Самодельный стабилизатор оптики

[galaxym]

    Изучая стабилизированные бинокли, я задался вопросом: можно ли сделать что-то подобное в домашних условиях? Начал искать информацию, стабилизация как в canon - отпала сразу, т.к. жидую призму сделать нереально. Гироскопические системы как в fujinon - аналогично, т.к. там по сути та же электроника. Наткнулся на zeiss 20x60, там используется система с карданным подвесом и без электроники. Но вся система, находится внутри бинокля и стабилизирует призмы, т.е. чтобы ее сделать нужна высокая точность.

    Пришла идея сделать тот же карданный подвес для всего бинокля. Для простоты, я взял 30 мм искатель от телескопа. Для рамки взял 2 пластиковых кольца и 4 подшипника, просверлил отверстия, собрал рамку. Вся сложность заключается в том, чтобы точно расположить искатель внутри рамки карданного подвеса, ровно в центре масс. Делал все на скорую руку, поэтому пришлось немного баллансировать после сборки.

    В итоге, получилось довольно интересно. Если просто держать за корпус искателя, то даже на 5 кратах ощущается дрожание, а если держать за рамку, то получается стабилизированная картинка! Мелкая дрожь полностью изчезает, остаются только плавные перемещения! Записал видео для демонстрации (камера закреплена, искатель держу перед камерой сначала просто за корпус, потом за рамку подвеса). стаб

    Сейчас думаю как бы все это приспособить к биноклю. В идеале, детали рамки следует распечатать на 3Д-принтере для высокой точности. И основная проблема - точно найти центр масс, для бинокля это довольно сложно. Конечно, вся эта система выглядит криво и хлипко. Но плюс в том, что такую систему можно сделать для любого бинокля. Минус - увеличение габаритов и веса. Я считаю, производители могли бы делать такие системы для конкретных моделей, причем ее стоимость - минимальна, сложность изготовления невысока. А востребованность? Думаю было бы неплохо за пару тысяч рублей иметь возможность приобрести стабилизацию для бинокля, при этом полностью сохраняя его исходные качества (без переделок, вмешательства в оптическую часть и т.п.). Можно, конечно, тупо купить штатив, но здесь интересен сам факт того, что существует возможность сделать такую систему стабилизации 

    А вообще, кто-нибудь интересовался такими системами? Кто что думает по этому поводу?

[Okub62]

И моторчик с маховиком неплохо ещё приспособить. Тогда и кардан не нужен будет.

[ДимСаныч]

Интересное решение, респект.

[Грехов Михаил]

Мне кажется что это мнимое решение. У вас рука допустим дрыгается что в одном случае одинаково что в другом. А окулярный конец как бы фиксирован. Итого, чем дальше от окулярного конца схватитесь за телескоп при рассматривании предметов, тем угол дрожания будет меньше. У вас кардан расположен ближе к объективу и вы во втором случае просто взяли телескоп дальше.  И при фиксации окуляра угловые повороты руки не сказываются на изображении. То есть кардан физически ничего не отрабатывает.

Во вторых быть может пластмассовые детали  ввиду своей мягкости играют роль демфера (кардан тут как бы ни при чём совершенно).

Так же кардан у вас бОльшего диаметра, чем телескоп. Возможно вы более удобно (под вашу руку) ухватисто держите телескоп. Давно заметил такой факт, что при съёмки проф. зеркальной камерой ввиду удобного анатомического "прилива" в корпусе могу держать её более стабильно, чем "коробок" мыльницы. Привыкнешь, так потом мыльницы кажутся вообще в принципе неудобными для фотосъёмки.

[ДимСаныч]

Мне кажется что это мнимое решение.

Михаил, мнимое решение не даёт практического результата.
Предлагаю вам подумать от чего происходит дрожание изображения.

[galaxym]

А окулярный конец как бы фиксирован. Итого, чем дальше от окулярного конца схватитесь за телескоп при рассматривании предметов, тем угол дрожания будет меньше. У вас кардан расположен ближе к объективу и вы во втором случае просто взяли телескоп дальше. 

Не совсем так. Сам искатель находится в рамке кардана и как бы в свободном подвесе. В этом, кстати, один из минусов - к искателю нельзя прикасаться, чтобы не нарушать балланс. Но при этом стабилизация действитеьно присутсвует. То есть если взять просто по середине, и как бы сильно не стараться удержать его, все равно будет дрожание. Карданный подвес в данном случае компенсирует все угловые смещения руки за счет того что искатель "висит" в подшипниках с минимальным трением. Здесь принцип как у гироскопа: как бы мы не изменяли наклон рамки, он все равно будет находиться в том же положении.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d5/Gyroscope_operation.gif

[ДимСаныч]

Здесь принцип как у гироскопа: как бы мы не изменяли наклон рамки, он все равно будет находиться в том же положении.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d5/Gyroscope_operation.gif

Нет, здесь не принцип гироскопа а принцип сохранения массы покоя которую помогает сохранять кардан. А гироскоп основан на принципе сохранения вращательного момента, но кардан там то-же присутствует.

[galaxym]

Ну да, я и имел в виду именно кардан в котором он закреплен.

[ДимСаныч]

Нет, здесь не принцип гироскопа а принцип сохранения массы покоя которую помогает сохранять кардан.

Видимо, имелся ввиду первый закон Ньютона?  Т.е. "сохранение массой (телом) состояния покоя". 

Конечно да.
Сейчас это звучит так:
Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых материальная точка при отсутствии внешних воздействий сохраняет величину и направление своей скорости неограниченно долго.

[Gennady Bankevich]

  Смысл биноклей со стабом - компактность, вынул из кармана, навёлся и смотри с трясущимися руками. А внешнюю приблуду придумали давно: штатив, монопод, Stabicam для видеосъемки. Ваять изделие размером с портфель смысла нет.

[ДимСаныч]

  Смысл биноклей со стабом - компактность, вынул из кармана, навёлся и смотри с трясущимися руками. А внешнюю приблуду придумали давно: штатив, монопод, Stabicam для видеосъемки. Ваять изделие размером с портфель смысла нет.

Ну и привели бы сразу ссылочку.

[Gennady Bankevich]

 НаФотору что ли?

[ysdanko]

Конечно да.Сейчас это звучит так: Существуют такие системы отсчёта, называемые инерциальными, относительно которых материальная точка при отсутствии внешних воздействий сохраняет величину и направление своей скорости неограниченно долго.

Но! Внешние воздействия все равно имеют место быть По моему, Михаил абсолютно прав. В этой системе нет дополнительного источника энергии (вращательного момента к примеру) за счет чего бы происходила компенсация. Это кажущийся эффект. Можно легко проверить, исключив из процесса наблюдателя 

[Gennady Bankevich]

  Можно ещё прикрутить бинокль к блину от штанги, эффект будет более явным, в части тремора проблема отпадет вовсе. Ну подкачатся разве, если что...

[Star Hunter]

Была как-то идея замутить стаб для бинокля - приделать жестко к биноклю два моторчика с маховичками. Однако вес получится ого-го. Либо использовать высокооборотистые моторчики...

[Okub62]

Зачем два? Руки трусятся обычно по вертикали, кажется. А обороты, да, чем больше, тем лучше, конечно.

[ДимСаныч]

Зачем два? Руки трусятся обычно по вертикали, кажется. А обороты, да, чем больше, тем лучше, конечно.

Олег, руки трясутся по разному и именно это приводит к угловым смещениям.

[Okub62]

А попробуйте-ка, пожалуйста, взять бинокль и потрясти им вправо-влево.  У меня так выходит гораздо хуже, чем вверх-вниз, может слегка по диагонали.  Не, я не говорю, что вообще не трясутся, но, мне кажется, так меньше. И для упрощения и облегчения конструкции может попробовать ограничиться только горизонтальным маховиком для начала? Как предложение.
Вот в этом топике там рассказывали про устройство этих штук фабричных, интересно. Может пригодится? https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,94279.0.html

[ДимСаныч]

А попробуйте-ка, пожалуйста, взять бинокль и потрясти им вправо-влево.  У меня так выходит гораздо хуже, чем вверх-вниз, может слегка по диагонали.  Не, я не говорю, что вообще не трясутся, но, мне кажется, так меньше. И для упрощения и облегчения конструкции может попробовать ограничиться только горизонтальным маховиком для начала? Как предложение.
Вот в этом топике там рассказывали про устройство этих штук фабричных, интересно. Может пригодится? https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,94279.0.html

По разному это значит одна вверх, другая вниз, одна вперёд, другая назад. И более менее стабилизируется если совпадает когда обе вверх (или вниз) и в перёд-назад. Плюс пальчики ведут себя не адекватно.

[Хрущев]

Вообще идея интересная, автору респект! Но на практике будет не всегда удобно, имхо, например при ветре...