就是固定相机而已？谈谈球形云台的设计

昨天小胖跟大家聊了聊三脚架的基本设计理念，虽然从关注度来看它明显不及所服务的相机本身，但小胖也不止一次强调：作为严肃摄影主题的必备配件，脚架系统可以说几乎决定了你的工作效率下限，而在这个系统里除了脚架本身之外，云台是直接与相机相连的附件，无论脚架再稳固，如果云台稳定性不佳那也是白费功夫，但很多人并不理解为什么云台会有从几十块到数千块的价差，今天小胖就这个问题来与大家简单分析一下。

其实云台的分类比较多，球形、三维、液压、悬臂等等，其中小胖最推荐的日常摄影用云台是球形云台，三维云台更适用于摄像，悬臂与液压云台适合长焦观鸟，今天就重点聊球形云台吧。

球台，顾名思义就是利用正球体全角度旋转也不会变形的特性，来方便实现各种机位的一种产品，球台的价格可以非常便宜，不少手机脚架也在使用球台。有人会觉得球台的承重能力相对一般，的确，比起专业的电影液压云台来说绝对数值是要低一些，但高端产品60公斤的承重量也远远超过各路长焦大炮+顶级机身所需，而且如果你看厂商数据往往会发现脚架的承重性能还不如云台，但整套系统不一样工作得很顺畅？还记得昨天那张70公斤中年大叔挂在脚架上的照片么？所以就承重而言，球台很OK。

球台最重要的是当然是那颗球，但它本身并不是实心体，因为一整颗铝合金球重量大成本高，而且不需要这么大的刚性，说白了就是浪费材料，再加上需要做接口，所以球体都需要掏空的。但为了掏空，这颗球的制造工艺也分为好几种，前两种与三角座一致，分别是热压铸和CNC削切（下面两图），多出的一种是锻压。

压铸就是灌模，把烧熔的金属灌到模具里面冷却成型。它的优点是产能高，但质地比较脆弱，想要达到削切和锻压的强度就必须把球壁做得更厚。而削切是将整块金属先削成球状，再使用钻子打入内部，但钻子是圆柱形且只能直进直出，所以削切的球台是直通通的中空。削切工艺的的优点是刚性高，但对于球体来说削切范围很有限，会有多余的重量，形成浪费。

锻压就更粗暴了，参考上图从左到右：把两整块铝各自从中间硬打出一个凹洞，打成呈现半径相同的半球形，再将多余的边缘削切掉，然后把它俩接口处加热烧熔后压力接合，形成一个彻底的中空球体。因为是把金属直接冲击挤压成型，所以锻压的优点就是强度比削切更上一层楼，而且因为中空位置更大，所以它的重量反而更轻。缺点也显而易见，千言万语一个字：贵。

高端球台几乎都是以锻压和削切工艺为主，如果有机会的话大家可以把自己的球台拆下来看看究竟属于哪种工艺，还是很容易辨别的。讲到这儿，如果你真的去拆解的话可能会发现两种球台固定结构：其一是靠云台基座左右夹紧，其二是球体通过提升下方固定板把球体压紧，后者比较常见，拆开后可以看到是由数个垫片和一个轴承组成。

这个轴承比较有意思，因为球台重心是越低稳定性越好，而使用传统的滚珠轴承在工艺上相对会比较难于控制厚度（滚珠直径不仅决定高度还决定宽度，单排小直径滚珠高度很低宽度也很低，多设计成本和噪音不符合应用环境），所以一些比较用心的云台厂商的定制轴承会用圆柱形金属条来替代滚珠，宽度足够，厚度可以控制到1mm！这个轴承的作用是连接云台基座和底板，让云台能平滑转动。

垫片的作用也很关键，因为基座抬升固定球体时需要用它来稳固球体位置，而如果直接让金属基座与金属球体摩擦会产生噪音，久而久之也会出现刮痕，影响使用顺畅性，所以需要使用一片塑钢，也就是PVC材质垫片，但这个东西跟咱们常见的门窗塑钢不同，它要求厚度很薄且需要定制造型，价格是按克来计算，虽然小小一片但成本并不算低，球体在云台内部需要上下各一片来进行固定。

而球台基座，也就是装球的那一坨主要采用的是削切工艺，从铝条变成我们手里的球台基座需要削切挖中空、削切边缘、钻孔、表面阳极氧化、镭射刻度等多项工艺。可以说脚架云台的制造工艺是最没有保密性的，因为你就算看了也得买这些设备才能实现，想要达到一定的质量高度就必须符合相应的技术指标，要求相对硬性，这也算是纯机械加工的一个行业特色吧。当然人性化的细节设计，比如防滑锁止卡位、双缺口、碳纤维脚管垫片固定等等就属于各自的品牌卖点了。

噢对了，球台还有一个不得不说的功能性附件就是全景盘，它的主要作用是帮助你在拍摄全景拼图时保证机位，也就是CMOS位置为固定状态，因为对于全景，或者说是所有的单一视角拼图而言，固定的机位也就意味着与被摄物之间固定的透视关系，理解起来也不难：先注意观察你视线里的物品位置，然后试试小角度的左右扭头，你会发现哪怕你的脑袋稍稍偏移了一点点，视野里的物品相对位置就会发生变化，比如原本被显示器挡住一部分的花瓶在扭头后就完全看得见了，而刻意去控制脑袋位置在扭头时不变化的话，你会发现你眼前的物体该被挡住的还是会被挡住，不会产生透视差，球台的全景盘就是用来做这个的，当然，这个附件也主要因为球台在放松后难以做到平稳横移有关。但它的好处并不止于此，它还可以让你在不破坏水平轴的前提下进行构图微调，横竖构图都可用，很方便，建议入手球台时如果厂家正好有全景盘的话可以顺带一下。

差不多关于球形云台的各方面也都讲了讲，一时间也想不起有没有什么疏漏，欢迎各路大神补充指导，感谢支持~！