雖然這個題材對一般人來說可能吸引力有限,但對於追根究底的攝影玩家而言,能進一步瞭解器材的內在美是再理想不過的了,本著打破沙鍋問到底的精神,美國攝影器材出租網站LensRentals的創辦人Roger Cicala決定拆解一款球型雲台,讓大家瞭解箇中運作原理。但得先提醒如果你真的想動手,可得仔細看完本文,否則拆完裝不回去,我們可不負責喔。

球型雲台在拆解之後,可得到「放諸四海皆準」的基本結構

不像其他攝影器材有著複雜結構,球型雲台只有少數幾個零件,整個設計可以用「簡單優雅」來形容。既然叫做球型雲台,顧名思義,首要的零件就是中空輕量的金屬「球體」。為什麼不是方形或三角形?因為圓弧形在轉動時的阻力最小,調整各種角度都有方便的優勢。接著,是用來保護球體不受到外界碰撞的外殼,也能避免灰塵與砂石久而久之損耗光滑的球體表面。最後,在球體與外殼之間是接合兩者的承軸(bearing),通常採用質地堅硬、低摩擦力的特殊塑膠材質。而這個杯狀承軸的功用,是隨著旋鈕施加的壓力而變形:旋鈕越緊、壓力更高、也同時施加更大的磨擦力,讓球體獲得固定。


▲Roger Cicala用來示範的是中國Benro B-1球型雲台,這正好是小編目前Gitzo一號腳架上服役的型號。B-1球型雲台的始祖正是大名鼎鼎的Arca Swiss B1(現已停產,後繼型號為Arca Swiss Z1),也就是所有以雙旋鈕(以上)進行固定的自由雲台之原型。因此,不必大費周章去拆你手上的球型雲台了,它的結構都與本文所提到的大同小異。各款球型雲台的不同只在於零件用料以及開模的精準度。Roger Cicala在拆除B-1雲台的同時也照下每個零件並且說明。首先必須瞭解的是:以工作方式而論,球型雲台是以壓力調整旋鈕控制阻尼(Damping),以使其固定或轉動的方式來操作的。


▲由本圖可以清楚見到置於外殼之內的中空球體。在此是由拆掉底部,由下往上觀察的雲台內部。你可以看到有三個旋鈕,右下方旋鈕是讓基座進行平移或旋轉之用(基座已先拆除,與雲台運作沒有直接關係)。而左邊的旋鈕和正上方的旋鈕,兩者分別提供「鎖定」與「拖動」(或一般稱「摩擦」)控制的功用。事實上這兩項功能差異不大,僅在細部調整時有所不同。如果不是對器材有很深掌握的專業攝影人員,這兩者幾乎沒有任何分別。這也就是為什麼某些雲台,會把摩擦/鎖定這兩項功能整合至單一旋鈕的緣故。

 

由圖片來觀察,你幾乎不會注意到12點鐘方向的旋鈕與接桿之間是以30度角相連接(也就是上述提到的「拖動」旋鈕),而左方旋鈕與接桿的銜接角度則呈直線狀(此為「鎖定」旋鈕) 。另外,在這張圖片裡,已把球體推到雲台頂部,距離平時位置大約5mm,因此可以看到三個向內凸出的接桿,平常時候這三支接桿就抵在球體的中心半徑上,就與在球體下方的「承軸杯」一樣:在沒有被施加壓力時,是幾乎沒有摩擦力的,但施加壓力時,則是會咬得相當緊密。另外值得注意的是:球型雲台與三向雲台結構上的最大不同,就是「不」需要內部潤滑劑,在只依靠球體、承軸杯、與後面提到的「壓縮環」之下,以簡潔的結構,就可以進行全面控制。


▲這就是包覆球體的塑膠「承軸杯」的外部與內部。


▲塑膠承軸放在球體上方(正確說法應該是雲台底部)的樣子。

 

以基本機械原理,發揮迫緊/放鬆的阻尼功能

下個零件則是圓錐型的「塑膠壓縮環」,功能是套在軸承外部「收緊」球型雲台。在結構上,是由不同厚度的部分,精密的包裹承軸杯,藉此發揮將三個零件正確整合至正確位置的功能。

轉到另外一側來看,壓縮環上設有一條溝槽,當打開摩擦或鎖定旋鈕,這個開口被壓縮。由於壓縮環是錐形的,因此壓縮開口,就會迫使軸承杯與球體之間貼合得更緊密,同時增加摩擦和阻力。這種純機械性的結構設計的確簡單又優雅。


▲這就是上文提及的「圓錐型壓縮環」,由圖可見其具備符合塑膠承軸杯的角度。


▲轉到壓縮環的側面,可以看到兩個淺色的平坦表面,這兩處就是讓鎖定與磨擦旋鈕桿接觸之處,你可以看出一個是平的,另一個則是傾斜約30度。除此之外,還能見到該球型雲台在使用兩年的期間,由接桿所產生的摩擦痕跡。


▲當然在壓縮環的下方,還需要一個非常堅固的基礎做為垂直方向支撐,這樣一來調整旋鈕的壓力,才能集中在接桿摩擦與球體的水平接觸點上。原廠設置了一個1mm厚的鋼板,下方再加上1mm的鋼材墊圈,剩下的空間則是留給更厚、更沉的旋轉(平移)基座,由它鎖上4個螺絲進行固定(由圖可見底部的螺絲孔)。

 

故障有90%是因為旋鈕磨損,或是接桿彎曲變形了

球型雲台的組成非常簡單,除了可以拆開來讓我們瞭解它們是怎麼運作的,另外只要適當的照顧,就幾乎可以永久使用下去。要分辨「最好的」與「不是最好的」圓形球台,要明白從來都沒有「神秘的最新科技」這回事,反而材料與結構才是關鍵要素:最好的球台會採用非球面球體、成本較高的摩擦片、圓錐板、螺絲、甚至是厚重穩定低共振的金屬外殼。

Roger Cicala個人認為:對於使用重量適中(例如單眼相機搭配70-200mm f/2.8鏡頭),或是偶而(情侶每個週末的出遊)來說,「最好的」或「不是最好的」的球型雲台之間的表現差異並不是很大。尤其是現今新推出市面的球型雲台大多標榜更重的質量,以及適合用在較重用途,更耐用的軸承。其中最特別的是經改善設計不易磨損的螺桿,有效提升了可靠性和壽命。因此,當看到某個球型雲台掛點時,有90%比例是因為旋鈕的摩擦力已經老化不理想,或是接桿彎曲變形之故,問題大多不是出自其它零件身上,因此我們也不妨這樣說:球型雲台的製造廠商,大多已經擁有相當成熟的工藝技術了。

 

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資料出處:PetaPixel


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