云臺是安裝和固定攝像機的配套設備。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，云臺是一個由兩個交流電機或DC電機組成的安裝平臺，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。云臺通常附帶一個手柄來操作云臺。通常，云臺水平旋轉(zhuǎn)的部件上還有一個水平儀，應根據(jù)水平儀的指示將攝像機支架調(diào)平。

1949年，O Oconner公司設計并制造了世界上第一臺液壓云臺。然而，由于當時設備和技術的限制，第一臺液壓云臺在外觀和結構上存在許多缺點。它只使用普通的交流電機，整個傳動完全由齒輪驅(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，但在當時，云臺有很多應用。隨著生產(chǎn)技術和設備的不斷發(fā)展，O Oconner公司不斷改進原有云臺的外觀和性能，并直接用電機移動精密齒輪系統(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計和制造各種云臺型號，包括適用于新聞報道攝像機的液壓云臺和小型通用搖桿云臺。

20世紀70年代，美國人加勒特·布朗發(fā)明了最早的相機穩(wěn)定器——攝影機穩(wěn)定器穩(wěn)定器，解決了移動相機拍攝的問題。它的基本組件是一個帶有可移動關節(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拍攝時，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，攝影師通常會使用軌道車或搖臂來減少相機抖動并保持畫面穩(wěn)定。但是，如果遇到樓梯、山脈和叢林等復雜地形，將很難豎立軌道車和搖臂。這時，攝影機穩(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)境和各種復雜地形中進行拍攝，還可以方便長時間的演員跟進或遠距離位移。

載重

云臺的承重能力是指攝像機、鏡頭、保護罩及其附件的總重量。考慮到云臺的載荷指標均為平衡載荷，在選擇云臺載荷時應留有適當?shù)挠嗔浚话氵x用1.3~1.5倍載荷作為云臺的載荷指標。比如6kg以下，適合室內(nèi)/室外安裝一體化攝像機或定焦鏡頭攝像機；6~12kg適合室內(nèi)/室外安裝一體式攝像機或小型變焦鏡頭；12~25kg適合安裝大型變焦鏡頭、攝像頭和保護罩；25kg以上，適合安裝超大變焦鏡頭、攝像頭和保護套。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罩或帶攝像頭的全天候保護罩中的云臺。

控制方式

一般云臺屬于有線控制電動云臺。控制線有五個輸入端子，其中一個是電源的公共端子，另外四個分別是上、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，垂直角度與負載安裝方式有關。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345° ~ 365°。

齒輪間隙：齒輪側(cè)隙又稱齒隙，是檢驗云臺轉(zhuǎn)動精度的重要指標。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/傾斜負載，扭矩越大，平臺對非電機啟動的阻力越大。

承載安裝

根據(jù)荷載安裝方式，有頂裝式和側(cè)裝式，實際選擇需要參考荷載和施工單位的認知程度。云臺的安裝方式一般有兩種:直立安裝和吊裝。當?shù)跹b相同的云臺時，應考慮負載指數(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、預設位置、加熱器等選項，在設計時需要根據(jù)用戶的使用環(huán)境和功能需求來決定。

IP保護級別：云臺的防塵防水IP等級應達到IP66以上。IP防護等級反映了設備的密封程度，主要指防塵和防液體侵入。它是一項國際標準，符合1997年的BS5490標準和1976年的IECS529標準。IP后面的第一個值表示對固體的密封保護程度，第二個值表示對液體的保護程度，第三個值表示機械沖擊和碰撞阻力的程度。此外，在實際使用中應根據(jù)環(huán)境選擇合適的材料和保護層。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，但由于室外保護罩的重量較大，因此必須增加云臺的負載能力。同時室外環(huán)境變化較大，容易受到雨水或潮濕的侵蝕。因此，室外云臺一般設計為密封防雨。此外，戶外云臺還具有高扭矩和扼流保護電路，以防止云臺凍結時強行啟動而燒毀電機。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，使溫度下限達到-40℃或更低。濕度指數(shù)通常為95%不結露。

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/傾斜的最大負載是指垂直方向上的最大負載能力。攝像機重心（包括保護罩）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。這個中心就是云臺的最大承載點，云臺的承載能力就是以這個點為基準進行設計計算的。如果負載位置安裝不當，重心會偏離旋轉(zhuǎn)中心，從而增加負載扭矩，實際負載能力將小于最大負載能力的設計值。因此，云臺的垂直旋轉(zhuǎn)角度越大，重心的偏差越大，相應的承重重量越小。

PTZ的負載能力是選擇PTZ的關鍵。如果PTZ的負載能力小于實際負載，不僅會降低運行功能，還會因長期過載而損壞PTZ的電機和齒輪。PTZ的實際載重量從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)面時的負載能力大于安裝在頂部時的負載能力，高速型的負載能力小于普通型的負載能力。

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，但定位更準確，方向可以調(diào)整得更精細。這兩種設計滿足了兩種不同的個性化偏好，尤其是由齒輪控制的球形云臺可以進行更精細的調(diào)節(jié)，精度可以達到毫米級。此外，市場上還有一種混合球形云臺，它將球形機械裝置與齒輪控制的平移和傾斜裝置相結合，以滿足各種棘手拍攝角度的需求。

全方位云臺：根據(jù)運動功能，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。全向云臺有兩個電機，分別負責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。當接收到上下動作電壓時，垂直電機轉(zhuǎn)動并通過減速箱帶動垂直傳動輪盤轉(zhuǎn)動；當接收到左右動作電壓時，水平電機轉(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/傾斜分別由兩個微動開關限制。當旋轉(zhuǎn)角度達到預設的限位銷時，微動開關切斷電源，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，通過外圍設備的調(diào)節(jié)機構調(diào)節(jié)過程相對復雜。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。云臺的水平和垂直方向由兩個不同的電機驅(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。由于負載的原因，垂直電機在啟動和維持時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，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，水平方向可以達到15°/s，垂直方向可以達到9°/s，但同系列云臺的高速負載能力會相應降低。

DC步進電機主要用于DC云臺，具有高速和變速的優(yōu)點，非常適合需要快速捕捉目標的場合。其最大水平速度可達40 ~ 50°/秒，垂直速度可達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，從而云臺電機可以根據(jù)輸入電壓以相應的速度旋轉(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)實現(xiàn)平滑的速度變化過渡。另一種是步進控制，即在云臺的變速范圍內(nèi)設置幾個檔位，每個檔位對應不同的電壓（轉(zhuǎn)速）。操作前，您必須首先選擇要旋轉(zhuǎn)的速度檔，然后向各個方向旋轉(zhuǎn)平移/傾斜。

側(cè)裝平移/傾斜：根據(jù)負載安裝方式，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，與負載（保護蓋/相機/鏡頭組件）的安裝方式有很大關系。云臺的水平旋轉(zhuǎn)角度一般可以達到355°，因為限位螺栓會占據(jù)一定的角度，但會有一點監(jiān)控死角。目前的云臺改進了限位裝置，使其達到360°甚至365°（覆蓋角為5°）以消除監(jiān)控死角。用戶在使用時可根據(jù)現(xiàn)場實際情況設定限額。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+180°，但正常使用時垂直旋轉(zhuǎn)角度可達+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。由于其旋轉(zhuǎn)軸位于攝像機重心上方，因此當攝像機安裝在云臺上時，重心較低。當云臺處于放松狀態(tài)時，攝像機不會翻倒。

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。攝像機安裝在固定云臺上后，可以調(diào)節(jié)攝像機的水平和俯仰角度。達到最佳工作姿勢后，鎖定調(diào)節(jié)機構即可。電動云臺適合大面積掃描監(jiān)控，可以擴大攝像機的監(jiān)控范圍。

電動云臺的高速姿態(tài)由兩個執(zhí)行電機實現(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，主要是因為這種云臺有兩個功能:第一，它可以調(diào)整相機節(jié)點在縱向軸上的旋轉(zhuǎn)；其次，相機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360°刻度的水平軸，可以安裝在三腳架上，安裝攝像機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，以達到適應不同攝像頭寬度的最佳效果。因為攝像機的寬度會影響“全景”三腳架頭節(jié)點的位置，所以可以調(diào)整攝像機的水平移動位置。

液壓云臺：液壓云臺適用于帶有長焦鏡頭的相機和攝像機，因為油壓的阻尼作用可以防止相機快速滑動，并使相機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，可以更精確地調(diào)整和定位。

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

承受重量：與云臺的負載一樣，云臺的負載也應不同，以適應不同攝像機和保護罩的安裝。應根據(jù)所選攝像機和保護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，使用時要特別注意，否則會燒壞解碼器。

響應速度：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、防護等級和防護方式等方面都有嚴格要求，必須符合相應的行業(yè)特殊標準。

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：無人機航拍平臺是支撐無人機上相機的載荷平臺。它主要利用增強技術抵消機身和外界因素引起的振動，穩(wěn)定相機的拍攝姿態(tài)，實現(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)定補償式航拍云臺和兩軸/單軸穩(wěn)定補償式航拍云臺。姿態(tài)穩(wěn)定控制與傳輸是航空攝影平臺的關鍵技術。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使用固定翼相機，這些相機垂直于地面，沒有運動補償和其他設備來穩(wěn)定畫面。2012年左右，消費級無人機剛出現(xiàn)時，無人機常用的航拍平臺也是固定式航拍平臺，將相機和飛機固定在一起，在航拍時通過調(diào)整飛機的角度來調(diào)整視角。固定式航空相機可以降低成本、重量和功率，從而縮短飛行時間，但航空照片的圖像質(zhì)量較差且視角無法改變。

監(jiān)控攝像機：云臺可以手動水平和垂直調(diào)節(jié)，常用于商場、電梯、收費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，集成了攝像機、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罩。