穩定航拍影像關鍵:雲台大解構

航拍玩家如要比較不同品牌或型號航拍機的拍攝表現,大多以航拍影片的畫面穩定性作基準。航拍影像的穩定性,很大程度上取決於雲台的結構、反應及動力。

什麼是雲台?

雲台其實是一台內置樞紐的裝置,讓物體能環繞著單一軸心旋轉,但卻不會偏離軌道。三組彼此垂直的樞紐軸合而為一,是之為「三向雲台」或「三軸雲台」。三向雲台在傳統相機腳架上已出現多年,近年則被球形雲台所取代。三向雲台跟球形雲台用途一模一樣,只是三向雲台需要三個把手去控制雲台的擺動方向。所謂「三向」,通常指上下擺動方向(俯仰)、 水平左右轉向、水平直角轉左右(横滾)方向。

傳統相機的三向雲台
傳統相機的三向雲台

雲台之緣起

雲台早於 15 世紀時被廣泛應用。當時主要用於在航海操作上,船員會把羅盤安裝於雲台上,令羅盤不會受到船身晃動的影響。後來,雲台的應用擴展至相機之上,攝影師將相機置放於腳架上的雲台,以便隨時變更取景角度。時至今日,雲台更已移植至無人機之上,令航拍影像在飛行過程中保持穩定。

航拍機上電動雲台
航拍機上電動雲台

無人機之雲台結構

無人機所用的雲台,動力主要來自引擎,它會控制每一根軸線,以獨立調節每一組樞紐軸的旋動。無人機內的軟件系統自動判斷航拍攝影機有否受外力影響:如有的話,雲台內的樞紐軸便會向著受力的反方位移動,以抵消機體震動而帶來的畫面晃動,以保持航拍影像的穩定性。無人機所用的電動雲台其實跟傳統相機的三向雲台非常相似:

  1. 水平方向伺服驅動模塊
  2. 橫滾方向伺服驅動模塊
  3. 俯仰方向伺服驅動模塊
  4. 減震球
  5. GCU 針連接線端口
  6. 相機安裝座
無人機雲台解構圖
無人機雲台解構圖

無人機雲台之運作

一般情況下,就算無人機機體傾斜了,三軸雲台都一樣會保持水平。無人機機體傾斜時,機身內的三軸陀螺儀和三軸加速度計會把傾斜數據傳給雲台電機,從而計算出需要修出的輸出力度。

無人機機體往右傾,雲台電機則會往左校正,令雲台仍維持於水平狀態。
無人機機體往右傾,雲台電機則會往左校正,令雲台仍維持於水平狀態。
當無人機機身往左傾,雲台電機便會往右校正,務求令雲台的水平狀態不變。
當無人機機身往左傾,雲台電機便會往右校正,務求令雲台的水平狀態不變。
無人機機體往前傾,雲台電機就會往後校正;機體往後傾,雲台電機當然會往前校正。
無人機機體往前傾,雲台電機就會往後校正;機體往後傾,雲台電機當然會往前校正。

無人機雲台疑難解答

Q:為什麼無人機裝設雲台後,航拍影像仍會出現晃動 ?
A:大家可嘗試替雲台更換一種質料較硬的減震球,以減少機械震動。

Q:為什麼雲台會移離水平位置?
A:主要起因是航拍攝影機的重量有變,例如安裝了非原廠配件(例如:罩光罩、濾鏡);尤其是裝上代用電芯,最容易影響到雲台的水平。

Q:雲台上的航拍攝影機可隨意改用別的型號嗎?
A:不可以,因為這樣會改變了負載重量,以致影響了雲台的水平及穩定性。

市面上有三種減震球可選:白色的最軟、灰色的中等、黑色的最硬。
市面上有三種減震球可選:白色的最軟、灰色的中等、黑色的最硬。
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作者:Lock Sir

人稱 Lock Sir 的周亦樂是香港航拍製作公司掌舵人兼航拍課程講師,迷上航拍後,愛用全新的高空視野來看世界,亦喜歡跟其他人分享航拍視野帶來的新觀感。

 

作者:Lock Sir

人稱 Lock Sir 的周亦樂是香港航拍製作公司掌舵人兼航拍課程講師,迷上航拍後,愛用全新的高空視野來看世界,亦喜歡跟其他人分享航拍視野帶來的新觀感。