Slider e gimbal: movimenti di camera per foto e video

Due strumenti per due problemi diversi

Chi si avvicina al video o al time-lapse incontra presto due oggetti che sembrano parenti stretti, ma risolvono problemi diversi. Il primo, lo slider, crea un movimento di camera lungo una traiettoria prestabilita. Il secondo, il gimbal, ripulisce un movimento già in corso, eliminando il tremolio delle mani e il rimbalzo dei passi.

La distinzione conta nella scelta dell’acquisto. Un fotografo di paesaggio interessato al time-lapse con un lento spostamento laterale cerca uno slider motorizzato. Un videomaker che deve seguire un soggetto camminando cerca un gimbal. Chi fa entrambe le cose, e oggi i fotografi che girano video sono molti, finisce spesso per dotarsi di tutti e due.

Nessuno dei due strumenti sostituisce il treppiede. Lo slider ci si appoggia sopra, il gimbal si usa in alternativa nelle riprese a mano. La base rigida resta il punto di partenza di ogni ripresa pulita, come ricorda anche la guida alla stabilizzazione video.

GIMBAL Oscar 1.jpg — Cristobal aeorum, 2014-10-09 08:38:21. Fonte: Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.

Che cos’è un gimbal a tre assi

La parola gimbal indica un supporto articolato che permette a un oggetto di ruotare attorno a un asse. Nella versione completa, tre anelli sono annidati l’uno nell’altro, con assi di rotazione perpendicolari. L’oggetto montato nell’anello interno mantiene il proprio orientamento anche quando il supporto si inclina o ruota. Le navi lo usano da secoli per bussole, fornelli e portabicchieri.

I gimbal elettronici per la fotografia e il video applicano lo stesso principio con un’aggiunta moderna. Un sensore inerziale, composto da giroscopi e accelerometri, rileva continuamente l’orientamento della fotocamera. Tre motori senza spazzole, uno per ciascun asse, contrastano i movimenti indesiderati. Gli assi sono tre: beccheggio, cioè l’inclinazione su e giù, imbardata, cioè la rotazione destra e sinistra, rollio, cioè l’inclinazione laterale.

La parte più delicata è l’algoritmo. Il sistema deve distinguere un movimento voluto, come una panoramica, da una vibrazione involontaria, come il passo di chi cammina. Le impostazioni di inseguimento servono proprio a questo: un gimbal che segue la mano con ritardo regolabile produce panoramiche morbide, mentre uno troppo rigido restituisce un movimento meccanico. I giroscopi misurano la velocità di rotazione, e gli accelerometri correggono nel tempo la deriva dei primi, in modo che l’orizzonte resti livellato.

Dal sospensorio di Filone allo Steadicam

La storia del sistema è più antica di quanto si creda. Le fonti attribuiscono a Filone di Bisanzio, nel III secolo a.C., la descrizione di un calamaio a otto facce con il pozzetto sospeso su anelli concentrici, in modo che l’inchiostro restasse al suo posto qualunque lato fosse rivolto verso l’alto. Alcuni studiosi hanno messo in dubbio l’attribuzione, ma molti ritengono il testo una copia fedele dell’originale. Gerolamo Cardano, nel Cinquecento, descrisse con precisione la sospensione, tanto che oggi la chiamiamo anche sospensione cardanica, anche se non ne fu l’inventore.

Nel cinema, il passo decisivo arrivò nel 1975, quando la Cinema Products Corporation introdusse lo Steadicam, inventato da Garrett Brown. Il sistema prevede un’imbracatura indossata dall’operatore, un braccio a molla e una slitta con la camera da un lato e monitor e batterie dall’altro come contrappeso. Un giunto a basso attrito collega braccio e slitta, che resta in posizione verticale perché la parte inferiore è appena più pesante. Il peso e l’inerzia del sistema assorbono le piccole oscillazioni del corpo. Il primo film in cui fu impiegato fu Bound for Glory nel 1976, seguito da Marathon Man e Rocky, nello stesso anno. La scena della salita dei gradini di Rocky, ripresa in movimento fluido, è tuttora tra le immagini più riconosciute del cinema americano.

Lo Steadicam è un gimbal meccanico, che si basa sul bilanciamento del peso e richiede un operatore addestrato. I gimbal elettronici manuali, diffusi negli ultimi anni, hanno reso la stessa idea accessibile a chi non ha anni di pratica. Sistemi analoghi stabilizzano le fotocamere su droni e veicoli.

Che cos’è uno slider e come si usa

Lo slider è una guida, di solito in alluminio o carbonio, lunga da trenta centimetri a più di un metro, su cui scorre un carrello che porta la fotocamera. Si fissa su un treppiede o su due supporti e produce un movimento lineare. Il suo antenato è il carrello del cinema, la dolly, che si muove su binari. Lo slider porta lo stesso linguaggio visivo a una scala ridotta e alla portata di un singolo operatore.

Esistono tre famiglie. Gli slider manuali scorrono a mano, con un cuscinetto a sfere o una frizione regolabile, e servono per riprese brevi in cui il movimento si controlla con la mano. Gli slider motorizzati hanno un motore, spesso passo-passo, che sposta il carrello a una velocità programmata, con possibilità di impostare durata, direzione e accelerazione. Gli slider con testa pan-tilt aggiungono un movimento rotatorio, che permette traiettorie complesse in cui la fotocamera segue un punto mentre si sposta lateralmente.

Il linguaggio visivo dello slider è quello del parallasse. Quando la fotocamera si sposta lateralmente, gli elementi in primo piano scorrono più velocemente di quelli sullo sfondo, e la scena acquista profondità. Un primo piano con un oggetto, come un sasso, un fiore o un bicchiere, rende ancora più marcato l’effetto. Per questo motivo i grandangoli, che esagerano le distanze, ricavano da uno slider un risultato più spettacolare, come illustra l’articolo sugli obiettivi grandangolari.

Lo slider si usa anche in verticale e inclinato, con attacchi per il treppiede, per ottenere salite e discese. Le guide più lunghe permettono movimenti più ampi, ma diventano pesanti e richiedono supporti robusti, perché la flessione della guida si traduce in vibrazioni.

Differenza rispetto alla stabilizzazione interna

Una domanda frequente è se un gimbal serva ancora quando la fotocamera ha già la stabilizzazione. La risposta sta nelle capacità dei diversi sistemi.

La stabilizzazione ottica, spiegata nell’approfondimento sul sistema di stabilizzazione ottica negli obiettivi, sposta un gruppo di lenti per correggere piccole oscillazioni, di solito su due assi. La stabilizzazione sul sensore, o IBIS, sposta il sensore stesso e in molti modelli corregge cinque assi, incluso il rollio. Funziona con qualunque obiettivo, ma ha un campo di movimento limitato. Per la fotografia si parla di vantaggi che arrivano a diversi stop sul tempo di posa, ma quelle cifre si riferiscono a scatti singoli, non a riprese in cammino.

La stabilizzazione elettronica, o EIS, ritaglia e sposta l’immagine con il software. Richiede un sensore che sia più grande dell’inquadratura finale e riduce il campo visivo, quindi un ritaglio che a risoluzioni elevate, come descritto nell’articolo sulla risoluzione video, ha un prezzo in dettaglio. Non può eliminare la sfocatura dentro il singolo fotogramma.

Il gimbal lavora a un livello diverso. Non corregge l’immagine, ma muove fisicamente la fotocamera in direzione opposta ai movimenti indesiderati, con una escursione molto più ampia di quella di sensore e lenti. Per questo, durante una camminata, produce un risultato che nessuna stabilizzazione interna eguaglia. Le tecniche si possono anche combinare, ma di solito si disattiva la stabilizzazione della fotocamera quando si usa il gimbal, perché i due sistemi possono interferire e dare luogo a movimenti strani. Conviene provare entrambe le impostazioni e scegliere quella che rende meglio con il proprio modello.

Bilanciamento e carichi

Un gimbal funziona bene solo se la fotocamera è bilanciata, cioè se il suo baricentro coincide con l’asse di rotazione. Il principio vale tanto per lo Steadicam meccanico, dove il centro di gravità sta sul perno, quanto per i modelli motorizzati. Un carico sbilanciato obbliga i motori a un lavoro continuo per compensare, consuma batteria, scalda l’elettronica e produce vibrazioni o un tremolio riconoscibile.

La procedura è sempre la stessa. Si monta la fotocamera con l’obiettivo che si userà, il paraluce, il microfono e ogni altro accessorio, perché ogni grammo cambia il baricentro. Con il gimbal spento, si regola la posizione della piastra in avanti e indietro finché la fotocamera resta orizzontale. Poi si bilanciano gli altri assi, uno alla volta, controllando che l’apparecchio resti fermo in qualunque posizione. Solo a quel punto si accende il motore. Se si cambia obiettivo, occorre ripetere l’operazione.

La portata dichiarata dal costruttore è un limite superiore, da non raggiungere. Il peso da considerare comprende fotocamera, obiettivo, impugnatura e accessori. Un obiettivo zoom luminoso e pesante può spostare il baricentro molto più in avanti di una focale fissa leggera. Una regola di prudenza consiste nel restare ben sotto il limite indicato, per ridurre il carico sui motori e prolungare l’autonomia.

Per gli slider il discorso è parallelo. La portata del carrello, la rigidità della guida e la scorrevolezza del movimento determinano la qualità del risultato. Un carico troppo vicino al massimo fa vibrare la fotocamera, soprattutto con movimenti lenti, dove ogni scatto del motore si vede.

Gimbal o slider per time-lapse e riprese fluide con mirrorless

La scelta tra gimbal o slider per time-lapse e riprese fluide con mirrorless dipende da cosa si vuole ottenere, non dalla fotocamera. Le mirrorless sono più leggere delle reflex, e questo facilita il bilanciamento di entrambi gli strumenti, ma le regole restano le stesse.

Per il time-lapse, il gimbal ha un ruolo secondario. Alcuni modelli prevedono modalità dedicate che ruotano la fotocamera a intervalli, utili per panoramiche lente, ma non producono spostamenti laterali. Lo slider motorizzato, che sposta il carrello di una piccola quantità tra uno scatto e l’altro, è lo strumento più adatto.

Per le riprese fluide, la situazione si capovolge. Uno slider copre al massimo qualche decina di centimetri, mentre un gimbal permette di camminare, salire una scala e girare attorno a un soggetto. In un servizio di viaggio o in un documentario, il gimbal garantisce una libertà che nessuna guida può offrire. Per la maggior parte dei fotografi che iniziano con il video, la scelta più equilibrata è il gimbal, con lo slider come secondo acquisto per le sequenze controllate.

Il time-lapse motorizzato: intervalli e movimenti

Il time-lapse accelera eventi lenti catturando fotogrammi a intervalli molto più lunghi del tempo di riproduzione. Il principio è matematico: il fattore di accelerazione è il rapporto tra la frequenza di riproduzione e quella di cattura. Un filmato girato a 12 fotogrammi al secondo e proiettato a 24 appare due volte più veloce.

Un esempio pratico aiuta. Per una clip finale di 10 secondi a 25 fotogrammi al secondo servono 250 scatti. Con un intervallo di 5 secondi, la ripresa dura circa 21 minuti. Con un intervallo di 15 secondi, circa un’ora. L’intervallo si sceglie in base alla velocità del soggetto: nuvole veloci, pochi secondi; tramonto, qualche secondo in più; fioritura, minuti.

Il tempo di posa influisce sull’aspetto del movimento. Per ottenere una sfocatura naturale, l’esposizione dovrebbe durare circa metà dell’intervallo: con 30 secondi tra uno scatto e l’altro, un tempo di 15 secondi. Tempi molto brevi, come 1/50 di secondo ogni 30 secondi, producono un effetto scattoso, simile allo stop motion. In piena luce, per allungare il tempo serve un filtro ND, argomento approfondito nella guida ai filtri fotografici.

Il movimento di camera aggiunge il senso del viaggio. Nei sistemi di motion control, motori passo-passo muovono la fotocamera su uno o più assi in modo lentissimo, così che la scena appaia come una ripresa normale mentre il mondo scorre veloce. Un esempio storico è Baraka di Ron Fricke, girato con attrezzature su misura che panoramicavano, inclinavano e spostavano la camera con motori passo-passo. Uno slider motorizzato fa la stessa cosa su scala ridotta. Per un movimento complessivo di 60 centimetri su 300 scatti, il carrello avanza di 2 millimetri a ogni fotogramma. Il motore si muove tra un’esposizione e l’altra, mentre durante lo scatto la fotocamera resta ferma, il che evita sfocature.

La differenza con l’iperlapse sta proprio qui: nell’iperlapse la fotocamera si sposta su distanze lunghe, di solito a mano o su un gimbal, e la stabilizzazione si ottiene in post-produzione. Il confronto è affrontato nell’articolo su hyperlapse e timelapse.

Il time-lapse motorizzato richiede alcune precauzioni. La batteria deve durare per tutta la ripresa, la scheda deve avere spazio sufficiente, l’esposizione deve restare stabile (nel caso di un tramonto si gestisce con rampe graduali) e il bilanciamento del bianco va fissato per evitare sfarfallii. Le sequenze si assemblano al computer, dove è possibile anche correggere i flicker residui.

Foto con movimento: usi creativi

Slider e gimbal non servono solo al video. Nella fotografia, il movimento controllato della fotocamera produce effetti difficili da ottenere a mano libera.

Con il gimbal si possono fare panning molto regolari su soggetti in movimento, mantenendo l’asse costante e sfruttando tempi lenti per sfocare lo sfondo. Con lo slider si realizzano le cosiddette foto a parallasse: si scattano alcune immagini spostando la fotocamera di pochi centimetri, e il risultato si può animare per simulare la profondità. Nelle riprese con tempi lunghi, un movimento lento durante l’esposizione genera scie e sfocature creative, simili a quelle di uno zoom burst, tecnica descritta nella guida allo zoom burst.

Anche i rallentatori beneficiano degli strumenti di movimento. Una ripresa ad alta frequenza di fotogrammi, di cui si parla nell’articolo su slow motion e HFR, mostra ogni minima vibrazione rallentata, e un gimbal o uno slider ben bilanciati evitano che il tremolio rovini la sequenza.

Errori comuni

Gli errori più frequenti riguardano il bilanciamento e la fretta. Accendere il gimbal prima di aver bilanciato il carico affatica i motori. Cambiare obiettivo senza ricontrollare l’equilibrio provoca vibrazioni. Dimenticare di fissare i blocchi dopo la regolazione causa spostamenti inattesi.

Con lo slider, l’errore classico è l’uso su un treppiede instabile. Una guida lunga su un treppiede leggero oscilla ad ogni avvio del motore, e l’effetto si vede nel video. Servono gambe aperte e rigide, con un peso appeso al centro. Un altro errore è scegliere una velocità troppo alta: i movimenti migliori sono lenti, quasi impercettibili, e lasciano spazio all’immagine.

Nel time-lapse, gli errori classici sono l’intervallo sbagliato e l’esposizione variabile. Una prova di breve durata, con pochi fotogrammi controllati sul posto, evita di scoprire il problema a casa dopo ore di ripresa.

Un ultimo suggerimento riguarda la semplicità. Un movimento ben pensato, con un soggetto chiaro e un primo piano interessante, vale più di dieci strumenti sofisticati. Slider e gimbal sono mezzi, e come tutti i mezzi servono quando il racconto li richiede.