Люминофоры - современные абсолютно безопасные и нетоксичные аналоги фосфора. На основе редкоземельных металлов, они позволяют создавать эффекты "послесвечения" (фосфоресцирования - послесвечения в темноте без дополнительных источников энергии).
Все наши люминофоры самого высокого качества последнего поколения, производятся в России на специализированном оборудовании, с использованием лучших аналитических приборов. Производство курируют российские профессора, преподающие в международных университетах, в т.ч. в Китае (Шанхай).
За люминофорами к нам обращаются компании из России, Китая, Голландии, Англии, Северной Америки, Турции, Италии, Украины, Белоруссии и остальные страны СНГ.
Мы знаем про люминофоры все. Мы их производим.
Люминофоры серии "А" - одни из лучших в мире.
Мы способны сделать люминофоры требуемой крупности и с необходимыми свойствами.
В наличии 43 вида люминофоров на складе. В настоящий момент производится около 300 кг люминофоров в месяц.
Производство в России гарантирует Вам стабильное качество и бесперебойные поставки.
Приезжайте к нам в офис в Ижевске и убедитесь в этом лично - мы продаем люминофоры для тестирования от 10 грамм (см. разделы и заказывайте)!
Видео: люминофоры - особенности, примеры использования:
Технология смешивания люминофоров и основные физико-химические параметры описаны здесь:
ОСОБЕННОСТИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ МОМЕНТЫ ПРИ РАБОТЕ С ЛЮМИНОФОРАМИ
Физико-химические характеристики фотолюминесцентного пигмента (люминофора):
Химическая формула: смесь сложного состава (SrAl2O4):Eu,Dy,Y. Светозапасающий фотолюминофор представляет собой алюминат стронция,
активированный европием, диспрозием, иттрием.
Степень опасности продукта в целом является малоопасным веществом по воздействию на организм, класс опасности по компонентам - 4
Слабо опасный продукт по воздействию на организм. Воздействует в основном на слизистую оболочку верхних дыхательных путей, не раздражает здоровую кожу, при попадании на поврежденную кожу может вызывать сухость, покраснение, зуд.
Физическое состояние (агрегатное состояние, цвет, запах): порошок, цвет бело-серый или желтовато-зеленый, запах отсутствует.
Параметры характеризующие основные свойства вещества (материала):
Температура плавления (C): 2500
Температура начала разложения (C): не разлагается
Плотность по воде (г/см3): 5,0
Насыпная плотность (г/см3): 2,0-2,5
Растворимость в воде: не растворим
PH водной вытяжки: 6,7 - 7,3
Растворимость в органических растворителях: не растворим
Фракционный гранулометрический состав: производится любой крупности, под заказ: от 9 до 200 мкн
Активность поверхности: в воде и водных средах теряет свойства послесвечения, если не подвергался процессу пассивации. Поставляются в двух типов: водостойкий и гидрофобный
Температура воспламенения: не воспламеняется
Предел взрываемости: не взрывается
Температура самовоспламенения: не самовоспламеняется
Окислительная способность: не является окислителем
Стабильность: материал стабилен, не разлагается до температуры 2500 0С
Реакционная способность: Материал химически инертен, коррозионно не активен
5. Цвета послесвечения: бирюзовый (сине-зеленый), желто-зеленый, фиолетовый
6. Прозрачность: порошок непрозрачный, светонепроницаемый
ТИПЫ ФОТОЛЮМИНОФОРОВ
В нашем ассортименте представлены различные типы фотолюминофоров, которые максимально точно могут быть подобраны для каждой конкретной задачи.
ОКРАШЕННЫЕ ЛЮМИНОФОРЫ
Отличие промышленно окрашенного люминофора от смеси: люминофор + флуоресцентный пигмент («катализатор цвета») состоит в том, что в первом случае послесвечение будет более однотонным, а во втором - возможны случаи, когда цвет послесвечения будет неоднородным. Впрочем, при тщательном перемешивании смеси, эти недостатки можно практически исключить. Отдельный ввод флуоресцентных пигментов позволяет изменять цвет состава на свое усмотрение.
ВАЖНО! Следует понимать, что ввод любых дополнительных примесей, в том числе ввод флуоресцентных пигментов, не могут изменить химическую формулу и лишь отчасти изменяют (преобразуют) «родной» цвет послесвечения. Также, любые дополнительные пигменты препятствуют «зарядке» светом и последующему послесвечению, что негативно отражается на длительности и яркости послесвечения.
Нет каких-либо специальных пигментов, которые способны изменить химическую формулу при обычных условиях смешивания! Флуоресцентный пигмент непрозрачен и меняет видимый цвет состава при дневном свете.
ЯРКОСТЬ И ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ПОСЛЕСВЕЧЕНИЯ
Фотолюминофоры и некоторые составы с ними обладают послесвечением.
Яркость и длительность послесвечения, видимого для глаз человека, субъективна и зависит от нескольких факторов:
От типа люминофора;
От температуры окружающей среды;
От наличия примесей в составе;
От возможностей зрения каждого конкретного человека;
От степени затемненности и наличия «отвлекающих» источников света при наблюдении послесвечения;
От яркости и длительности предварительной «зарядки» светом;
Идеальные условия: «зарядка» фотолюминофора ярким светом 1-2 часа, сразу после этого - наблюдение послесвечения в темном помещении без каких-либо дополнительных источников света.
ВАЖНО! Никакой люминофор не может светить ярче, чем источник света, к которому дополнительно подается энергия. Более яркие источники света (солнечный свет, фонари, фары и т.п.) могут сделать практически невидимое для глаз свечение от люминофоров.
Люминофоры обладают неравномерным послесвечением.
Первые 15-20 минут, после интенсивной «зарядки» светом не менее 40-60 минут, люминофор светит наиболее ярко.
Далее, послесвечение будет составлять 60-70% от первоначального и еще через 40-60 минут послесвечение будет 30-40% от первоначального. Таким образом, через час-полтора фотолюминофор светит с яркостью ~20-25% от первоначальной.
Длительность свечения, видимое человеческому глазу, зависит от типа люминофора и может достигать 12 часов.
Приборами, в некоторых случаях, послесвечение может регистрироваться и через 30 часов, но для бытового применения это не имеет никакого значения.
Яркость, %
послесвечения 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 …. Длительность послесвечения, мин
*Ознакомительный усредненный график: снижение яркости послесвечения люминофоров во времени.
Для каждого типа люминофоров график будет индивидуальный.
ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ СОТАВОВ С ЛЮМИНОФОРАМИ И ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О НАНЕСЕНИИ
Люминофоры непрозрачны. Они не растворяются и в жидких средах стремятся выпасть в осадок, на дно.
Для дальнейшего взаимопонимания дадим несколько определений:
Люминофор - основной накопитель и источник света для создания светящихся составов. Непрозрачен, нерастворим. Для водных сред используется водостойкий люминофор.
Основа - связующее для люминофора, на основе которого мы создаем светящийся состав (лак, краска, смола, жидкое стекло, и т.п.). Основа должна быть бесцветной и прозрачной (или иметь схожие характеристики) для того, чтобы пропускать сквозь себя свет «заряжающий» люминофор и исходящий от него. Имеет значение светопреломляющие способности основы. Определенные основы способны усилить видимое значение светимости до полутора раз, например, некоторые силиконовые компаунды.
Пигмент - цветной флуоресцентный пигмент, который является, в некотором роде, «корректором» видимого спектра свечения. Он же меняет цвет всего состава при дневном свете, поскольку непрозрачен. Флуоресцентные пигменты обладают рядом особенностей, которые отличают их от других красителей и пигментов.
Подложка - твердая окрашиваемая поверхность, предмет (изделие). В некоторых случаях мы можем ввести люминофор непосредственно в подложку, но для этого подложка должна быть прозрачной (например, стекло, эпоксидная смола, прозрачный пластик и т.п.), обладающей хорошей светопропускающей способностью. Тогда подложка и основа являются единым целым. Обычно ввод люминофоров и пигментов в подложку возможен только в процессе изготовления предмета. Здесь мы будем вести речь о подложке, в которую ввод люминофора не представляется возможным по каким-либо причинам.
Отражатель - специальный отражающий слой, усиливающий свечение за счет отражения послесвечения люминофоров. Яркость светимости зависит от способности материала отражать свет. Понятно, что чем выше отражающая способность, тем выше яркость свечения. Желательно, чтобы отражатель был белого цвета. Допускается светлый тон (голубой, светло-желтый и т.п.). Яркость послесвечения на белом, отражающем слое, будет на 30-40% выше.
Грунт - промежуточный (технический) слой, связующее между подложкой и отражателем (или основой). Основа и отражатель могут иметь недостаточную адгезию к подложке, именно поэтому используют грунтовочный слой. В определенных случаях грунт может выполнять функцию отражателя.
Декор - слой, используемый для декорирования изделия, придания эффектного внешнего вида. С помощью декора поверхности можно придать интересные визуальные эффекты, например, перламутровый блеск, рисунки или текстурные эффекты. В зависимости от назначения, слой декора может быть прозрачным (если им покрывают всю поверхность), или непрозрачным, если наносят декоративный рисунок, закрывающий часть поверхности. Слой декора наносят непосредственно на основу. Если декор непрозрачный, он скроет часть светящейся основы и светиться будет только «свободная» от декора поверхность.
Финишный слой - слой лака или смолы (компаунда), для создания ровной глянцевой или матовой поверхности. Финишный слой должен быть прозрачным. Желательно (но необязательно), чтобы в финишном слое не содержались ультрафиолетовые фильтры, которые производители обычно добавляют в лак (против выцветания красок на солнечном свете). Ультрафиолетовый свет для люминофоров - лучший источник «зарядки».
СООТНОШЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ В СОСТАВЕ
Люминофор в основе не растворяется и находится во взвешенном состоянии и, в большинстве случаев, стремится выпасть в осадок. Поэтому, при нанесении светящегося состава, для равномерного покрытия, требуется периодически перемешивать люминофор в основе. Химических реакций между люминофором не протекает, а значит требуется обеспечить лишь равномерное (укрывистое) распределение частиц по отражающему слою.
Чем плотнее люминофором будет укрыта поверхность, тем ярче будет свечение. Необходимо помнить, что люминофор непрозрачен, а значит, чем толще будет его слой в основе и на отражателе, тем больше вероятность того, что нижние слои не получат «заряд» светом и останутся неактивными.
Чтобы обеспечить верное соотношение всех компонентов в основе, необходимо точно знать их укрывистость, удельную плотность и другие физико-химические показатели. Для каждого типа основы, а также для получения необходимого оттенка цвета требуется точный расчет соотношения.
Данный подход требует наличия соответствующего оборудования для измерений и специализированных знаний.
Мы предлагаем упростить этот процесс, прибегая к накопленному опыту и статистике. Вам понадобятся только весы.
Если требуется совсем упростить процесс смешивания, Вы можете пользоваться объемным соотношением, но на наш взгляд это приведет к повышенному перерасходу люминофоров и пигментов, а также не позволит Вам в дальнейшем повторно получить требуемый оттенок цвета и точно такую же яркость послесвечения состава.
Согласно нашим данным, оптимальное соотношение основы и люминофора лежит в пределах от 1:3 до 1:5 по массе. Пигмент вводится в соотношении от 1:5 до 1:10 к массе люминофора (на 100 г люминофора 10-20 г пигмента).
Это значит, что на каждые 100 грамм люминофора Вы можете взять 300-500 грамм основы и 10-20 грамм пигмента. Поскольку основа может быть различной вязкости и прозрачности мы рекомендуем произвести предварительное тестирование для подбора оптимального соотношения. Поскольку чрезмерное количество пигмента значительно снижает послесвечение - будьте умерены при введении красителя в основу.
ВАЖНО! Для создания цветной основы мы настоятельно рекомендуем пользоваться промышленно окрашенными люминофорами. В этом случае оптимальное послесвечение будет гарантировано. Отличие промышленно окрашенного люминофора от состава люминофор+ пигмент рассмотрено выше.
Этапы создания светящейся Основы:
1. Перемешиваем люминофор с пигментом (если люминофор цветной - сразу переходим ко второму этапу)
2. Перемешиваем люминофорную смесь (или люминофор, если пигмент не используем) с чистой основой
ОСНОВА (100%) 1 кг ЛЮМИНОФОР (20-30%) 200-300 г ПИГМЕНТ (10-20%) 20-60 г
Иногда, в качестве основы применяются материалы на 2-х и 3-х компонентной основе. Это могут быть лаки, смолы или силиконовые компаунды (полиуретановые компаунды или тиксотропные ненасыщенные смолы). При работе с такими материалами необходимо помнить, что количество люминофора рассчитывается в соотношении к общей массе всех компонентов основы (A+B или A+B+C). В этом случае люминофор и пигменты вводят в наиболее вязкий компонент (обычно, компонент А) и тщательно перемешивают, прежде чем добавить остальные части основы.
Если вязкость основы, по каким-либо причинам не устраивает, и необходимо применить разбавитель (или растворитель), то массу люминофора рассчитывают только после того, как основа будет доведена до нужной текучести.
ВАЖНО! Люминофоры обладают послесвечением, а также прекрасно светятся в ультрафиолетовом свете, что позволяет использовать их в декорировании развлекательных центров и клубов с соответствующим освещением.
В зависимости от химического состава люминофора формируемые знаки могут быть разного цвета и различной яркости. Выпускаемые в настоящее время вакуумные люминесцентные индикаторы предназначены для работы в цепях вывода информации, воспроизведения знаков в вычислительных и измерительных устройствах широкого применения.
В зависимости от химического состава люминофора формируемые знаки могут быть разного цвета и различной яркости.
Совершенствование методов синтеза п химического состава люминофоров с целью улучшения указанных характеристик, а также технологии производства ламп привело к тому, что современные люминесцентные лампы обладают высокой светоотдачей и большой долговечностью. Широкие возможности в варьировании спектрального состава излучения люминофоров позволяют в настоящее время выпускать большой ассортимент ламп.
Во втором столбце таблицы указан химический состав люминофора, причем сначала указывается соединение, образующее основную решетку, и затем в квадратных скобках указан металл-активатор. Соединения, образующие твердый раствор, заключены в круглые скобки. Люминофоры, входящие в виде механических смесей, отделены точкой с запятой. Эффективность (отдача) и время послесвечения (пятый и шестой столбцы) зависят от влияния многих факторов, и поэтому их значения, приведенные в таблице, следует рассматривать как ориентировочные.
Оставляя в стороне индивидуальные особенности химического состава люминофора, необходимо в первую очередь отметить влияние плотности тока. При изменении ее разность потенциалов экрана и анода не остается постоянной. С увеличением плотности тока она растет, как если бы повышенная концентрация электронов затрудняла достижение равновесного состояния. Это особенно резко проявляется при возбуждении неподвижным лучом. Одновременное повышение плотности тока и энергии электронов создает еще менее благоприятную обстановку для равновесия. При повышенной энергии бомбардирующих частиц одинаковому изменению плотности тока соотвег ствует значительно большая разность потенциалов.
А - постоянная, зависящая от химического состава люминофора.
| Параметры экранов ЭЛТ. |
Экраны первых трех групп обычно отличаются только химическим составом люминофора. Для экранов четвертой и пятой групп применяют двухслойное покрытие люминофорами.
| Схема энергетических уровней и электронных переходов между ними при поглощении и излучении у молекул люминесцентных веществ. |
В основу классификации могут быть положены различные признаки: химический состав люминофоров, метод возбуждения свечения, длительность свечения.
Для исправления цветности излучения применяют люминофор, атомы которого возбуждаются ультрафиолетовым излучением горелки. Химический состав люминофора подобран так, что максимум излучения его возбужденных атомов расположен в оранжево-красной части спектра. Для видимого излучения горелки люминофор практически прозрачен. Смешение спектров излучений горелки и люминофора делает лампу приемлемой для наружного освещения. Продолжительность пускового периода ламп ДРЛ составляет 3 - 10 мин. Повторное зажигание возможно через 5 - 8 мин. Лампы ДРЛ выпускают мощностью 80, 125, 250, 400, 700, 1000 и 2000 Вт. Лампа мощностью 2 кВт рассчитана на напряжение 380 В, остальные - на напряжение 220 В.
В трёхминутном видеоролике сделан краткий обзор инерционного стабилизатора для фотокамеры и представлен результат его работы при съёмке в движении.
Пролог
Однажды я уже изготовил стедикам (Steadycam) для фотокамеры, но должен признаться, что он не оправдал моих ожиданий.
Я себе представлял, что смогу с его помощью производить съёмку в движении, одновременно отслеживая перемещение объекта съёмки, но у меня ничего не получилось.
Первая же попытка съёмки в движении, проведённая в полевых условиях, с треском провалилась. Зато она выявила главный недостаток стедикамов маятникового типа – нарушение равновесия камеры, при постоянном ускорении или при движении по криволинейной траектории, например, по дуге.
У всех стабилизаторов, построенных по принципу маятника, центр тяжести находится чуть ниже точки опоры, что и приводит к смещению положения камеры при длительном ускорении или криволинейном движении. Причём, чем меньше масса подвижной части, тем ниже и стабильность, обеспечиваемая инерцией системы.
Другой, не менее существенный недостаток традиционного стедикама – отсутствие удобного управления положением камеры. Проще говоря, у оператора нет обыкновенной ручки, с помощью которой он мог бы оперативно направлять камеру на объект съёмки. Эту проблему я тоже пытался решить в своей первой конструкции, но управление оказалось не очень удобным, и совершенно бесполезным при съёмке в движении.
Наверное, операторы-виртуозы способны одновременно:
1. Следить за дорогой.
2. Удерживать в кадре объект съёмки.
3. Во время ускорения и замедления, нежно придерживать камеру, закреплённую на стедикаме.
Но мне с трудом удаётся осуществить и первые два пункта. Достаточно сосредоточиться на рельефе дороги (когда это не гладкий асфальт), как объект съёмки сразу выпадает из кадра. Посему, я уже было забросил попытки съёмки репортажного видео, но в связи со всплеском моды на трёхосевые электронные стедикамы, снова вернулся к своей мечте и попытался осуществить её бюджетными средствами.
Конечно, интересно было бы построить стабилизатор с микропроцессорным, сервоприводным управлением, тем более что электронно-программная часть стоит относительно недорого. Но общие затраты, включая датчики, сервомоторы и питание уже сравнимы со стоимостью бюджетной видеокамеры. Строить такую систему ради съёмки любительских роликов уж точно не стоит. Тогда уже целесообразнее доложить денег и купить более или менее приличный камкордер, в котором есть встроенная система электронной стабилизации.
В общем, я задался вопросом, а возможно ли вообще произвести в движении плавную съёмку с помощью любительской фотокамеры… Ведь на первый взгляд, у современной фотокамеры есть всего пара существенных отличий от видеокамеры.
Разбор отличий фотокамеры от видеокамеры в плане съёмки в движении
Первое отличие – отсутствие электронного стабилизатора. Но ведь никто не запрещает применить программную стабилизацию изображения к уже готовому видеоролику. К тому же, когда имеется исходное видео, то эту операцию можно произвести с учётом особенностей отснятого материала. Например, часть ролика можно стабилизировать, а часть зафиксировать, чтобы видео-картинка вообще не двигалась, будто съёмка велась со штатива.
Не стоит надеяться на оптический стабилизатор, который имеется в современных фотокамерах. Он может только ухудшить результаты видеосъёмки в движении, и его лучше отключить. Во всяком случае, обе мои камеры, при включённых оптических стабилизаторах, добавляют подёргивание в видео, снятое в движении, хотя и довольно хорошо справляются при неспешной съёмке.
Второе отличие – отсутствие запаса по размеру изображению, необходимого для постобработки с применением программной стабилизации. Дело в том, что при софтверной стабилизации, часть исходного изображения утрачивается.
В видеокамерах для нужд стабилизации изображение формируется с запасом, поэтому результирующая, уже стабилизированная картинка сохраняет заданное разрешение.
В фотокамере этот недостаток можно частично компенсировать, если при съёмке выбрать заведомо меньшее фокусное расстояние объектива и большее разрешение изображения, чем требуется для конечного кадра. Ведь, для любительского видео некоторое снижение предельного разрешения не столь критично, как нестабильность картинки на экране.
Если же съёмка ведётся в разрешении, превышающем разрешение конечного фильма, то потери будут и вовсе несущественны. Ведь каждое очередное разрешение видеокартинки превышает предыдущее в 1,5 раза.
Но даже с учётом вышесказанного, получить приличные результаты съёмки в движении не удаётся. Причина в потере значительной площади изображения, необходимой для программной стабилизации, и обусловленной слишком большой амплитудой дрожания фотокамеры. Кроме этого, резкие изменения положения камеры создают заметные артефакты изображения, с которыми не может справиться программа стабилизации изображения.
У меня никогда не было видеокамеры профессионального класса, но я всегда с интересом наблюдал, как профессиональные видеооператоры, меняя ракурс съёмки, заставляют камеру парить в пространстве. Они изменяют положение камкордера, как будто в руках у них спящий младенец. А благодаря встроенному в видеокамеру стабилизатору, плавность движения получается не хуже, чем при использовании самых навороченных электромеханических стедикамов. И хотя, подобные чудеса эквилибристики, операторы обычно вытворяют не в условиях быстрого движения, всё равно, становится ясно, что есть и другие отличия между профессиональной видеокамерой и любительской мыльницей.
Рассмотрим менее явные отличия любительских фотокамер от видеокамер, с учётом особенностей уже профессиональных камкордеров.
Третье отличие – малый вес любительской фотокамеры. Тогда как, видеокамера высокого класса может весить полтора килограмма и более, любительская мыльница редко дотягивает до 300-400 грамм.
Кроме этого, в отличие от фотокамеры, у камкордера вес распределён вдоль оптической оси объектива, что значительно улучшает инерционную стабилизацию изображения без дополнительных затрат.
Четвёртое отличие – отсутствие ручки. У профессиональных видеокамер есть расположенная сверху ручка, которая позволяет плавно перемещать видеокамеру в пространстве одной рукой.
Подозревая, что эта самая ручка и является одним из важных компонентов системы стабилизации видеокамеры в движении, я поставил несколько простых экспериментов, чтобы в этом убедиться. Вы можете их легко повторить, прежде чем браться за напильник и ножовку или покупать готовые гаджеты для стабилизации изображения.
Эксперименты с блюдцем
Быстро перемещаясь по дому с блюдцем, наполненным водой, я старался не пролить воду, применяя при этом разные приёмы и подручные средства.
Вот выводы, по этому эксперименту, которые, для лаконичности, я ограничил всего тремя пунктами:
1. Удобнее переносить блюдце на большом тяжёлом подносе, чем в руках.
2. Удобнее переносить блюдце одной рукой, чем двумя.
3. Удобнее переносить одной рукой блюдце на подносе, лежащем на дне полиэтиленового мешка, чем в случаях, описанных в пунктах 1 и 2.
Опыты позволили сделать два очевидных заключения.
1. Чем больше масса камеры, тем проще сгладить резкие движения при её перемещении.
2. Демпфировать движение камеры проще одной рукой.
Вы можете сказать, что подобные выводы можно было сделать и на основании умозрительных экспериментов. Не спорю. Просто, прежде чем браться за инструменты, мне хотелось убедиться в правильности своих догадок, ведь на рынке стабилизаторов изображения я не нашёл простых решений для съёмки в движении. Раз всё так просто, то почему их никто не производит…
Фабричные гаджеты для фото- видеокамер
Прежде чем браться за эксперименты с железом, заглянул в Интернет в поисках готовых решений.
Если не распылять своё внимание на многофункциональные риги для фото-видеокамер, по причине заоблачных цен, то на просторах сети Интернет можно найти и менее функциональные приспособления:
Как для удержания камеры двумя руками.
Так и для удержания одной рукой.
Правда, ценники в диапазоне 50…300$, скорее могут простимулировать самостоятельное изготовление этих простых приспособлений, чем их покупку, что собственно и произошло в моём случае. К тому же, даже первые опыты с железом показали, что фабричные девайсы, без существенной переделки, не позволят производить видеосъёмку в движении.
Риг с инерционной стабилизацией изображения для фотокамеры
Внимание! Для получения плавной картинки, видео, снятое с помощью фотокамеры и этого самодельного гаджета, требует дополнительной обработки в видеоредакторе. Я для этого использую инструмент Warp Stabilizer программы Adobe Premiere.
С учётом всего вышесказанного, был спроектирован простой стабилизатор изображения, который получил рабочее название «Антистедикам», так как предполагалось, что он будет лишён недостатков, присущих традиционным стабилизаторам изображения маятникового типа, что в последствие и подтвердилось.
Всего было изготовлено два инерционных стабилизатора.
Один – полноразмерный, для использования недалеко от дома.
А другой – компактный, для использования вдали от дома.
Кроме этого, компактный стабилизатор получил «пляжное» расширение.
«Полноразмерным», прототип был назван потому, что при экспериментах на макете, его масса и размеры постепенно повышались до тех пор, пока не удалось получить необходимую плавность изображения, при беге по кочкам.
При использовании этого устройства, стабилизация изображения осуществляется за счёт инерции (равномерного движения или покоя) двух грузиков, разнесённых на максимально-возможное расстояние, ограниченное размерами и жёсткостью конструкции стабилизатора.
Минимально-возможное расстояние между осями, проходящими через оптическую ось объектива и центры масс грузиков, выбрано так, чтобы, при минимальном фокусном расстоянии объектива, в кадр не попали элементы передней части стабилизатора.
На этом чертеже представлен полноразмерный инерционный стабилизатор. С его помощью удалось получить очень хорошие результаты при съёмке во время бега по кочкам. Однако, даже с учётом того, что грузики можно было спрятать под горизонтальную планку, размеры девайса создавали неудобства при транспортировке.
Поэтому был изготовлен ещё одни более компактный инерционный стабилизатор, а именно, уменьшенный в полтора раза, по сравнению с прототипом. Естественно, что качество стабилизации пропорционально снизилось, но я подозреваю, что именно этот вариант приживётся в моём кофре.
Для крепления камеры к горизонтальной планке стабилизатора, была применена
Одна из ручек стабилизатора предназначена для съёмки в движении, а другая для неспешной съёмки с верхней точки.
Четыре грузика, общим весом 1,2кг, обеспечивают инерционную стабилизацию камеры во время движения оператора. Общий вес стабилизатора, снаряжённого камерой весом около 600гр, достигает 2кг.
Вес уменьшенной копии мало отличается от веса «старшего брата», но зато, при транспортировке, он занимает намного меньше места.
Это детали, из которых был собран инерционных стабилизатор.
Для надёжного крепления ручек, в них были просверлены отверстия, в которые, эпоксидным клеем, были вклеены металлические резьбовые втулки.
А вот так выглядит инерционный стабилизатор с установленной камерой в собранном виде.
Чтобы не везти с собой в путешествие грузики, было решено заменить их жёсткими 250-граммовыми ПЭТ бутылками, заполняемыми песком. Удельный вес песка по справочнику около 2,7гр/см³. При этом масса каждого из грузиков должна быть равна около 700гр. Такая масса и карта её распределения должны были бы обеспечить стабилизацию не хуже, чем при использовании полноразмерного стабилизатора.
Нужно сказать, что при испытаниях, с использованием речного песка, выяснилось, что вес заполненных бутылок достигает всего 1,2 кг. Однако, благодаря форме бутылок, качество стабилизации оказалась на уровне полноразмерного девайса.
Для обеспечения необходимой жёсткости конструкции, желательно выбирать самые плотные толстостенные бутылки, с крышками диаметром не менее 40мм. Нужно заметить, что этикетки бутылок, выполненные из термоусадочной плёнки, придают бутылкам дополнительную жёсткость. Такие этикетки удалять не следует.
Шайбы, охватывающие крышки с двух сторон, должны быть максимально-возможного размера.
Для того чтобы винт, крепящий угольник к горизонтальной планке стабилизатора, не прокручивался в буксе во время затягивания барашка, контактные поверхности буксы и винта были залужены, а затяжка винта в буксе произведена в нагретом состоянии.
Увеличение количества деталей этого узла связано с отсутствием крупных шайб с небольшим диаметром внутреннего отверстия.
А это «пляжный вариант» стабилизатора в собранном виде.
Для того чтобы, между съёмками, стабилизатор можно было установить на горизонтальную поверхность, в узел крепления одной из бутылок добавлен оконный угольник.
Недостаток этого стабилизатора в том, что он привлекает к себе излишнее внимание окружающих. Попытка надеть на бутылки чёрные носки большого эффекта не дала. Видимо, внимание привлекает необычная форма изделия.
Внимание! На всех чертежах, для упрощения, не показаны обычные и гроверные шайбы, которые желательно использовать при сборке и стопорении крепёжных элементов. Застопорить винты с потайными головками можно нитрокраской или лаком для ногтей.
О соотношении размеров инерционного стабилизатора
При отклонении камеры от горизонтальной оси, оператор вынужден фиксировать ручку стабилизатора в руке. Момент силы, передающийся руке оператора, прямо пропорционален длине вертикальной планки и весу камеры, и обратно пропорционален диаметру ручки. Поэтому, удобство управления камерой зависит от диаметра ручки. Для улучшения тактильных ощущений о положении ручки в руке, полезно сделать на ней небольшие концентрические углубления.
Нужно сказать, что размеры каждой детали стабилизатора, являются компромиссом между теми или другими параметрами устройства.
Например, чем тоньше ручка, тем труднее стабилизировать стедикам при ускорении, но чем толще ручка, тем слабее тактильное ощущение горизонта.
Другим компромиссом является выбор между размерно-весовыми показателями конструкции и качеством стабилизации. Чем длиннее горизонтальная планка и тяжелее грузики на её концах, тем выше качество стабилизации. Однако, при увеличении длины горизонтальной планки, её конец может попасть в поле зрения объектива, а увеличение веса делает переноску оборудования малокомфортной. Я не рекомендую увеличивать вес снаряжённого стабилизатора более 2,5кг, а предельный размер лучше подогнать под любимый кофр.
Регулировка инерционного стабилизатора изображения для фотокамеры
Если вы используете грузики, положение центра тяжести которых нельзя изменить (как на фото), то отрегулировать горизонт можно путём поворота вертикальной планки на небольшой угол в узле её крепления. Перед регулировкой, один из винтов отпускается, а второй затягивается не до конца. После чего, планка устанавливается в нужно положение, и оба винта затягиваются.
Если в камере нет электронного индикатора уровня, то для юстировки горизонтального положения камеры можно использовать внешний пузырьковый уровень.
Если отказаться от установки быстросъёмной площадки, и использовать стандартный фото винт, то такой стабилизатор можно изготовить за пару часов.
А вот идея, как можно приподнять фото винт от фотовспышки над горизонтальной планкой.
Как пользоваться инерционным стабилизатором
Как оказалось, пользоваться инерционным стабилизатором намного проще, чем традиционным стедикамом. Жёсткий инерционный стабилизатор всегда мгновенно готов к работе, вследствие отсутствия затухающих колебаний, свойственных стедикамам маятникового типа.
При наборе скорости, оператору достаточно твёрже сжать ручку девайса, и ослабить хват, как только скорость движения стабилизируется, а траектория станет прямолинейной.
Вес, балансирующей в руке конструкции, позволяет легко почувствовать положение камеры относительно горизонта через тактильные ощущения. Именно для улучшения тактильных ощущений, ручка удалена от центра тяжести системы на большее расстояние, чем в профессиональных видеокамерах.
Недостатки инерционного стабилизатора представленной конструкции
Основной недостаток этой самоделки – значительный вес, который при съёмке приходится удерживать в одной руке, а при транспортировке вешать на плечо. Правда, этими же недостатками обладают стедикамы и других типов.
Применение стабилизатора для спецэффектов
Если одну из ручек стабилизатора установить на уровне камеры и удалить грузики, то можно, при съёмке с рук, создать спецэффект "качели" или "корабельная качка".
Чтобы во время вращения или резкого перемещения камеры, петли, предназначенные для крепления ремня, не создавали помех записи звука, их можно закрепить с помощью канцелярской резинки.
И так, Доброго времени суток товарищи.
Решил написать тут историю, как я одним вечером нашёл у себя несколько движков, контроллер, блютус модуль, пару трубок, кучу болтиков, несколько катушек пластика, секретные коды запуска ракет... а также желание все это где нибудь применить.
Так как я до того момента уже имел опыт настройки и работы с электронными стедикамами, захотел сделать свой, вернее под свою камеру.
И так, что мы имели на старте:
Три разных двигателя для стабилизаторов (покупались давно, как запчасти) да контроллер alexmos 8bit с платой расширения для третьей оси (вроде бы китайская копия, но это не точно).
Этого было уже вполне достаточно для работы стабилизатора, в дальнейшем добавился модуль блютус, для настройки через приложении на телефоне (очень удобно). Аккумуляторы снял с коптера, благо тому они уже без надобности.
Все что нужно у нас есть, нет только рамы, куда это все можно установить, тут то и началась работа.
В самом первом варианте я не учел того, что где то нужно устанавливать контроллер
Выглядело это вот так:В следующем варианте было неудобно настраивать центр тяжести(сейчас вроде неплохо, но все равно есть что доработать)
Далее я решил, что выглядит все это дело не очень, да и хорошо бы спрятать всю проводку (переделал модель, напечатал, но лень не даёт довести до конца)
На данный момент стабилизатор выглядит вот так
Работает достаточно неплохо, конструкция получилась в меру жёсткая и лёгкая (хотя можно сделать и полегче).
Сколько все это все весит не знаю, но конструкция достаточно прочная и жесткая. Есть что доработать: аккумулятор надо куда то крепить (пока что крепится липучкой к верхней трубке), проводку спрятать, разобраться с третьей осью (немного подпалил контроллер), установить джойстик для удобного управления, кнопку вкл-выкл. В остальном вроде все вполне неплохо.
Все чёрные детали напечатаны пластиком REC pla, зеленые элементы напечатаны пластиком Filamentarno T-SOFT.
Пробовал печатать REC relax, но детали из него были весьма хреновыми на скручивание и не такими жесткими, как из PLA, ABS тоже пробовал, но так и не нашёл с ним общего языка, вечно немного портил геометрию, новомодного AEROTEXа не было, чтоб попробовать, но думаю было бы неплохо.
Комплектующие:
1) Двигатели
При выборе оборудования для видеосъемки будет ошибкой думать, что достаточно купить навороченную камеру с высоким разрешением и картинка будет выглядеть хорошо. На самом деле, если посмотреть видео, снятое профессионалами, мы уже по плавности перемещения камеры увидим, что камера закреплена на чем-то, позволяющем избежать резких поворотов и тряски. То есть на деле не менее важную роль играют различные системы, фиксирующие камеру, либо позволяющие плавно двигать её. В случае съемки с рук наиболее современным вариантом такой системы являются электронные стабилизаторы (стедикамы), компенсирующие поворот камеры за счет встроенных электромоторов.
Рассмотрим подробнее, что же они делают.
У любого электронного стабилизатора камера и ручка, за которую его удерживают, соединены двумя рамками, расположенными перпендикулярно друг другу. Между рамками присутствуют три шарнира, приводимых электромоторами. Каждый из этих электромоторов удерживает камеру от поворота по одной из трех осей. Эти три оси обычно называют по терминологии авиации:
- Крен - наклон камеры влево-вправо
- Тангаж - наклон вперед-назад
- Рысканье - поворот вокруг вертикальной оси
Также в конструкцию стабилизатора входят гироскопы, которые, собственно, определяют стремление камеры вращаться вокруг этих осей.
Из этого всего понятно, что даже в простейшем виде электронный стабилизатор представляет собой высокотехнологичное устройство, возможности которого раньше можно было реализовать только за очень большие деньги.
В зависимости от задач и бюджета, для видеосъемки могут использоваться разные камеры. Соответственно, поскольку камеры имеют разный вес, стабилизаторы отличаются по максимальной нагрузке. Поэтому мы решили не мешать все в кучу, а рассматривать данные устройства в порядке возрастания максимальной нагрузки.
Электронные стабилизаторы для экшн-камер
Экшн-камеры имеют компактные размеры, поэтому и стабилизаторы для них оказываются легкими. Они могут использоваться с удлинителями-моноподами, которые превращают их в продвинутую “селфи-палку”.
Наиболее популярны и распространены стабилизаторы китайской фирмы Feiyu . Их популярность возникает за счет небольшой цены, которая, в свою очередь, обусловлена функциональной простотой.
Первая из моделей, с которой все и начиналось - , предназначенная для GoPro HERO 3 и - послужила отправной точкой для последующих устройств. Для управления здесь используется всего лишь две кнопки - одна для включения, другая - для переключения режимов. Камера лишь крепится к стабилизатору, управлять камерой со стабилизатора невозможно. Характерная особенность Feiyu FY-G4 - его нельзя включать без нагрузки, то есть камеры.
Имел три режима, в зависимости от того, какие оси остаются зафиксированными с помощью стабилизатора, а какие нет. Позже вышла модель , крепление которой стало универсальным и подходило для камер других производителей.
Основным улучшением еще одной обновленной модели - стала возможность поворота камеры на 360 градусов по горизонтали, а также подключения GoPro к разъему на стабилизаторе для удобства работы, все это вкупе с новым, более удобным креплением самой камеры. На стабилизаторе, наконец, появился джойстик для управления поворотом.
Другой форм-фактор электронных стабилизаторов для экшн-камер представлен моделью . Уже название говорит о том, что он более компактен.
Имеет небольшой корпус без ручки, так как предназначен для установки на различные крепления для экшн-камер.То есть, вы можете поставить его на велосипед, шлем, любую подвижную платформу, а он будет стабилизировать закрепленную экшн-камеру. Впрочем, никто не мешает закрепить и его на монопод и использовать для селфи-видео, как FY-G4 .
Стабилизаторы для смартфонов
Профессионал вряд ли будет целенаправленно снимать на смартфон, а вот для любителя таковой может оказаться основным устройством видеозаписи, благо современные модели “умных телефонов” это позволяют.
Feiyu в этом сегменте выпускает модель FY-G4 Pro и FY-SPG Live .
Основной “фишкой” второго является возможность поворота в вертикальное положение съемки, подключение к смартфону по Bluetooth. При этом, на смартфон ставится специальная программа, с помощью которой можно калибровать стабилизатор.
Но лучшим стабилизатором для такого стиля съемки, пожалуй, является .
Основные преимущества этого устройства:
- Стабилизатор подключается к смартфону по Bluetooth, и может управлять съемкой фото и видео с помощью выделенных кнопок.
- Программное обеспечение поддерживает функцию определения лиц, благодаря чему Osmo Mobile может автоматически снимать какого-либо человека, следя за его перемещениями поворотом в его сторону.
- Стабилизатор поддерживает функцию motion timelapse. Камера смартфона делает серию снимков со смещением на небольшой угол после каждого из них, а затем эти снимки объединяются в видеоролик.
- Возможность апгрейда качества изображения с появлением новых моделей смартфонов.
- Возможность использования стабилизатора с GoPro HERO с помощью креплений сторонних производителей.
Стабилизаторы для фотоаппаратов и видеокамер
От компактных стабилизаторов происходят самые простые модели - с одной ручкой. Здесь мы возвращаемся к моделям Feiyu. Дело в том, что они разработали аналогичную FY-G4 модель стабилизатора, только предназначенную для камер большего размера. Называются эта модель FY-MG .
Она поддерживают камеры с весом до 1 килограмма, что, конечно, является не только количественным, но и качественным скачком.
В случае использования подобного стабилизатора необходима не только настройка под вес камеры, но и регулировка под центр тяжести. Поэтому на FY-MG предусмотрена возможность регулировки баланса камеры по всем плоскостям.
У данного устройства существует две версии: FY-MG Lite и FY-MG V2 . Вторая отличается от первой пластиковым кейсом для переноски и, самое важное, наличием в комплекте держателя, позволяющего удерживать стабилизатор двумя руками. Таким образом, стабилизатор имеет несколько используемых конфигураций, представленных на фото ниже.
Устройства серии DJI Ronin , несмотря на такой же принцип работы, как у других производителей, имеют ряд качественных отличий, позволяющих рассматривать их как отдельный класс. Перечислим эти особенности:
Выводы
Выбор электронного стабилизатора определяется, в первую очередь тем, какую камеру вы хотите использовать и какой у вас бюджет. Это не тот случай, когда вам придется выбирать из множества аналогичных моделей, так как на нашем рынке количество производителей весьма ограничено. Так или иначе, любой электронный стабилизатор значительно улучшает продуктивность работы. В некоторых случаях, его может заменить классический механический стедикам, который, как ни странно, дает более натуральный эффект стабилизации, но это совсем другая история.
