Seitdem Drohnen den Markt erobern, stößt man immer wieder auf neue Begriffe, die man davor noch nie gehört hat. Insbesondere im Zusammenhang mit Kameradrohnen hört man immer Häufiger den Begriff „Gimbal“ – noch vor zwei Jahren stand diese Technik in den Sternen, heute ist sie Realität.

Was ist ein Gimbal?





Das Wort „Gimbal“ kommt aus dem englischen und heisst Kardanische Aufhängung / Lagerung.
Dabei ist das Objekt in zwei Ebenen gelagert. Bei ausgewogenem Schwerpunkt ermöglicht diese spezielle Lagerung dem Objekt in der Mitte eine dreidimensionale Bewegung. Somit werden Neigungen der Umgebung automatisch ausgeglichen. Dieses Prinzip wird zum Beispiel auf Schiffen angewendet, um Messinstrumente auch bei starkem Wellengang in Waage zu halten.

gimbal wikipedia

Wie funktioniert ein Gimbal?

Um die Kamera an einer Drohne aufzuhängen und das Videobild zu stabilisieren genügt allein das Schwerpunkt-Prinzip nicht, da die Bewegungen der Drohnen viel zu schnell sind und die Kamera entsprechend träge ist.
Die drehbaren Lager würden die Schwingungen und Bewegungen zwar dämpfen jedoch nicht vollständig eliminieren. Daher verfügt die Kameraaufhängung über drei rechtwinklig zueinander stehende Achsen, die mit „bürstenlosen Motoren“ (Brushless Motor) versehen sind und durch eine Sensoreinheit die Bewegung der Drohne ausgleichen. Die Sensoreinheit – eine sogenannte IMU (inertial measurement unit) misst die Lage und Beschleunigung der Kamera im Raum in Echtzeit.
Um die Kamera in Position zu halten, werden die ermittelten Sensor- und Lagedaten genutzt. Erkennt das System nun eine minimale Lageänderung beispielsweise durch ein abruptes Abbremsen, werden die entsprechenden Motoren an dem Gimbal angesteuert, um die Kamera entgegengesetzt zu bewegen. Um gleichzeitig Vibrationen auszugleichen, wird in den meisten Fällen ein zusätzlicher Schwingungsdämpfer zwischen Drohne und Gimbal eingesetzt.

Gimbal

Durch die fortgeschrittene Technik sind Verzögerungen kaum mehr erkennbar. Obwohl die Drohne bei starkem Wind wackelt und schwank erscheint das aufgenommene Videomaterial vollkommen ruhig.

Da jeder Gimbal genau auf die verwendete Kamera hinsichtlich Gewicht und Schwerpunkt abgestimmt sein muss gibt es nur selten universelle Gimbal Systeme. Zudem passt die Montagevorrichtung auch nur zu einer speziellen Drohne. Aus den beiden genannten Gründen werden immer mehr Kameras mit passendem Gimbal ab Werk  verkauft.

Verschiedene Gimbal-Varianten

Natürlich gibt es je nach Budget und Anspruch verschiedene Gimbals. Manche gleichen Bewegungen in einer oder zwei Dimensionen aus. Dadurch wird jedoch kein wackelfreies Bild garantiert.
Nur wenn der Gimbal in drei Dimensionen Bewegungen ausgleicht, kann das Bild zu 100% wackelfrei sein. Diese Gimbals werden 3D-Gimbals genannt. (Zenmuse H3-3D, Zenmuse H4-3D oder Zenmuse H3-2D).

Vorteile von einem Gimbal

Ein weiterer großer Vorteil eines Gimbals mit bürstenlosen Motoren ist die Möglichkeit, die Kamera zu steuern. Der Gimbal wird also nicht nur zur Stabilisierung genutzt sondern auch zur aktiven Steuerung der Kamera via Fernsteuerung. Bei den Einsteigerdrohnen, wie bei der DJI Phantom 3 Serie ist nur die Neigung nach unten steuerbar. Bei den Profi-Modellen, wie beispielsweise bei der Inspire 1 ist eine zwei- oder dreidimensionale Steuerung möglich – 360° Gimbal. Bei Kinoproduktionen werden zwei Personen eingesetzt. Eine steuert die Drohne, der andere die Kamera.

Da ein Gimbal nicht nur an Drohnen von extremen Vorteil ist gibt es neuerdings auch Handheld-Gimbals, die die mechanischen Standy-Cams bald ersetzen werden. Sowohl im Hobby-Bereich (DJI Osmo) als auch für Kinoproduktionen (DJI Ronin).

Auch dazu haben wir für euch Testberichte und Vergleiche: TOP 10 Handheld Gimbals

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