De nombreux drones modernes avec caméra, mini-bourdons et drones FPV sont équipés d’un système de cardan, qui stabilise l’image et assure l’équilibre des enregistrements photo et vidéo.
Mais qu’est-ce exactement qu’un système de cardan mécanique ou logiciel ? Nous allons clarifier ces questions dans l’article suivant et vous montrer les différences entre les termes respectifs.
Gimbal est un terme anglais qui signifie « cardan » en allemand. Il s’agit d’un système qui peut prendre en charge la stabilisation externe de l’image d’une caméra comme fonction principale.
En termes simples, un cardan est une structure qui maintient un corps et l’équilibre constamment dans une position, quel que soit le côté où le corps est déplacé.
Mais quel est le rapport avec les drones ?
La caméra d’un drone peut être stabilisée (comme le Phantom 3 Professionel) ou non stabilisée (comme le drone Hubsan). La différence entre ces copters réside clairement dans la stabilisation de l’image.
Un drone avec cardan fournit des enregistrements vidéo fluides, ce qui équilibre pour ainsi dire toutes les manœuvres de vol du drone et garantit que la caméra est dans la même position pendant tout le vol.
Systèmes mécaniques à cardan
Un cardan mécanique est une suspension à cardan, qui est contrôlée par des moteurs sans balais. Sans cette technologie de moteur, les plus petites vibrations et les plus petits mouvements de la cardan de la caméra ne pourraient pas être équilibrés.
Les moteurs sans balais fonctionnent si rapidement que les données traitées en temps réel par l’unité de mesure peuvent être utilisées pour éliminer immédiatement les plus petits mouvements.
L’unité de mesure est une unité de mesure dite inertielle. Cette technologie très sophistiquée, combinée aux moteurs électriques sans balais extrêmement rapides, est si performante que l’équilibrage n’est plus visible à l’œil nu.
L’instrument de mesure inertielle est fixé à l’avant de la caméra. Il mesure l’accélération et la position de la caméra dans l’espace. Il peut donc toujours être maintenu en position de sorte que l’image de la caméra reste horizontale.
Les vidéos enregistrées avec une caméra à cardan mécanique font une impression très calme.
Comme cette technique exige des mouvements extrêmement rapides et précis, le réglage exact d’une cardan n’est pas si facile. Le système doit s’adapter exactement à la caméra. Étant donné que les réglages sont effectués lors de la production des systèmes de cardans de caméra et que ceux-ci ne fonctionnent qu’en combinaison avec leurs caméras respectives, il n’existe pratiquement pas de cardans universels qui s’adaptent à de nombreux ou à tous les appareils d’enregistrement.
Chaque caméra a un centre de gravité, un poids et une taille différents. Il serait donc presque impossible de mettre au point une cardan universelle.
Avantages d’une cardan mécanique
- Un alignement très précis de la caméra
- Les différences d’équilibrage ne sont pas visibles
- La caméra ne doit pas être installée de façon permanente
Inconvénients
- Il est plus coûteux que le logiciel Gimbal.
- Dommages possibles en cas de crash.
Systèmes de cardan logiciel
Dans un système de cardan logiciel, la caméra est installée en permanence dans le drone. La compensation des mouvements et des vibrations se fait par logiciel.
C’est le cas du perroquet Bebop 2, par exemple. Ce drone possède un objectif fisheye avec un objectif grand angle de 180 degrés. Il en résulte une image large et consommée, où l’on peut regarder dans toutes les directions. Donc en avant, en bas, à droite et à gauche.
Le logiciel Gimbal calcule alors une image rectangulaire, qui est affichée comme si la caméra était toujours en position horizontale.
Avantages d’une cardan logicielle
- Une technologie peu coûteuse.
- Les systèmes de caméra à cardan logiciel sont beaucoup plus légers.
- Les drones équipés d’un logiciel à cardan sont moins susceptibles de tomber en panne.
Inconvénients
- Il peut y avoir des erreurs d’image qui affectent la qualité de l’image.
Conclusion sur le cardan
Chaque modèle de drone possède un système de cardan adapté à des caractéristiques spécifiques. On distingue principalement les systèmes de cardan logiciels et mécaniques.
Dans le domaine des drones, les systèmes de stabilisation mécanique des caméras sont utilisés pour la plupart.
Par exemple, le fabricant DJI utilise exclusivement des cardans mécaniques. Par contre, Parrot utilise des objectifs fisheye avec une cardan logicielle dans de nombreux drones.
Comme les systèmes sont toujours installés de façon permanente, lorsque vous choisissez un nouveau drone, vous devez toujours garder un œil sur le système de cardan et sa qualité.
