云臺是安裝和固定攝像機(jī)的配套設(shè)備。位于三腳架的上部，包括桌面、旋轉(zhuǎn)部分、云臺手柄和水平儀器。從本質(zhì)上講，云臺是一個(gè)由兩個(gè)交流電機(jī)或DC電機(jī)組成的安裝平臺，可以水平和垂直移動。而攝影器材的云臺一般只是三腳架，只能用手調(diào)整方位；監(jiān)控系統(tǒng)的云臺可以通過控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制其旋轉(zhuǎn)和移動方向。各種類型的平移/傾斜的水平平移角度一般為360°，而俯仰平移角度不同。云臺通常附帶一個(gè)手柄來操作云臺。通常，云臺水平旋轉(zhuǎn)的部件上還有一個(gè)水平儀，應(yīng)根據(jù)水平儀的指示將攝像機(jī)支架調(diào)平。

1949年，O Oconner公司設(shè)計(jì)并制造了世界上第一臺液壓云臺。然而，由于當(dāng)時(shí)設(shè)備和技術(shù)的限制，第一臺液壓云臺在外觀和結(jié)構(gòu)上存在許多缺點(diǎn)。它只使用普通的交流電機(jī)，整個(gè)傳動完全由齒輪驅(qū)動。因此，云臺只能單向旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)精度和承載能力都比較低，但在當(dāng)時(shí)，云臺有很多應(yīng)用。隨著生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備的不斷發(fā)展，O Oconner公司不斷改進(jìn)原有云臺的外觀和性能，并直接用電機(jī)移動精密齒輪系統(tǒng)，大大提高了云臺的旋轉(zhuǎn)精度。隨后，1969年，EricMiller先生在悉尼創(chuàng)辦的米勒公司開始設(shè)計(jì)和制造各種云臺型號，包括適用于新聞報(bào)道攝像機(jī)的液壓云臺和小型通用搖桿云臺。

20世紀(jì)70年代，美國人加勒特·布朗發(fā)明了最早的相機(jī)穩(wěn)定器——攝影機(jī)穩(wěn)定器穩(wěn)定器，解決了移動相機(jī)拍攝的問題。它的基本組件是一個(gè)帶有可移動關(guān)節(jié)的減震臂和一件穿在攝影師身上的輔助背心。用手持或肩扛式相機(jī)拍攝時(shí)，畫面往往會出現(xiàn)較大抖動，容易產(chǎn)生視覺疲勞甚至頭暈等身體不適。因此，在移動中拍攝時(shí)，攝影師通常會使用軌道車或搖臂來減少相機(jī)抖動并保持畫面穩(wěn)定。但是，如果遇到樓梯、山脈和叢林等復(fù)雜地形，將很難豎立軌道車和搖臂。這時(shí)，攝影機(jī)穩(wěn)定器穩(wěn)定器的便利性就顯現(xiàn)出來了。攝影師不僅可以在不平坦的道路環(huán)境和各種復(fù)雜地形中進(jìn)行拍攝，還可以方便長時(shí)間的演員跟進(jìn)或遠(yuǎn)距離位移。

載重

云臺的承重能力是指攝像機(jī)、鏡頭、保護(hù)罩及其附件的總重量?？紤]到云臺的載荷指標(biāo)均為平衡載荷，在選擇云臺載荷時(shí)應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠嗔?，一般選用1.3~1.5倍載荷作為云臺的載荷指標(biāo)。比如6kg以下，適合室內(nèi)/室外安裝一體化攝像機(jī)或定焦鏡頭攝像機(jī)；6~12kg適合室內(nèi)/室外安裝一體式攝像機(jī)或小型變焦鏡頭；12~25kg適合安裝大型變焦鏡頭、攝像頭和保護(hù)罩；25kg以上，適合安裝超大變焦鏡頭、攝像頭和保護(hù)套。目前室內(nèi)云臺承重一般為1.5 ~ 7公斤，室外云臺承重一般為7 ~ 50公斤。有些云臺是微型云臺，如安裝在半球形保護(hù)罩或帶攝像頭的全天候保護(hù)罩中的云臺。

控制方式

一般云臺屬于有線控制電動云臺?？刂凭€有五個(gè)輸入端子，其中一個(gè)是電源的公共端子，另外四個(gè)分別是上、下和左、右控制端子。如果電源的一端連接到公共端子，電源的另一端連接到“向上”，則平移/傾斜將驅(qū)動攝像頭向上旋轉(zhuǎn)，以此類推。

旋轉(zhuǎn)角：云臺的旋轉(zhuǎn)角度分為水平角度和垂直角度，垂直角度與負(fù)載安裝方式有關(guān)。一般頂裝云臺的垂直角度為90° ~ 140°，側(cè)裝云臺的垂直角度約為100°，水平角度一般可達(dá)345° ~ 365°。

齒輪間隙：齒輪側(cè)隙又稱齒隙，是檢驗(yàn)云臺轉(zhuǎn)動精度的重要指標(biāo)。齒輪齒隙越小，平移/傾斜的精度越高。

扭轉(zhuǎn)力矩：對于一定的平移/傾斜負(fù)載，扭矩越大，平臺對非電機(jī)啟動的阻力越大。

承載安裝

根據(jù)荷載安裝方式，有頂裝式和側(cè)裝式，實(shí)際選擇需要參考荷載和施工單位的認(rèn)知程度。云臺的安裝方式一般有兩種:直立安裝和吊裝。當(dāng)?shù)跹b相同的云臺時(shí)，應(yīng)考慮負(fù)載指數(shù)的顯著下降。如無特殊需要，不推薦吊裝方式。

輔助能源：云臺的輔助功能包括自動水平掃描、預(yù)設(shè)位置、加熱器等選項(xiàng)，在設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)用戶的使用環(huán)境和功能需求來決定。

IP保護(hù)級別：云臺的防塵防水IP等級應(yīng)達(dá)到IP66以上。IP防護(hù)等級反映了設(shè)備的密封程度，主要指防塵和防液體侵入。它是一項(xiàng)國際標(biāo)準(zhǔn)，符合1997年的BS5490標(biāo)準(zhǔn)和1976年的IECS529標(biāo)準(zhǔn)。IP后面的第一個(gè)值表示對固體的密封保護(hù)程度，第二個(gè)值表示對液體的保護(hù)程度，第三個(gè)值表示機(jī)械沖擊和碰撞阻力的程度。此外，在實(shí)際使用中應(yīng)根據(jù)環(huán)境選擇合適的材料和保護(hù)層。例如，鐵殼不適合在潮濕和腐蝕性環(huán)境中使用。

可靠性：平移/傾斜的可靠性是根據(jù)MTBF、MTTR、MTTF和移動開關(guān)極限數(shù)量的數(shù)據(jù)來測量的。

根據(jù)其安裝環(huán)境、安裝方式、工作電壓、負(fù)載大小等方面，云臺表現(xiàn)為不同類型的云臺。

通用和特殊平移/傾斜：根據(jù)使用環(huán)境分為通用型和專用型。通用型是指大氣環(huán)境中無易燃、腐蝕性氣體或粉塵，又可分為室內(nèi)型和室外型。最典型的特殊應(yīng)用是防爆云臺。

室內(nèi)和室外平移/傾斜：根據(jù)使用環(huán)境，可分為室內(nèi)型和室外型。主要區(qū)別是室內(nèi)云臺，抗環(huán)境干擾能力較弱。戶外云臺具有防潮防雨、密封性能好、防水防塵和重載的功能。

室外云臺與室內(nèi)云臺基本相同，但由于室外保護(hù)罩的重量較大，因此必須增加云臺的負(fù)載能力。同時(shí)室外環(huán)境變化較大，容易受到雨水或潮濕的侵蝕。因此，室外云臺一般設(shè)計(jì)為密封防雨。此外，戶外云臺還具有高扭矩和扼流保護(hù)電路，以防止云臺凍結(jié)時(shí)強(qiáng)行啟動而燒毀電機(jī)。在低溫的惡劣條件下，還可以在云臺內(nèi)部安裝溫控加熱器。

云臺的室內(nèi)使用要求不高，云臺使用環(huán)境的指標(biāo)主要是針對云臺的室外使用。包括使用環(huán)境溫度限制、濕度限制、防塵和防水IP保護(hù)等級。一般情況下，云臺在室外環(huán)境中使用的溫度范圍為-20℃至+60℃。如果在溫度較低的環(huán)境中使用，可以在云臺內(nèi)部安裝溫控加熱器，使溫度下限達(dá)到-40℃或更低。濕度指數(shù)通常為95%不結(jié)露。

防爆云臺：防爆云臺用于煤礦、化工廠、油田等有爆炸性氣體的場合。防爆云臺可與防爆保護(hù)罩一起使用。

側(cè)裝式升降云臺：按安裝方式分為側(cè)裝和吊裝，吊裝平臺安裝在天花板上；側(cè)裝云臺安裝在墻上。

側(cè)裝云臺，溫布利，曼富圖都有生產(chǎn)，是鳥類攝影師非常喜歡的品牌。它們有助于平衡三腳架上的相機(jī)和沉重的鏡頭，使其更易于操作和使用。

防爆云臺：按承載重量可分為輕載云臺、中載云臺和重載云臺。平移/傾斜的最大負(fù)載是指垂直方向上的最大負(fù)載能力。攝像機(jī)重心（包括保護(hù)罩）到云臺工作面的距離為50毫米，該距離必須通過云臺的旋轉(zhuǎn)中心并垂直于云臺工作面。這個(gè)中心就是云臺的最大承載點(diǎn)，云臺的承載能力就是以這個(gè)點(diǎn)為基準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的。如果負(fù)載位置安裝不當(dāng)，重心會偏離旋轉(zhuǎn)中心，從而增加負(fù)載扭矩，實(shí)際負(fù)載能力將小于最大負(fù)載能力的設(shè)計(jì)值。因此，云臺的垂直旋轉(zhuǎn)角度越大，重心的偏差越大，相應(yīng)的承重重量越小。

PTZ的負(fù)載能力是選擇PTZ的關(guān)鍵。如果PTZ的負(fù)載能力小于實(shí)際負(fù)載，不僅會降低運(yùn)行功能，還會因長期過載而損壞PTZ的電機(jī)和齒輪。PTZ的實(shí)際載重量從3公斤到50公斤不等。對于同一系列的PTZ產(chǎn)品，安裝在側(cè)面時(shí)的負(fù)載能力大于安裝在頂部時(shí)的負(fù)載能力，高速型的負(fù)載能力小于普通型的負(fù)載能力。

三維云臺：根據(jù)外觀，常見的云臺有三種:三維云臺和球形云臺。球形云臺放置在半球形和球形保護(hù)罩中，除了防止灰塵干擾圖像外，還具有隱蔽性，美觀性和快速性。球形云臺可以單手調(diào)節(jié)方向；三維平移/傾斜沒有那么敏捷，但定位更準(zhǔn)確，方向可以調(diào)整得更精細(xì)。這兩種設(shè)計(jì)滿足了兩種不同的個(gè)性化偏好，尤其是由齒輪控制的球形云臺可以進(jìn)行更精細(xì)的調(diào)節(jié)，精度可以達(dá)到毫米級。此外，市場上還有一種混合球形云臺，它將球形機(jī)械裝置與齒輪控制的平移和傾斜裝置相結(jié)合，以滿足各種棘手拍攝角度的需求。

全方位云臺：根據(jù)運(yùn)動功能，可分為水平云臺和全向云臺

根據(jù)云臺的旋轉(zhuǎn)特性，云臺可分為只能左右旋轉(zhuǎn)的水平云臺和可以左右和上下旋轉(zhuǎn)的全向云臺。全向云臺有兩個(gè)電機(jī)，分別負(fù)責(zé)云臺的上下和左右轉(zhuǎn)動。不同的工作電壓也決定了云臺的總工作電壓，通常包括24V交流電、220V交流電和12V DC。當(dāng)接收到上下動作電壓時(shí)，垂直電機(jī)轉(zhuǎn)動并通過減速箱帶動垂直傳動輪盤轉(zhuǎn)動；當(dāng)接收到左右動作電壓時(shí)，水平電機(jī)轉(zhuǎn)動并通過減速箱帶動云臺底部的水平齒輪盤轉(zhuǎn)動。

平移/傾斜有水平和垂直限位螺栓，平移/傾斜分別由兩個(gè)微動開關(guān)限制。當(dāng)旋轉(zhuǎn)角度達(dá)到預(yù)設(shè)的限位銷時(shí)，微動開關(guān)切斷電源，云臺停止旋轉(zhuǎn)。限位裝置可以位于云臺外部，調(diào)節(jié)過程簡單，也可以位于云臺內(nèi)部，通過外圍設(shè)備的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)過程相對復(fù)雜。然而，具有外部限制裝置的云臺的密封性不如具有內(nèi)部限制裝置的云臺。

直流變速云臺：根據(jù)工作電壓，分為交流定速云臺和DC高速云臺。

云臺的旋轉(zhuǎn)速度是衡量云臺水平的重要指標(biāo)。云臺的水平和垂直方向由兩個(gè)不同的電機(jī)驅(qū)動，因此云臺的旋轉(zhuǎn)速度也分為水平旋轉(zhuǎn)速度和垂直旋轉(zhuǎn)速度。由于負(fù)載的原因，垂直電機(jī)在啟動和維持時(shí)的扭矩大于水平方向的扭矩，并且對水平速度的要求高于實(shí)際監(jiān)控的要求，因此一般來說，云臺的垂直速度低于水平速度。

交流云臺使用交流電機(jī)，其轉(zhuǎn)速是固定的。一般水平旋轉(zhuǎn)速度為4/秒~ 6/秒，垂直旋轉(zhuǎn)速度為3/秒~ 6/秒。有些商家會生產(chǎn)交流高速云臺，水平方向可以達(dá)到15°/s，垂直方向可以達(dá)到9°/s，但同系列云臺的高速負(fù)載能力會相應(yīng)降低。

DC步進(jìn)電機(jī)主要用于DC云臺，具有高速和變速的優(yōu)點(diǎn)，非常適合需要快速捕捉目標(biāo)的場合。其最大水平速度可達(dá)40 ~ 50°/秒，垂直速度可達(dá)10 ~ 24°/秒。此外，DC云臺具有變速功能，提供的電壓為0 ~ 36伏DC之間的可變電壓。變速的效果由控制系統(tǒng)和解碼器的性能決定，從而云臺電機(jī)可以根據(jù)輸入電壓以相應(yīng)的速度旋轉(zhuǎn)。有兩種常見的變速控制方法。一種是全速變化控制，通過檢測操作員控制的鍵盤操縱桿的位移來確定平移/傾斜的輸入電壓。全速變化控制是為了在平移/傾斜的速度變化范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)平滑的速度變化過渡。另一種是步進(jìn)控制，即在云臺的變速范圍內(nèi)設(shè)置幾個(gè)檔位，每個(gè)檔位對應(yīng)不同的電壓（轉(zhuǎn)速）。操作前，您必須首先選擇要旋轉(zhuǎn)的速度檔，然后向各個(gè)方向旋轉(zhuǎn)平移/傾斜。

側(cè)裝平移/傾斜：根據(jù)負(fù)載安裝方式，分為頂裝式云臺和側(cè)裝式云臺

云臺的旋轉(zhuǎn)角度，尤其是垂直旋轉(zhuǎn)角度，與負(fù)載（保護(hù)蓋/相機(jī)/鏡頭組件）的安裝方式有很大關(guān)系。云臺的水平旋轉(zhuǎn)角度一般可以達(dá)到355°，因?yàn)橄尬宦菟〞紦?jù)一定的角度，但會有一點(diǎn)監(jiān)控死角。目前的云臺改進(jìn)了限位裝置，使其達(dá)到360°甚至365°（覆蓋角為5°）以消除監(jiān)控死角。用戶在使用時(shí)可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況設(shè)定限額。例如安裝在墻上的壁掛式，即使云臺有360°的旋轉(zhuǎn)角度，實(shí)際上只需要監(jiān)控云臺正面的180°角度，即使它向后旋轉(zhuǎn)到180°，也只能看到安裝表面（墻壁），沒有實(shí)際監(jiān)控意義。因此，壁掛式只需監(jiān)控180°的水平范圍，角裝式只需監(jiān)控270°的范圍。這樣可以防止云臺過度旋轉(zhuǎn)到?jīng)]有監(jiān)控的位置，也提高了云臺的使用效率。

頂裝云臺的垂直旋轉(zhuǎn)角度一般為+30°到-90°，側(cè)裝云臺的垂直旋轉(zhuǎn)角度可達(dá)+180°，但正常使用時(shí)垂直旋轉(zhuǎn)角度可達(dá)+20°到-90°。

l形和u形平移/傾斜：l型平臺也叫“懸臂”平臺，U型平臺叫“叉形”平臺。l型和U型云臺適用于帶有長焦鏡頭的相機(jī)。由于其旋轉(zhuǎn)軸位于攝像機(jī)重心上方，因此當(dāng)攝像機(jī)安裝在云臺上時(shí)，重心較低。當(dāng)云臺處于放松狀態(tài)時(shí)，攝像機(jī)不會翻倒。

固定和電動平移/傾斜：固定云臺適用于監(jiān)控范圍不大的情況。攝像機(jī)安裝在固定云臺上后，可以調(diào)節(jié)攝像機(jī)的水平和俯仰角度。達(dá)到最佳工作姿勢后，鎖定調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)即可。電動云臺適合大面積掃描監(jiān)控，可以擴(kuò)大攝像機(jī)的監(jiān)控范圍。

電動云臺的高速姿態(tài)由兩個(gè)執(zhí)行電機(jī)實(shí)現(xiàn)，它們從控制器接收信號以精確操作和定位。云臺上的攝像頭在控制信號的作用下，不僅可以自動掃描監(jiān)控區(qū)域，還可以在監(jiān)控中心值班人員的控制下跟蹤監(jiān)控對象。

全景云臺：全景云臺是一種不同于普通云臺的高端拍攝設(shè)備。比如曼富圖的303SPH云臺就屬于全景云臺。之所以稱之為全景云臺，主要是因?yàn)檫@種云臺有兩個(gè)功能:第一，它可以調(diào)整相機(jī)節(jié)點(diǎn)在縱向軸上的旋轉(zhuǎn)；其次，相機(jī)可以在水平面上水平旋轉(zhuǎn)，以在三維空間中的固定位置拍攝，確保相機(jī)拍攝的圖像可以由landscape designer軟件組裝為三維全景。

全景云臺有一個(gè)360°刻度的水平軸，可以安裝在三腳架上，安裝攝像機(jī)的支架部分可以水平旋轉(zhuǎn)360°。全景云臺的支架還可以將攝像頭向前移動，以達(dá)到適應(yīng)不同攝像頭寬度的最佳效果。因?yàn)閿z像機(jī)的寬度會影響“全景”三腳架頭節(jié)點(diǎn)的位置，所以可以調(diào)整攝像機(jī)的水平移動位置。

液壓云臺：液壓云臺適用于帶有長焦鏡頭的相機(jī)和攝像機(jī)，因?yàn)橛蛪旱淖枘嶙饔每梢苑乐瓜鄼C(jī)快速滑動，并使相機(jī)在拍攝過程中更平穩(wěn)地旋轉(zhuǎn)。

齒輪平移-傾斜：齒輪平移/傾斜適用于大型專業(yè)相機(jī)，可以更精確地調(diào)整和定位。

載重：云臺負(fù)載是云臺工作電機(jī)功率的直接反映，不能超過云臺的負(fù)載調(diào)節(jié)。否則，解碼器無法正常工作。

承受重量：與云臺的負(fù)載一樣，云臺的負(fù)載也應(yīng)不同，以適應(yīng)不同攝像機(jī)和保護(hù)罩的安裝。應(yīng)根據(jù)所選攝像機(jī)和保護(hù)罩的總重量選擇合適的云臺軸承。

工作電壓：PTZ的工作電壓主要包括AC24V和AC22O，使用時(shí)要特別注意，否則會燒壞解碼器。

響應(yīng)速度：變速云臺的水平旋轉(zhuǎn)速度一般為0 ~ 32°/秒，垂直旋轉(zhuǎn)速度約為0 ~ 16°/秒..在一些高速攝像機(jī)系統(tǒng)中，云臺的水平旋轉(zhuǎn)速度高于480°/s，垂直旋轉(zhuǎn)速度高于120°/s..恒速云臺的水平旋轉(zhuǎn)速度一般為3 ~ 10°/s，垂直速度約為4°/s..

旋轉(zhuǎn)角：一般云臺可以上下旋轉(zhuǎn)90度，左右旋轉(zhuǎn)360度。智能云臺沒有旋轉(zhuǎn)角度限制。

云臺應(yīng)用廣泛，各種特殊行業(yè)對云臺產(chǎn)品也有一定的需求。在其發(fā)明國蘇聯(lián)被廣泛用于攝影宣傳片。此外，它適用于不同的使用環(huán)境。云臺產(chǎn)品有多種針對目標(biāo)功能的專用云臺，如水下型、高溫型、低溫型、防腐型和防爆型等。這類特殊云臺在材料、防護(hù)等級和防護(hù)方式等方面都有嚴(yán)格要求，必須符合相應(yīng)的行業(yè)特殊標(biāo)準(zhǔn)。

云臺

攝影宣傳：云臺可用于拍攝廣告、新聞和人像。由于其性能，通用三維云臺適合拍攝廣告，可以精確調(diào)整上、下、左、右的角度；球形云臺可以快速調(diào)節(jié)和定位，適用于一些新聞攝影和人像攝影。

無人駕駛：無人駕駛汽車系統(tǒng)可以操作旋轉(zhuǎn)云臺，調(diào)整攝像頭方向并傳輸信號。

航空照片：無人機(jī)航拍平臺是支撐無人機(jī)上相機(jī)的載荷平臺。它主要利用增強(qiáng)技術(shù)抵消機(jī)身和外界因素引起的振動，穩(wěn)定相機(jī)的拍攝姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的拍攝效果。航拍云臺主要分為固定式航拍云臺、三軸穩(wěn)定補(bǔ)償式航拍云臺和兩軸/單軸穩(wěn)定補(bǔ)償式航拍云臺。姿態(tài)穩(wěn)定控制與傳輸是航空攝影平臺的關(guān)鍵技術(shù)。廣義上講，航拍是指在天空拍攝的所有照片和視頻。在第二次世界大戰(zhàn)期間，它被用來在飛機(jī)上捕捉地面上的地形、軍事信息和其他信息。在2012年之前，大多數(shù)用于軍事目的的固定翼無人機(jī)使用固定翼相機(jī)，這些相機(jī)垂直于地面，沒有運(yùn)動補(bǔ)償和其他設(shè)備來穩(wěn)定畫面。2012年左右，消費(fèi)級無人機(jī)剛出現(xiàn)時(shí)，無人機(jī)常用的航拍平臺也是固定式航拍平臺，將相機(jī)和飛機(jī)固定在一起，在航拍時(shí)通過調(diào)整飛機(jī)的角度來調(diào)整視角。固定式航空相機(jī)可以降低成本、重量和功率，從而縮短飛行時(shí)間，但航空照片的圖像質(zhì)量較差且視角無法改變。

監(jiān)控?cái)z像機(jī)：云臺可以手動水平和垂直調(diào)節(jié)，常用于商場、電梯、收費(fèi)站或公交車車廂等公共場所，一般采用吊頂安裝。多為一體式球形云臺，又稱球形攝像機(jī)，集成了攝像機(jī)、電動變焦鏡頭、解碼器、通用字符發(fā)生器、CPU處理芯片、存儲芯片等，外部有密封的球形保護(hù)罩。