（原標(biāo)題：淺談現(xiàn)今航拍云臺(tái)分類與未來發(fā)展）
隨著航拍無人機(jī)的興起，附著在無人機(jī)身上的各種專業(yè)名詞也開始引起人們的注意，其中最引人注目的詞就是“云臺(tái)”，這是安裝在無人機(jī)上用來掛載相機(jī)的機(jī)械構(gòu)件，看似一個(gè)默默無聞的部件，然而對(duì)于穩(wěn)定航拍來說卻起著非常大的作用，而且是一個(gè)很神奇的東西。
淺談現(xiàn)今航拍云臺(tái)分類與未來發(fā)展
與幾年前相比，現(xiàn)在玩無人飛行器的人多了很多。在過去，大多數(shù)以航模飛機(jī)愛好者居多，而隨著電池和遙控技術(shù)的發(fā)展、航拍應(yīng)用的普及，不知不覺中，無人機(jī)從鮮為人知變成了如今大眾所認(rèn)同的潮流玩物，這與航拍云臺(tái)技術(shù)的發(fā)展密不可分，今天我們就回顧一下，云臺(tái)在這幾年里面都有哪一些變化?
實(shí)際上，云臺(tái)是攝像中常用到的，安裝、固定攝像機(jī)的支撐設(shè)備，它分為固定和電動(dòng)云臺(tái)兩種。它不對(duì)圖像進(jìn)行直接接收，而是控制攝像機(jī)或其它設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。云臺(tái)是承載攝像機(jī)進(jìn)行水平和垂直兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置。
目前的云臺(tái)大致可分為固定式航拍云臺(tái)和電動(dòng)可調(diào)節(jié)云臺(tái)兩種。
一、固定式航拍云臺(tái)
固定云臺(tái)適用于監(jiān)視范圍不大的情況，在固定云臺(tái)上安：裝好攝像機(jī)后可調(diào)整攝像機(jī)的水平和俯仰的角度，達(dá)到最好的工作姿態(tài)后只要鎖定調(diào)整機(jī)構(gòu)就可以了。
廣義上的航拍，被定義為所有在天空中拍攝的照片和視頻，早在二戰(zhàn)旗艦就出現(xiàn)了，當(dāng)時(shí)德國(guó)的光學(xué)廠商研制高素質(zhì)的鏡頭，用于在飛機(jī)上拍攝地面的地形軍情等信息，在2012年以前，一般會(huì)被應(yīng)用在軍事領(lǐng)域較多，諸如在阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)中，美國(guó)的無人戰(zhàn)機(jī)就是通過無人機(jī)監(jiān)視，找到了本拉登的行蹤，并且將其炸毀。
在一般的軍事用固定翼無人飛機(jī)，所采用的拍攝云臺(tái)，大多數(shù)是固定式航拍云臺(tái)，垂直面向地面拍攝，沒有運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)确€(wěn)定畫面的裝置，而先進(jìn)的軍事偵察用的無人機(jī)中，加入了球形監(jiān)視器攝像頭，能夠360°的調(diào)整角度，優(yōu)點(diǎn)是能夠保持機(jī)身氣流的流暢性全方位拍攝影相，缺點(diǎn)是畫面清晰度較差以及調(diào)整角度并不太靈面。
在2012年前后，娛樂無人機(jī)剛面世時(shí)，無人機(jī)所采用的航拍云臺(tái)普遍都是固定式云臺(tái)，將相機(jī)與飛行器固定在一起，運(yùn)用調(diào)整飛機(jī)的角度，調(diào)整航拍時(shí)的視角。固定式的云臺(tái)優(yōu)點(diǎn)是能夠減少成本、減輕重量、省電，從而提高飛行時(shí)間，缺點(diǎn)也非常明顯，就是航拍畫質(zhì)較差、無法改變視角。
二、電動(dòng)可調(diào)節(jié)云臺(tái)
電動(dòng)可調(diào)節(jié)云臺(tái)適用于對(duì)大范圍進(jìn)行掃描監(jiān)視，它可以擴(kuò)大攝像機(jī)的監(jiān)視范圍。電動(dòng)云臺(tái)高速姿態(tài)是由兩臺(tái)執(zhí)行電動(dòng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)接受來自控制器的信號(hào)精確地運(yùn)行定位。在控制信號(hào)的作用下，云臺(tái)上的攝像機(jī)既可自動(dòng)掃描監(jiān)視區(qū)域，也可在監(jiān)控中心值班人員的操縱下跟蹤監(jiān)視對(duì)象。云臺(tái)根據(jù)其回轉(zhuǎn)的特點(diǎn)可分為只能左右旋轉(zhuǎn)的水平旋轉(zhuǎn)云臺(tái)和既能左右旋轉(zhuǎn)又能上下旋轉(zhuǎn)的全方位云臺(tái)。在無人機(jī)應(yīng)用上，電動(dòng)云臺(tái)又可以細(xì)分為三軸和兩軸的。
三軸穩(wěn)定航拍云臺(tái)
三軸穩(wěn)定航拍云臺(tái)是對(duì)微型陀螺儀的技術(shù)成熟后才誕生的，在過去，用來測(cè)量是否水平的陀螺儀都較為龐大，但隨著科技技術(shù)的進(jìn)步，陀螺儀被應(yīng)用到航拍云臺(tái)上，使航拍時(shí)候無人機(jī)的前進(jìn)、后退時(shí)，飛機(jī)姿態(tài)的變化，所產(chǎn)生的影像得以彌補(bǔ)。
三軸穩(wěn)定航拍云臺(tái)是現(xiàn)在主流航拍無人機(jī)所采用的航拍防抖云臺(tái)，它優(yōu)點(diǎn)是對(duì)航拍時(shí)的畫面有全方位的穩(wěn)定，保證畫面清晰穩(wěn)定;而缺點(diǎn)是工程造價(jià)較貴，由于電機(jī)控制，所以相對(duì)會(huì)耗電，降低航拍的續(xù)航時(shí)間。
兩軸穩(wěn)定航拍云臺(tái)
兩軸穩(wěn)定航拍云臺(tái)其實(shí)是三軸穩(wěn)定航拍云臺(tái)的縮減版，在市場(chǎng)上一些定位在低端產(chǎn)品的無人機(jī)所大量采用，原因是兩軸穩(wěn)定器能夠降低成本，省去了垂直方向上的穩(wěn)定補(bǔ)償，對(duì)耗電也會(huì)有所幫助。大多航拍用的無人機(jī)都是軸對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，而軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)在垂直方向上的晃動(dòng)都不是太厲害。
有些無人機(jī)的腳架是作為天線的作用，在飛行中，不能夠收起腳架，而航拍相機(jī)的水平轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)在航拍過程中碰到腳架，在實(shí)際使用中并不方便。此類型航拍云臺(tái)相比三軸航拍穩(wěn)定器，兩軸航拍穩(wěn)定云臺(tái)的，其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜、拍攝效果還可以接受，而缺點(diǎn)也是耗電影響續(xù)航時(shí)間，同時(shí)在無人機(jī)劇烈運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，視頻拍攝不能平滑過渡。
手持云臺(tái)
其實(shí)手持云臺(tái)的核心是三軸陀螺儀和三軸加速度傳感器，實(shí)質(zhì)上和無人機(jī)上搭載的三軸穩(wěn)定航拍云臺(tái)一樣。手持云臺(tái)把原本只有專業(yè)人士才能辦到的事情，透過簡(jiǎn)單的電子穩(wěn)定系統(tǒng)，讓所有人都可以簡(jiǎn)單的拍出非常細(xì)致且完美的鏡頭。手持云臺(tái)能夠?qū)崟r(shí)獲取數(shù)據(jù)計(jì)算出傾斜角，然后把數(shù)據(jù)通過PID算法得出應(yīng)該給電機(jī)什么控制量。說直白點(diǎn)，你人往左傾了，就讓電機(jī)往右校正，往右傾了，讓電機(jī)往左校正，往前傾了，讓電機(jī)往后校正，往后傾了，讓電機(jī)往前校正。通過這種相互抵消來實(shí)現(xiàn)拍攝畫面的穩(wěn)定，別說是坐在汽車上拍攝，哪怕是坐在馬車上，都一樣穩(wěn)穩(wěn)的。
在手持云臺(tái)出現(xiàn)前，已經(jīng)有專門用于穩(wěn)定攝像機(jī)的設(shè)備--斯坦尼康了，那么斯坦尼康和手持云臺(tái)的不同到底在哪呢？
手持三軸云臺(tái)和斯坦尼康最大區(qū)別是適應(yīng)性和使用方式上。手持三軸云臺(tái)承重有限，充其量也就是架設(shè)單反之類的拍攝設(shè)備，可單手也可雙手握持，三分鐘就能學(xué)會(huì)。采用了從無人機(jī)航拍云臺(tái)上移植下來的電控系統(tǒng)，精度更高，穩(wěn)定效果更好，相對(duì)于大型斯坦尼康要輕便的多，且方便攜帶，單人就能玩轉(zhuǎn)。斯坦尼康現(xiàn)在有很多類型，從單手握持到專業(yè)領(lǐng)域使用的帶承重背心的大型斯坦尼康，對(duì)使用者的要求很高。作為一種高度人機(jī)結(jié)合的機(jī)械裝置，其發(fā)揮空間更多的還是在人的表現(xiàn)，不像手持三軸云臺(tái)那樣，只需關(guān)注畫面和焦點(diǎn)就可以了。想要自如運(yùn)用需要很多練習(xí)，上手有難度。
三、未來的發(fā)展
筆者認(rèn)為，在現(xiàn)在無人機(jī)航拍云臺(tái)上的耗電是影響無人機(jī)飛行的一大因素，雖然可以提升電能使用方面上所努力，讓是減少耗電量是重要的一個(gè)方面，而在穩(wěn)定云臺(tái)的電機(jī)耗電上，有網(wǎng)友實(shí)際測(cè)試，在其他因素相同的情況下，在不安裝航拍云臺(tái)下，飛行時(shí)間能夠長(zhǎng)達(dá)26分鐘，而安裝航拍云臺(tái)后，飛行時(shí)間下降至18分鐘，安裝了云臺(tái)后下降了30%的續(xù)航時(shí)間。因此改進(jìn)云臺(tái)的耗電，盡量減少云臺(tái)對(duì)電池的消耗，將省下來的電優(yōu)先供給無人機(jī)續(xù)航。
在未來，航拍無人機(jī)與VR技術(shù)結(jié)合是發(fā)展的潮流，但同時(shí)，高清晰度的全景視頻和照片都會(huì)帶來大量數(shù)據(jù)需要處理，僅僅1080P清晰度的視頻，短短幾秒中的視頻估計(jì)也會(huì)幾百M(fèi)B以上，4K將會(huì)是天文數(shù)字。不過在數(shù)據(jù)的處理問題上，技術(shù)上的革新相信會(huì)在不久中出現(xiàn)，較為成熟的產(chǎn)品也會(huì)有所誕生。
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