در سال‌هاي اخير تغييراتي كه در روند شكل‌گيري و كار وسايل استوديوهاي فيلمبرداري وجود داشته است با ورود سيستم‌هاي ديجيتال به كلي تغيير كرده است و بسياري از انواع قديم ديگر حتي در كتاب‌ها هم يافت نمي‌شوند و جايي جز موزه براي آنها متصور نيست. يكي از تغييرات عمده در حال حاضر شامل وسايل فيلمبرداري است يعني ابعاد اثر‌گذاري ديجيتال شدن از خود دوربين فراتر رفته است و مي‌تواند محيط فيلمبرداري را نيز تحت تاثير قرار دهد.
يكي از عمده‌ترين تاثيرات اين تغيير بر فيلمبرداري‌هاي حركتي و غيرثابت است. فيلمبرداري‌هاي غير ثابت هميشه با يك چالش بسيار عمده مواجه بوده اند و آن اين‌كه دوربين بايد در يك خط افقي يا عمودي بسيار منظم حركت كند كه اين يكي از وقت‌گيرترين كارها در سر صحنه است. از معايب وقت‌گير بودن اين كار كه بگذريم سختي و معايب اين كار براي گرفتن يك تصوير در فضاي باز نمي‌توانيم بگذريم چرا كه هزينه وقت هدر شده براي تراز كردن چند مرتبه از اين ريل گاه هزينه فيلم‌ها را چند برابر مي‌كند.
برخي از رويدادها نيز به خودي خود داراي هيجان و حركت نيستند مانند داخل يك مسجد يا كليسا، برخي مكان‌ها نيز بيش از حد هيجان و حركت دارند و امكان قرار دادن دوربين در داخل صحنه وجود ندارد مانند زمين بازي و مسابقه يا داخل استخر.
اما راه حل اين مشكلات چيست؟ پاسخ اين مساله نيز آميخته با فناوري اطلاعات است. يعني سيستمي كه مي‌تواند با نرم افزار و سخت افزار خاص خود ماشين افزاري را اداره كند كه براي هر موقعيتي راه حلي دارد از جمله سيستم‌هاي تصويربرداري.
دوربين‌هاي حركتي
اولين امكان براي كم كردن خطاي دوربين‌هاي حركتي Steadicamها (استيدي‌كم) بودند. اين دوربين‌ها كه همراه با جليقه‌اي بر تن تصوير بردار سوار مي‌شوند و امكان حركت را به فيلمبردار مي‌دهند و موقعيت تصوير را ثابت نگه مي‌دارند. با اين كار دوربين در سطح افقي معلق مي‌ماند، اما نياز به حركت در جهات بالا و پايين و يا حركت به جلو هنوز رفع نشده بود كه نسل بعدي اين دوربين‌ها وارد بازار شد.
دوربين‌هاي آسماني
اسكاي‌كم (Skycam) يك دوربين فيلمبرداري است كه به وسيله كنترل رايانه‌اي، متعادل و معلق مي‌شود. اين سامانه مشابه استيدي‌كم بوده با اين تفاوت كه امكان مانور سه بعدي را در يك فضاي باز مانند استاديوم را داراست. اسكاي‌كم توسط سامانه كشش كابلي هدايت مي‌شود. سامانه مذكور تصاوير مورد نياز را از زواياي مختلف براي تماشاگران تأمين مي‌كند.
اين دوربين‌ها در حقيقت سيستمي هستند كه نه بخاطر دوربين بودنش بلكه بخاطر نوع سيستم مديريتش مي‌تواند به فناوري اطلاعات مربوط شود. اين سيستم دوربين را قادر مي‌سازد در بيش از يك منطقه از پيش تعيين شده در جهات عمودي و افقي حركت كند، استفاده معمول اين سيستم در حالت سه بعدي در زمين بازي و يك رويداد ورزشي مانند فوتبال يا يك زمين تنيس است.
نام دوربين عنكبوتي كه ترجمه Spidercam است در حقيقت يك نام تجاري بوده و هم‌اكنون به عنوان نام تجاري ثبت است.
نوع حركت اين دوربين‌ها درست مانند عروسك‌هاي خيمه شب بازي است كه عروسك‌گردان با استفاده از تجربه و طبق نمايشنامه با شل و سفت كردن طناب‌ها عروسك را در صحنه مي‌گرداند. دوربين‌هاي عنكبوتي با 4 كابل از جنس كامپوزيت و فولادهاي مخصوص كابل‌هاي كششي در يك نقطه ثابت مي‌شوند. هر كابل در يك گيره به يك موتور مجزا متصل است كه آن گيره نيز از رايانه كنترل‌كننده مركزي فرمان مي‌گيرد.
فيبر نوري
اين دوربين‌ها به جهت فاصله زياد نوع حركتشان از سيستم‌هاي بي‌سيم كمتر استفاده ميكنند و از طرفي حجم اطلاعات ارسالي آنها بسيار بالاست و سيستم‌هاي بي‌سيم معمولا كيفيت لازم را در اين مواقع ندارد و از جهتي كابل‌هاي انتقال تصوير نمي‌تواند در اين محيط‌ها جوابگوي انعطاف لازم باشند و خود اين كابل‌ها معمولا براي ارسال سيگنال تصويري بسيار سنگين وزن هستند كه نمونه آنها كابل‌هاي HDMI است. اين سيستم‌ها از طريق فيبر نوري به رايانه مركزي متصل مي‌شوند و سيستم پردازنده مركزي نيز براي تبادل دوگانه با اين رابط بهسازي مي‌شود.
خلباني از راه دور
دوربين‌هاي عنكبوتي مانند هليكوپتر حركت ميكنند و براي همين اپراتور آن بايد مانند خلبان باشد و در لحظه بتواند تصميم بگيرد. معمولا اپراتور اين دوربين‌ها دوره‌هاي تصويربرداري، كارگرداني و حتي دوره‌هاي هنري را نيز طي ميكنند.
تاريخچه
در سال 2000 كار توسعه ايده اوليه تغيير موقعيت دوربين با شروع ديجيتالي شدن دوربين‌هاي فيلمبرداري آغاز شد. در آن زمان جنز سي پيترز، بنيانگذار شركت اتريشي CCSytems، توسعه سيستم دوربين‌هاي Spidercam را آغاز كرد. اين سيستم‌ها عموما يك هدف داشتند و آن اين‌كه سيستمي بسازند تا با آن بتوان دوربين را در جهات مختلف با امنيت بالا به كار گرفت. آزمايش موفق اوليه سيستم در سال 2003 در محل سالن بزرگ در كرنتيا (Carinthia) اتريش رويداد و تا 4 سال بعد نمونه‌هاي آن تكميل تر شد و در سال 2004 اين سيستم براي اولين بار در تلويزيون اتريش استفاده شد و در همان سال، پيتر با شركت آلماني (PMT (Professional Motion Technology در پروژه خانه‌اي اجاره‌اي همكاري كرد. پس از تغييراتي در دوربين‌ها او با الهام از تجربيات PMT دوربين‌هايي را وارد بازار كرد تا در رويدادهاي زنده تلويزيوني مورد استفاده قرار بگيرد. استفاده‌هاي اوليه اين وسيله در جاهايي مانند موارد زير بود:
كنسرت ( كايلي مينوگ )در استراليا،( رابي ويليامز) در بريتانيا و (پليس) در آرژانتين.
برنامه‌هاي تلويزيوني مانند مسابقه آواز ( يوروويژن) در يونان و فنلاند.
رويدادهاي ورزشي بزرگ مانند جام جهاني شنا در مجارستان، گاوبازي در مكزيك و اسپانيا موسسه‌هاي توسعه‌دهنده دوربين‌هاي عنكبوتي در سال 2007 به شريكهاي جديد پيوستند. شركت PMT و Herbert Neff و شركت پيتر در يك همكاري توانستند به ابعاد تجاري جديد دست يابند. اما تجاري شدن از كيفيت كار آنها نكاست و اين كيفيت روز به روز رشد كرد تا جايي كه اين شركت‌ها نسل بعدي اين دوربين‌ها را با نام spidercam MkII در دست ساخت دارند.
آينده انتقال برق به اين دستگاه‌ها
جاستين راتنر مدير ارشد فناوري‌هاي شركت اينتل در نشست سالانه توليد‌كنندگان اين شركت در سانفرانسيسكو يك اتصال تشديد‌كننده انرژي بي‌سيم (Wireless Energy Resonant Link) را به نمايش درآورد. در حقيقت اينتل اولين سيستم انتقال برق بي‌سيم را به نمايش گذاشت. مهم‌تر اين‌كه برق بدون اين‌كه اثرگذاشتن بر چيز يا كسي كه ميان واحدهاي فرستنده و گيرنده قرار گرفته باشد، انتقال پيدا مي‌كرد.
وي گفته است: ثابت شده است كه بدن انسان تحت تاثير ميدان‌هاي مغناطيسي قرار نمي‌گيرد، اما ميدان‌هاي الكتريكي بر آن تاثير مي‌گذارند. بنابراين ما برق را با استفاده از ميدان مغناطيسي انتقال مي‌دهيم و نه ميدان الكتريكي.
با اين‌كه سيستم فعلي داراي رده انتقال انرژي پايين است اما اين ارتقا يافتن آن مي‌تواند سيستم انتقال به اين دوربين‌ها را نيز تغيير دهد و البته در بسياري سيستم‌هاي ديگر نيز تغييرات زيادي حاصل خواهد شد.
قاعده ثبات
نگهدارندگي اين دوربين‌ها بر اساس قاعده ژيرو ـ استاتيكي بنا شده است و اين كابل‌ها به يك ژيرو استابيلازر (تثبيت كننده) مجهزند كه در هر لحظه موقعيت دوربين را محاسبه و فرامين لازم براي حركت دوربين در جهت دلخواه را به موتورها مي‌دهد، اين فرامين و تصويري كه دوربين دريافت مي‌كند به طور همزمان از طريق فيبر نوري كه در داخل كابل‌هاي كولار تعبيه شده است، انتقال مي‌يابد.
ژيروسكوپ چيست؟
ژيروسكوپ وسيله‌اي براي اندازه‌گيري يا حفظ جهت مي‌باشد كه از اصل بقاي تكانه زاويه‌اي استفاده مي‌كند. يك ژيروسكوپ مكانيكي هميشه يك چرخ يا ديسك چرخنده با محور آزاد دارد كه مي‌تواند در هر جهتي بايستد. اين جهتگيري بسيار كمتر بر اثر گشتاور خارجي تغيير مي‌كند كه اين به دليل زاويه‌اي بزرگ خود به همراه نرخ زياد چرخش آن است. چون گشتاور خارجي توسط نگاه داشتن وسيله در يك حلقه كمينه مي‌شود جهت آن تقريبا ثابت مي‌ماند، صرفنظر از اين‌كه سطحي كه وسيله روي آن قرار گرفته چقدر حركت مي‌كند. ژيروسكوپ‌هاي با تكنولوژي حالت جامد هم وجود دارند مانند ژيروسكوپ‌هاي حلقه ليزري.
كاربردهاي ژيروسكوپ شامل هدايت وقتي كه قطب‌هاي مغناطيسي كار نمي‌كنند (مانند تسكوپ‌هاي فضايي) يا به اندازه كافي دقيق نيستند (مثل ICBM) يا براي پايدارسازي ماشين‌هاي پرنده مثل هليكوپترهاي هدايت شونده توسط راديو يا UAVها مي‌باشد. به دليل دقت بالاتر، ژيروسكوپ‌ها همچنين در حفظ جهت در معدن كاري تونل‌ها هم به كار مي‌روند.
بسياري از وسايل چرخنده ديگر مانند چرخ و فلك flywheel هم رفتار ژيروسكوپي دارند اگرچه خاصيت ژيروسكوپ آنها مورد استفاده قرار نمي‌گيرد.
معادله اساسي كه رفتار يك ژيروسكوپ را توصيف مي‌كند به صورت زير است:
كه در آن ?،Lبه ترتيب ممنتوم زاويه‌اي و گشتاور ژيروسكوپ، I ممان اينرسي، بردار ?سرعت زاويه‌اي و ?شتاب زاويه‌اي آن است. از اين رابطه نتيجه مي‌شود كه گشتاور? كه عمود بر محور چرخش و بنابراين عمود بر L وارو شود منجر به چرخشي در راستاي محوري عمود بر ?و Lمي شود. اين حركت precession نام دارد. سرعت زاويه‌اي ?P هم توسط ضرب خارجي زير داده مي‌شود:
دوربين‌هاي دو بعدي
دوربين‌هاي عنكبوتي لزوما سه بعدي حركت نمي‌كنند و مي‌توانند تنها براي حركت در دو بعد نيز به‌كار روند. براي اين كار تنها به دو كابل متصل خواهند بود و در ارتفاع و عرض حركت ميكنند. دوربين‌هاي مراقبتي يا داخل استوديو يا آتليه‌هاي عكاسي مي‌توانند از اين سيستم بهره ببرند. نمونه‌هاي استفاده‌شده از اين دوربين‌ها در مكان‌ها و كاربردهاي مختلف:
سال 2007
بوندسليگا ـ ليگ فوتبال آلمان ـ مونيخ و برلين
مسابقات سري آ ـ ليگ فوتبال ايتاليا ـ ميلان
ليگ قهرمانان انگلستان
ليگ بوكس آلمان
فينال مسابقات قهرماني آتن ـ يونان
مسابقات پرش اسب ـ آلمان
جشنواره موسيقي فولك ـ چين
سال 2008
جشن سال نو ـ ورشو
EURO 2008 زوريخ ـ اتريش
جشن سبحا ـ ليبي
برنامه تلويزيوني «آكادمي ستارگان» فرانسه
جشنواره موسيقي هلند ـ هلند
جشنواره موسيقي فولك ـ چين
ليگ قهرمانان ـ مسكو ـ روسيه
مسابقات سري آ ـ ليگ فوتبال ايتاليا ـ ميلان
مسابقات گاو بازي مكزيك
مسابقات قهرماني ـ انگليس
برنامه تلويزيوني استعداد‌ها ـ آلمان
مسابقات شترسواري ـ دوحه قطر
سال 2009
كريسمس در اروپا ـ ايتاليا
كنسرت گروه U2 ـ آمريكا
مسابقات اتومبيلراني ـ پكن ـ چين
EXPO 2009 چين ـ چين
ليگ فوتبال UAE ـ ابوظبي ـ دبي
جشنواره بهاره چين ـ پكن
مسابقات سري آ ـ ليگ فوتبال ايتاليا ـ ميلان
نوزدهمين مسابقات جام خليج ـ مسقط ـ قطر
مسابقات تنيس ـ دوحه ـ قطر
سال 2010
جام جهاني فوتبال ـ آفريقاي جنوبي
المپيك زمستاني ـ ونكوور ـ كانادا
مسابقات صحرانوردي ـ دوحه ـ قطر
راگبي 6 جانبه انگلستان
جداي از آمار بالا در 123 كنسرت، فيلم و برنامه‌سازي ديگر از اين سيستم‌ها استفاده شده است. جالب توجه آن‌كه اين سيستم‌ها براي هاليوود و استوديوهاي فيلمسازي جداگانه ساخته و نصب شده‌اند كه در آمارها نمي‌آيند.
سعيد نوري آزاد
