропорциональные скорости.
Инерцией назовём свойство массы сопротивляться изменению скорости или развивать силы, пропорциональные её ускорениям.
Такая терминология видится простой и логичной. Достаточно понимать положение (или координату) и её производную по времени (скорость), чтобы выстроить в ряд все силы, определяющие покой и движение камеры.
Терминология
Любое угловое движение камеры может быть представлено как сумма трёх вращений:
А) вокруг вертикальной оси (курсовая панорама, курс, Yaw, Pan)
Б) вокруг поперечной оси камеры (параллельна горизонтальной стороне кадра) (вертикальная панорама, тангаж, pitch, tilt)
В) вокруг оптической оси (крен, roll, dutch).
В среде техников и операторов в Голливуде принят жаргон: Pan (пэн), Tilt (тилт), Dutch (датч).
Далее воспользуемся аналогичным русским жаргоном: курс, тангаж, крен.
Гиростабилизированной будем называть головку, которая сохраняет ориентацию камеры в пространстве с помощью гироскопов (в том числе гироскопических датчиков угловой скорости (в дальнейшем – ДУС) и т. п.).
Дистанционно управляемыми головками (Remotely Controlled или Remote Control Head) будем называть головки, позволяющие управлять вращениями камеры на расстоянии и содержащие приводы. В противоположность им есть головки ручного управления. В них управляющие моменты к камере прикладывают руки оператора.
В подавляющем большинстве дистанционно управляемые (далее – ДУ) головки используют электрические приводы, датчики и электронную обработку сигналов.
Однако встречаются и чисто механические ДУ головки с приводами гибкой связью (тросиками).
Пример такой головки показан на фото 4.
Заметим, что в теории движения крен в английском языке называют Roll. Для крена камеры применять его трудно, так как на съёмочной площадке это слово означает работу мотора камеры (запись изображения). Camera is rolling означает «камера снимает». Поэтому в кино крен камеры называют dutch (датч).
Есть головки, сохраняющие ориентацию камеры за счёт её момента инерции и за счёт присоединяемых к камере дополнительных масс. Яркие тому примеры «Горизонт», «Вертикаль», Steadiсam, Glideсam, Merlin, Taylor Mount («1 КОД» или «кресло Бабенко» – см. ниже) и т. п. Большой момент инерции эффективно подавляет высокочастотные возмущения. Поэтому их применяют на подвижных носителях. Однако медленно меняющиеся (низкочастотные) возмущения эти головки не подавляют, и поэтому их трудно отнести к стабилизированным в полном смысле этого слова.
Изменению положения препятствуют силы упругости. Они стремятся вернуть тело в исходное положение, и пропорциональны отклонению от него.
Первая производная положения по времени – скорость. Существуют силы, пропорциональные скоростям тел. В отличие от сил упругости они не стремятся вернуть тело в исходное положение, «не помнят» его.
И, наконец, вторая производная положения по времени – ускорение. Силы, пропорциональные ему известны из школьного курса физики. Это силы инерции.
Терминологии, а точнее полемике автора с имеющимися «определениями» головок, носителей и сил, посвящено Приложение 1 данной книги.
Рассматриваемый предмет – устройства углового движения. В мире вращений действуют не силы, а их пары – моменты. Поэтому логично называть моменты, пропорциональные (угловому) положению, угловой скорости и угловому ускорению. эти моменты – упругие, демпфирующие и инерционные соответственно.
Рассматриваются только простейшие «линейные модели» сил и в рамках классической механики. Потому что это – самые простые и понятные модели. К тому же они позволяют описывать и предсказывать движения камер, головок и носителей с достаточно высокой для практики точностью.
В рассматриваемом ряду «ускорение – скорость – положение» есть одна «непоследовательность»: силы инерции пропорциональны абсолютным ускорениям, а силы демпфирования и упругие – относительным скоростям и перемещениям соответственно. Практически всем понятно, что для поддержания неподвижности или постоянной скорости к телам не нужно прикладывать
сил. Также очевидно, что все тела обладают массой (инерцией), деформируемы (упругости) и рассеивают энергию при их деформации, т. е. обладают свойствами демпферов. Поскольку работа предназначена для практиков, теоретические аспекты этой «непоследовательности» автор считает не важными принципиально и в данной работе не рассматривает.