Fai Da Te (Ripresa)

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[Ripresa] SimpleSteadi (by Spirit74) – Steadicam per principianti 2

posted by spirit74

Avremo dunque, nuovamente, la condizione seguente:

Pa x La = Pb x Lb

Dove:

  • Pb= incognita da calcolare.
  • Pa= è sempre il peso della videocamera e dunque non è variato rispetto all’esempio precedente.
  • La= rimane ancora la lunghezza del braccio a, identica a prima, e che assumeremo come lunghezza unitaria.
  • Lb= in questo caso, essendo di lunghezza doppia rispetto a La diremo: Lb = 2 x La.

Ne consegue che (per questo esempio):

Pb= Peso del contrappeso sarà pari a 1/2 x Pa

Infatti:

Pa x La = Pb x (2 x La)

===> Pb = (Pa x La) / (2 x La)

Semplificando:

===> Pb = Pa / 2

Se volessimo utilizzare dei numeri per il medesimo esempio avremo:

Pa x La = Pb x Lb

Dove:

  • Pb= incognita da calcolare
  • Pa= 1 Kg
  • La= 1 m
  • Lb= 2 m

Ne consegue che (per questo esempio):

Pa x La = Pb x Lb => 1 x 1 = Pb x 2

===> Pb = (Pa x La) / Lb => Pb = (1 x 1) / 2

Quindi:

===> Pb = 0,5 Kg

Come dicevamo prima:

Pa x La = Pb x Lb

In pratica i parametri Peso/Lunghezza braccio variano in maniera inversamente proporzionale, se raddoppio il braccio dimezzo il contrappeso e viceversa.
Ragionando invece sulle due masse Pa e Pb la relazione è direttamente proporzionale, se raddoppio Pa devo raddoppiare anche Pb.

[Ripresa] SimpleSteadi (by Spirit74) – Steadicam per principianti 2

Nella figura seguente ho cercato di evidenziare le analogie tra la Steadicam e la bilancia a bracci asimmetrici.

[Ripresa] SimpleSteadi (by Spirit74) – Steadicam per principianti 2

In pratica il FULCRO si trova esattamente nel punto di snodo del CARDANO, i pesi Pa e Pb sono i relativi pesi della Videocamera e del Contrappeso ed ovviamente ci sono i due bracci di lunghezza La ed Lb.
Per la misura di La ed Lb tenete presente, come si denota dalla immagine, che la lunghezza teorica che si va ad impostare o calcolare deve tenere presente dell’ingombro della testa di supporto (per il caso di La) o del supporto contrappeso (per Lb), più una certa distanza se si considera il punto di baricentro della massa.

DIMENSIONAMENTO dei COMPONENTI e BILANCIAMENTO della STEADICAM
Per eseguire il dimensionamento fisico della Steadicam si dovrà utilizzare la relazione matematica descritta sopra, ovviamente dovremo partire dal peso totale della videocamera equipaggiata che è in pratica l’unico vero vincolo.
Si potrà procedere poi scegliendo le lunghezze dei due bracci, come più ci sembrano congeniali, e ricavare di conseguenza il peso del contrappeso Pb.
Se invece decidessimo di utilizzare una batteria che abbiamo già a portata di mano come contrappeso basterà utilizzare la stessa identica formula assegnando come variabili i due pesi in gioco più la lunghezza di uno dei due bracci ricavando cosi la misura del secondo.
Se per esempio volessimo ricavare la lunghezza teorica di Lb avendo come vincolo i due pesi Pa e Pb procederemo come segue.

Avendo per ipotesi:

  • Pa= 900 grammi
  • Pb= 500 grammi

Decidendo arbitrariamente che la lunghezza del braccio A debba essere:

La = 10 cm

Tenendo sempre presente la nostra relazione matematica:

Pa x La = Pb x Lb ===> Lb = (Pa x La) / Pb

Quindi:

===> Lb = (900 x 10) / 500 = 18 cm

Si noti che anche cambiando le unità di misura (a patto di mantenerle costanti per ogni grandezza) il risultato ovviamente non varia.
Impostiamo per esempio i pesi in Kg anziché in grammi:

Lb = (0,9 x 10) / 0,5 = 18 cm

Credo che a questo punto, sperando di essere risultato abbastanza comprensibile, dovrebbe essere ben chiara la questione ed il buon dimensionamento dovrebbe risultare alla portata di tutti.
Credo anche che abbiate compreso il perché io non abbia voluto fornire indicazioni riguardanti le dimensioni dei vari particolari durante la descrizione iniziale.
Ovviamente, oltre al peso della Videocamera equipaggiata, occorrerà tenere conto e sommare anche il peso del sistema di fissaggio cosi come per il contrappeso/batteria.

NOTA IMPORTANTE
Non ci si può certo aspettare di poter “centrare al primo colpo” il bilanciamento!
Il calcolo matematico è indispensabile per stabilire le proporzioni e determinare le dimensioni in maniera quanto più corretta possibile, per una serie di motivi, però, occorre eseguire aggiustamenti a posteriori.
Uno tra i motivi principali è che bisognerebbe riuscire a determinare con esattezza il baricentro delle due masse in gioco (cosa molto difficile se non impossibile per i nostri mezzi), primo fra tutti il baricentro del sistema videocamera/testa di fissaggio.
Tale “punto” infatti non coincide semplicemente con il termine del braccio “A” ma si trova leggermente più in alto, in un punto interno alla videocamera…stesso problema vale per l’insieme contrappeso/staffa di fissaggio.
Nell’immagine precedente ho infatti considerato come lunghezza dei due bracci un punto intermedio alla massa e il centro del cardano che invece è un punto ben preciso.
Anche il peso dello stelo può influire e per questo motivo è bene che il materiale utilizzato sia il più leggero possibile.

Consiglio di procedere al dimensionamento teorico e di realizzare il braccio B con una misura abbondante procedendo poi ad asportare l’eccesso poco alla volta, provando sperimentalmente e con un poco di pazienza, in modo da ottenere la migliore soluzione.
Infatti bisogna tenere presente che il peso del materiale usato per realizzare il sistema di fissaggio della testa e della batteria/contrappeso possono influire decisamente.

Per esperienza personale posso suggerire di realizzare la Steadicam con una lunghezza totale inferiore alla mia (che si aggira attorno al metro di lunghezza totale) per evitare un ingombro eccessivo, che da sicuramente fastidio durante le riprese, dove si possono urtare ostacoli o non si riesce ad abbassare troppo il punto di ripresa trovandosi troppo prematuramente a toccare il pavimento.
Credo che un buon compromesso, per una Steadicam di questo tipo, possa risultare una misura pari a circa 50cm.

NOTA
Un braccio A tendenzialmente corto risentirà in maniera minore delle oscillazioni rispetto ad uno più lungo.
Questa è semplicemente una condizione geometrica.

Una comoda variante, che potrebbe garantire maggiore flessibilità ed adattabilità alla struttura, potrebbe essere quello di valutare la possibilità di realizzare il braccio B con una struttura telescopica.
Per il bilanciamento finale occorrerà agire sulle regolazioni offerte dal supporto batteria/contrappeso, cercando di ottenere un perfetto e stabile orientamento verticale unito ad un corretto bilanciamento tipo bilancia al fine di evitare i pendolamenti durante gli spostamenti repentini dell’operatore.
Tanto per intenderci il peso Pb potrà essere leggermente superiore al peso teorico o meglio spostato leggermente più in basso (da 1 a 3 mm al massimo) rispetto alla posizione teorica in modo che il sistema tenda a rimanere verticale.
Tuttavia, se si eccede in questo lieve ma utile sbilanciamento, il momento di inerzia di Pb rispetto a Pa diventa troppo importante ed influisce causando proprio oscillazioni e pendolamenti durante gli spostamenti.
Potete anche fare un rapido esperimento impugnando un manico di scopa, se lo impugnate nel punto di fulcro, dove si ottiene il bilanciamento, e provate a spostare di scatto la scopa da destra a sinistra questa rimarrà verticale, se scivolate con la mano alcuni cm più in alto e ripetete l’esperimento vedrete come la parte bassa tenda a rimanere ferma all’inizio del movimento (innescando il pendolamento) e a proseguire nella medesima direzione quando la mano si è già fermata a causa del maggiore momento di inerzia.

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