Was ist Motion Control?

Und wie werden Kameraroboter verwendet?

Kameraroboter sorgen in Film & Werbung für Atemberaubende Aufnahmen, bei denen sich Zuschauende oft fragen „Wie haben die das gemacht?“ – aber was genau ist Motion Control eigentlich und was macht einen Kameraroboter aus?

Motion Control heißt, eine Bewegung („Motion“) präzise und framegenau wiederholbar („Control“) durchführen zu können. Das bedeutet: wenn ich eine Fahrt programmiere, und diese dann 10 Mal durchführe, dann ist jeder einzelne Frame in jedem Clip exakt gleich – dank Kamerasynchronisierung mit Genlock. Das funktioniert auch mit externen Effekten, Drehtellern, Licht und Audio. Motion Control heißt, Bewegungen vorhersagbar und wiederholbar auf einen Milimeterbruchteil genau durchzuführen.

In der Regel bewegt der Roboter die Kamera (daher der Begriff „Kameraroboter“), prinzipiell kann aber auch Licht oder das zu filmende Objekt selbst vom Roboter bewegt werden. Manchmal werden auch mehrere Roboter genutzt, um verschiedene Dinge am Set zu bewegen. Dann bewegt zum Beispiel ein Roboter das Objekt (z.B. ein Schuh) und ein Roboter die Kamera, die den Schuh filmt. Eine häufige Kombination ist die zwischen Roboter und Drehteller. Ein Roboter führt die Kamera und das Filmobjekt steht auf einem Drehteller, um noch mehr Bewegungen möglich zu machen.

Inzwischen sind Kameraroboter auch im Veranstaltungsbereich angekommen – der „Glambot“ erobert Red Carpet Events und Messen. Für diese Art Job ist echtes Motion Control aber nicht nötig, framegenaue Wiederholbarkeit ist für „coole Kamerabewegungen“ nicht wichtig. Mehr Informationen zum „Glambot“ Anwendungsfall gibt es auf dieser Unterseite: Kameraroboter als Event-Highlight. 

Auf dieser Seite schauen wir uns ein paar der entstehenden Möglichkeiten an, wie der generelle Workflow aussehen kann, wie Jobs aussehen und was häufig gefragt wird.

Die Möglichkeiten

Ein paar (und lange nicht alle) Dinge und Methoden, die sich Motion Control zunutze macht:

Dynamische High-Speed-Aufnahmen
Im Prinzip gibt es keine andere Möglichkeit, schnelle Ereignisse mit bewegter Kamera und sitzendem Fokus aufzuzeichnen. Oft in Verbindung mit High-Speed-Kameras, beispielsweise von Phantom. Fallende Objekte, Wasserfluss, generell Slow Motion oder einfach nur sehr schnelle Dynamische Kamerabewegungen.

Layered Shots
Durch die exakte Wiederholbarkeit der Kamerafahrten, kann dieselbe Fahrt mehrfach hintereinander durchgeführt werden, mit wechselndem Bild. Das einfachste Beispiel wäre ein Element im Bild auszutauschen, um z.B. verschiedene Aufsätze auf einem Staubsauger oder verschiedene Farbvarianten einer Musikanlage zu zeigen. Oft gesehen ist auch der Effekt, den selben Menschen mehrmals im Bild zu sehen – mit bewegter Kamera sehr schwierig umsetzbar ohne Motion Control.

Äußerst nützlich ist dieses Prinzip auch für die Postproduktion, um in etwa eine Plate zu filmen – mit der exakt gleichen Kamerafahrt, mit der die Szene dann auch gedreht wird.

Triggered Events
Andere Geräte wie Luftdruckpistolen oder Greifarme, aber auch Drehteller, Lichtpulte oder Musik können über die Software gesteuert werden. Perfekt für zeitkritische Events und das Zusammenspiel von Kamera, Licht, Props und menschlicher Performance (z.B. auf Musiksignal).

Schnell / Langsam im selben Bild
Die gleiche Kamerabewegung kann in verschiedenen Framerates & Geschwindigkeiten gefilmt werden, um verschiedene Aufnahmen in verschiedenen Geschwindigkeiten aufzunehmen. Diese Aufnahmen können in Post zusammengesetzt werden, wodurch sich der ungewöhnliche Effekt ergibt, Normalgeschwindigkeit und Slow Motion Aufnahmen in einem Bild mit bewegter Kamera gemeinsam zu zeigen.

Exakte Makrofahrten
Ob Makrofahrten über eine Uhr, die den Zeiger im Fokus behält oder mit der Probe Lens durch ein Miniaturset – Schwierig bis unmöglich für Menschen, kein Problem für Motion Control. 

Stop Motion
Eine Stop Motion Fahrt kann (wiederholbar) abgespielt werden. Der Roboter hält für die Fotos kurz an – oder macht die Fotos in der Bewegung, wenn Motion Blur gewünscht ist. Es kann eine beliebige Kamera benutzt werden, die per LANC ausgelöst werden kann (praktisch jede professionelle Kamera). Immer, wenn eine Szene steht, reicht ein Knopfdruck, um den Roboter zum nächsten Punkt zu bewegen und das nächste Foto zu schießen. Muss man mal zurück zu einem Frame, bringt der Roboter die Kamera in die exakt richtige Position bei Frame X.

Timelapses mit bewegter Kamera
Ähnlich wie Stop Motion, nur dass niemand „weiter“ drückt. Der Roboter kann im Zweifel auch Tagelang für eine Timelapse laufen.

Scaling Shots
Der Roboter kann eine große Szene (z.B. einen Menschen) filmen und dann den Move auf eine kleine Ebene skalieren, um ein kleineres Objekt (z.B. ein Legohaus) mit der exakt gleichen Bewegung zu filmen. In Post können die beiden Shots zusammengesetzt werden.

Exakte Positionierung
Frames, die nur in einer sehr exakten Position funktionieren (z.B. das Filmen durch ein Schlüsselloch, oder das Filmen eines Objektes, das ein anderes Objekt genau verdeckt) können in eine Kamerafahrt eingebaut werden. 

Motion Control Workflows

Motion Control Projekte reichen von „sehr einfach“ bis „sehr komplex“. Einfach z.B. sind kurze Fahrten, die nur auf ein schönes Bild ausgelegt sind. Komplexer sind lange Fahrten, die einem sich bewegenden Objekt folgen oder über eine lange Bewegung einer sehr genauen Vorstellung folgen. Komplexer werden auch Shots mit SFX oder schnittstellen zu 3D Kompositionen, die perfekt sitzen müssen. Wie viel Planung erforderlich ist, hängt also stark vom Projekt ab – logisch. Ein Musikvideo, in dem es nur um coole Shots geht, für die sich später freshe Effekte ausgedacht werden, braucht fast keine Vorbereitung. Ein Werbedreh, bei dem eine Abfolge von Triggern bestimmte Aktionen mit der Fahrt auslöst, muss gut vorbereitet sein.

Planung des Shoots

Wichtige Fragen, die vor jedem Shoot geklärt werden müssen:

  1. Was wird gedreht, wie soll das Endprodukt aussehen, warum soll dazu ein Roboter zum Einsatz kommen?
  2. Wo findet der Dreh statt – In unserem Studio, einem anderen Studio, sonstiger Location?
  3. In welchem Zeitraum findet der Dreh statt, wann ist Zeit für Auf- und Abbau? Wie ist der Untergrund beschaffen, wie sind Türbreite & Höhe, wie weit muss der Roboter transportiert werden?
  4. Welche Kamera kommt zum Einsatz, müssen spezielle Dinge an den Roboter geriggt werden (z.B. ein Spiegelrig mit Probe Lens)?
  5. Gibt es Schnittstellen zu SFX / Licht / sonstigem beim Dreh?
  6. Gibt es Schnittstellen zur Postproduktion?

Beim ersten Kontakt bezüglich eines Projektes sind meistens noch nicht alle Fragen geklärt. Wir beraten gerne zu den einzelnen Punkten.

Kamera & Linsen

Prinzipiell funktionieren fast alle Cine Kameras mit fast allen Cine Linsen. Am besten eignen sich Kameras im Cube Format wie Alexa Minis oder REDs, um dem Roboter einen möglichst großen Bewegungsspielraum zu ermöglichen. Weniger Gewicht ist immer von Vorteil, wobei bis zu 20kg möglich sind. Oft wird mit Highspeedkameras von z.B. Phantom gedreht. In der Regel wird die Kamera in einem Cage an die Baseplate des Roboters geschraubt. Wir nutzen oft auch die URSA 12K wegen der Kombination aus hoher Auflösung und hohen FPS. Auch die V-Raptor bietet sich gut an.

Wichtig: Wird eine neue Kamera geriggt, muss diese erst eingestellt werden. Außerdem muss von jeder verwendeten Linse der Nodal Point bestimmt werden, was einige Minuten in Anspruch nimmt. 

Generell wird nur mit Cinelinsen gefilmt, damit die Fokus- und Zoommotoren gut arbeiten können. Die Motoren sind speziell für High Speed ausgelegt und laufen auf einer höheren Spannung als die klassischen Fokusmotoren z.B. von Arri.

Oft werden Primes genutzt, hauptsächlich wegen der tendenziell höheren Lichtstärke und auch wegen der kleineren Größe, dem Gewicht und der besseren Naheinstellungsgrenze. Da der Roboter aber auch Zoom kontrollieren kann, können Zoomobjektive für flexiblere Fahrten und für Effekte genutzt werden. Ein perfekter Dollyzoom ist zum Beispiel kein Problem mit einem Roboter.

Programmierung eines Moves

Es gibt generell zwei Wege, eine Fahrt zu Programmieren. Entweder, man programmiert die Fahrt on Set, oder man programmiert sie im Voraus in Maya. Letzteres ergibt nur dann Sinn, wenn das Set in 3D schon vollständig geplant ist und genaue Vorstellung für die Art der Fahrten schon vorher vorliegen. Marc Roberts, der Hersteller des Bolt Systems, bietet ein Plugin für Maya an. Dieses Plugin erleichtert den Transfer zwischen Maya und der MoCo-Software Flair, die den Roboter steuert. Die Person, die die Programmierung in Maya durchführt, sollte unbedingt auch am Set dabei sein – wenn eine Fahrt angepasst werden muss, sollte das am besten wieder in Maya erfolgen.

Wenn die konkreten Shots in einem Video nicht im voraus schon genau in 3D geplant werden (können) wird on Set programmiert. Das ist auch generell die häufiger verwendete Option. In der Regel arbeiten Director oder DoP direkt mit dem Motion Control Operator zusammen, um die gewünschten Shots zu kreieren. Das Programmieren dauert zwischen einer Minute (z.B. ein einfacher Circle- oder Dollyshot) bis zu Stunden für sehr lange und komplexe Shots. In der Regel sollte man 15-20 Minuten für die Programmierung rechnen, 30-45 Minuten für einen schwierigeren Move. Die Komplexität der Shots sollte vor dem Shooting auf jeden Fall mit dem Operator geklärt werden. 

Nach dem Shooting kann die exakte Kamerabewegung inklusive Informationen zur Brennweite & Fokuswerten in Maya importiert werden, oder einfach als FBX (1,2 oder 3) exportiert werden. Voreinstellungen für 3ds Max, Lightwave oder Motion Builder sind ebenfalls wählbar.

Häufig gefragt

Das ist extrem abhängig vom Shot. Ganz einfache Circle- oder Dollyshots können in Sekunden programmiert werden. Einfache Fahrten in wenigen Minuten. Komplexere Fahrten können auch mal länger benötigen und einige Versuche brauchen.

Komplex wird eine Fahrt zum Beispiel dann, wenn ein sich (ungleichmäßig) bewegendes Objekt verfolgt werden soll. Oder wenn ein Shot viele Facetten hat. Da kann ein Shot auch mal eine Stunde benötigen, wenn die Fahrt dem Plan des Directors sehr genau folgen muss und ein einzelner Shot ist, der versucht alle Features des Objektes nacheinander einzufangen.

Für den Aufbau sollten mindestens 3 Stunden eingeplant werden, bis der Roboter ready to shoot ist. Bei unwegsamen Gelände eher mehr. Für den Abbau reichen 1-2 Stunden. Falls SFX & Lichteffekten über den Roboter getriggert oder gesteuert werden müssen kann diese Einrichtung nochmal etwas Zeit in Anspruch nehmen.

Prinzipiell funktionieren fast alle Cine Kameras mit fast allen Cine Linsen. Am besten eignen sich Kameras im Cube Format wie Alexa Minis oder REDs, um dem Roboter einen möglichst großen Bewegungsspielraum zu ermöglichen. Weniger Gewicht ist auch immer besser, wobei bis zu 20kg möglich sind. Die Kamera sollte entweder als Cube schon gute Riggingpunkte haben oder am besten einen Cage mit vielen 1/4 oder 3/8 Gewinden haben.

Oft wird mit Highspeedkameras von z.B. Phantom geschossen. Das funktioniert sehr gut, auch wenn die in der Regel nicht gerade klein sind.

Wir nutzen selbst oft die URSA 12K, aus dem einfachen Grund, dass sie mit bis zu 240fps und der hohen Auflösung für viele (VFX) Shots gute Specs bietet – rein vom Formfaktor ist es aber nicht die optimale Kamera für den Roboter.

Ja. Wir haben einen Drehteller, der bis zu 200kg Gewicht aushält. Dieser kann direkt mit dem Roboter verbunden werden. Auch andere Drehteller können prinzipiell über die gleiche Software gesteuert werden, solange die Steuerung des Servomotors über Netzwerk möglich ist. Das muss aber vorher getestet werden, um am Tag des Shoots nichts zu riskieren.

Es braucht mindestens 2 Personen. In der Regel ist das der Operator und seine Assistenz. Mehr personen sind hilfreich, wobei ungelernte eigentlich nur beim Tragen helfen können.

Prinzipiell an jedem Ort, der über einen soliden Untergrund verfügt und Türen, breit genug sind, um den Roboter hindurch zu transportieren. Outdoor ist auch möglich. In Transportposition ist der Roboter 1,8 m hoch, 1,45 m breit und 600kg schwer.

Der Bolt wiegt 600 kg mit Base und benötigt etwa 400-800 kg Zusatzgewicht, je nachdem wie High Speed geschossen wird. Mit Tracks (100 kg / 3 Meter) kommt man so auf ein Gesamtgewicht von 1200 – 1600kg, verteilt auf einige Meter. Ohne Schienen 1000 – 1400kg auf ca. 2m² verteilt.

Wir stellen grundsätzlich den Operator und in der Regel auch eine Assistenz. Auch andere Teile der Filmcrew können oft vermittelt, oder gestellt werden. 

Für viele: In allen Bereichen der Werbung, Film und Musikvideo. Für Produzenten, die etwas produzieren wollen, das sich vom Rest abhebt. Regisseure, die Ihre künstlerische Vision umsetzen wollen. Für Events, die ein Highlight möchten, dass dem Publikum in Erinnerung bleibt. 

Eine Reihe von Techniken, die (teils nur) mit Motion Control möglich sind, findest du hier.

Ja. Wir haben eine Auswahl an LED Licht, als auch Kameratechnik im Sortiment. Mehr unter Rental&Preise

Noch Fragen?

Sprich uns gerne an, wir unterstützen dich bei deinem Projekt.
Wir stellen den Roboter und Zubehör immer mit Operator. Wenn gewünscht, stellen wir auch Kamera, Licht und unser Studio.

Tel.: 069 201 66 543
Mail: info@motion-control-roboter.de

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