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Was ist ein Gimbal?
Das Wort Gimbal (Wikipedia) stammt aus England. Mit diesem Begriff wird eine kardanische Aufhängung oder Lagerung bezeichnet, die zur externen Bildstabilisierung von Kameras, beispielsweise von Helmkameras, eingesetzt wird. Seitdem Drohnen auch bei Privatpersonen zunehmend beliebter werden, hörst Du den Begriff Gimbal immer häufiger, insbesondere wenn über Kamera- beziehungsweise Fotodrohnen gesprochen wird. Noch vor zwei Jahren stand die Umsetzung dieser Technologie in den Sternen – in der heutigen Zeit ist sie Realität.
Was konkret ist ein Gimbal?
Bei einem Gimbal handelt es sich um in zwei Ebenen gelagertes Objekt. Bei einem ausbalancierten Schwerpunkt gestattet es diese spezifische Lagerung dem mittig befestigten Objekt, sich dreidimensional zu bewegen. Neigungen in der Umgebung werden dadurch ausgeglichen. Das gleiche Prinzip kommt auch auf Schiffen zum Einsatz, um bei starkem Wellengang die nautischen Instrumente, zum Beispiel den Kompass, in der Balance zu halten. Wenn Du eine Kamera besitzt, in die keine Bildstabilisierung integriert ist, kannst Du eine kardanische Aufhängung daran befestigen, um diese von außen zu stabilisieren. Natürlich kannst Du mit einem Gimbal nicht nur Deine Actionkamera, sondern auch eine DSLR-Kamera stabilisieren.
Funktionsweise von einem Gimbal
Wenn Du eine Kameradrohne stabilisieren willst, reicht das Schwerpunkt-Prinzip allein nicht aus. Dafür bewegt sich die Drohne zu schnell, während die an ihr befestigte Kamera vergleichsweise träge reagiert. Die drehbaren Lager sind zwar dazu fähig, die Bewegungen und Schwingungen zu reduzieren, können diese allerdings bedauerlicherweise nicht vollständig ausschalten. Aus diesem Grund wurde die Aufhängung auf den drei im rechten Winkel angeordneten Achsen mit einem Brushless Motor bestückt. Brushless Motor bedeutet übersetzt bürstenloser Motor. Mittels einer Sensoreinheit werden die Bewegungen Deiner Kameradrohne ausgleichen. Bei der Sensoreinheit handelt es sich um eine inertial measurement unit (Abkürzung IMU), welche die Beschleunigung und die Position der Kamera kontinuierlich räumlich in Echtzeit misst.
Damit Deine Kamera in der gewünschten Position bleibt, werden die Lage- und Sensordaten benutzt. Sobald das System eine minimale Abweichung registriert, beispielsweise durch ein plötzliches Abbremsen, erhalten die zuständigen Motoren an Deinem Gimbal den Befehl, die Kamera in entgegengesetzter Richtung zu bewegen. Damit auch störende Vibrationen zur gleichen Zeit ausgeglichen werden können, wird oft zwischen dem Gimbal und der Drohne ein spezieller Schwingungsdämpfer befestigt.
Kaum wahrnehmbare Verzögerungen
Dank der eingesetzten innovativen Technik kannst Du Verzögerungen mit bloßem Auge kaum erkennen. Selbst wenn Deine Fotodrohne bei starkem Wind schlingert und wackelt, wirst Du im aufgenommenen Video davon nichts bemerken. Allerdings musst Du wissen, wenn Du Dir ein Gimbal kaufen willst, dass die Aufhängung spezifisch auf das von Dir benutzte Kameramodell bezüglich des Schwerpunkts und des Gewichts maßgeschneidert sein muss. Universell einsetzbare Gimbals werden deshalb nur wenige angeboten. Darüber hinaus musst Du wissen, dass auch die mitgelieferte Montagevorrichtung nur mit einem bestimmten Drohnenmodell kompatibel ist.
Verschiedene Ausführungen von Gimbals
Die Aufhängungen werden für jedes Budget und für jeden Anspruch angeboten. Einige Varianten gleichen Bewegungsschwankungen ein- beziehungsweise zweidimensional aus. Ein völlig verwacklungsfreies Bild wird Dir dadurch allerdings nicht garantiert. Zu 100 Prozent von Verwacklungen freies Bildmaterial bekommst Du nur, wenn Deine Aufhängung dazu in der Lage ist, Bewegungen dreidimensional zu korrigieren. Diese Modelle werden als 3D-Gimbals bezeichnet.
Vorteile von Gimbals
Gimbals, die mit einem bürstenlosen Motor ausgestattet sind, bieten Dir den Vorteil, Deine Kamera während des Fluges zu steuern. Das Gimbal erfüllt also nicht nur die Funktion, die Kamera zu stabilisieren, sondern bietet Dir die Möglichkeit, mittels Fernbedienung Deine Kamera gezielt zu steuern. Einsteigerdrohnen, wie zum Beispiel die Modelle aus der DJI Phantom 3 Serie, lassen sich in der Neigung nur abwärts steuern. Professionelle Kameradrohnen, beispielsweise das Modell Inspire 1 genannt, dagegen kannst Du mit dem passenden Gimbal sowohl zwei- als auch dreidimensional steuern. Für professionelle Filmproduktionen werden zur Steuerung jeweils zwei Personen eingesetzt. Eine Person übernimmt es, die Drohne zu steuern, die Aufgabe der zweiten Person ist die Kamerasteuerung.
Gimbals bieten nicht nur Vorteile, wenn diese an Drohnen befestigt sind, und werden deshalb auch als Handheld-Gimbals für Dein Hobby angeboten.