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運(yùn)動(dòng)控制

小相機(jī),大情緒——FAULHABER驅(qū)動(dòng)單元用于調(diào)整快門和焦點(diǎn)

2025China.cn   2023年06月07日

角旗桿視角

體育迷希望看到賽事的每一個(gè)細(xì)節(jié),電視攝像機(jī)做到了:無論是守門員在點(diǎn)球前咬緊牙關(guān),還是網(wǎng)球比賽中的發(fā)球離網(wǎng)多少毫米,一切細(xì)節(jié)都在掌握之中。只有當(dāng)鏡頭近距離拍攝且拍攝不受干擾時(shí)才有可能捕捉到類似這樣的畫面。許多大型賽事和奧運(yùn)會(huì)都會(huì)采用由總部位于威斯巴登的專業(yè)公司 LMP Lux Media Plan 生產(chǎn)的這種微型設(shè)備, 它甚至可以裝在角旗上。FAULHABER 的驅(qū)動(dòng)單元?jiǎng)t位于其中起到調(diào)整快門和對(duì)焦的作用。

下降 39000 米

2012年10月14日,奧地利極限運(yùn)動(dòng)員菲利克斯·鮑姆加特納 (Felix Baumgartner) 跳出太空艙進(jìn)行跳傘運(yùn)動(dòng),此時(shí)太空艙借助氦氣球飛到了近 39000 米的高空。菲利克斯從平流層自由落體返回地球時(shí)速度達(dá)到了 1357.6 km/h,他成為首個(gè)不使用飛機(jī)超越音障的人。菲利克斯在離地面 1585 米的高空打開降落傘,安全無恙地著陸。

世界各地的電視臺(tái)都對(duì)準(zhǔn)備工作和跳傘進(jìn)行了直播。主贊助商的廣播公司對(duì)此次活動(dòng)進(jìn)行了 10 多個(gè)小時(shí)的直播報(bào)道。9 臺(tái)攝像機(jī)拍攝了許多壯觀的畫面——5 臺(tái)拍攝太空艙內(nèi)部,2 臺(tái)拍攝太空艙外部,還有 2 臺(tái)裝在跳傘運(yùn)動(dòng)員身上。攝像機(jī)的快門和銳利度都是地面遙控來調(diào)節(jié)的。

考慮到平流層的冰凍溫度,F(xiàn)riedel Lux 指出了一個(gè)出乎意料 的問題,他解釋說,“這些設(shè)備面臨的最大挑戰(zhàn)是熱”?!拔唇?jīng)遮擋的太陽輻射劇烈加熱外殼。而當(dāng)時(shí)的高度下,沒有空氣帶走不斷增加的熱量。所以攝像機(jī)不得不承受相當(dāng)高的溫度。”

滑雪跳臺(tái)上的工業(yè)攝像機(jī)

最初,LMP 的創(chuàng)始人和技術(shù)總監(jiān)為“常規(guī)”職業(yè)運(yùn)動(dòng)開發(fā)了工業(yè)攝像機(jī)。憑借其獨(dú)特的錄制和圖像傳輸設(shè)備設(shè)計(jì),他曾以電視制作服務(wù)提供商而聞名。2002 年冬季奧運(yùn)會(huì)期間,他接到一家意大利電視臺(tái)的詢問,詢問是否有可能在跳臺(tái)滑雪塔頂部的起跳位置安裝高清電視攝像機(jī)?!捌鹛恢玫目臻g非常狹小,但安裝錄像機(jī)完全沒問題。”他回憶道,“所以我們照例拿了一臺(tái)少有人用的攝像機(jī),拆除了所有無益于視頻錄制的東西。”

保留下來的微型設(shè)備使電視臺(tái)能夠直接從滑雪運(yùn)動(dòng)員的肩膀上觀看賽事。不久后,其他類型的運(yùn)動(dòng)也發(fā)現(xiàn)了近距離鏡頭的魅力。2004 年,LMP 與 TV-Skyline 合作,首次在足球球門的網(wǎng)柱上安裝攝像機(jī),從背后拍攝守門員的每一個(gè)動(dòng)作,同時(shí)從守門員的角度觀察整個(gè)比賽情況。該設(shè)備只能在網(wǎng)內(nèi)突出 3 cm。

第二代攝像機(jī)于 2008 年發(fā)布:商品名為“Cerberus”,實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步開發(fā)完善,沿用至今。這種攝像機(jī)應(yīng)用廣泛,如手球球門、撐桿跳的橫梁以及許多球迷想要近距離觀看的其他地方。Cerberus 的攝像機(jī)頭與三個(gè)疊在一起的常規(guī)尺寸火柴盒差不多大。

Cerberus 極其高效的驅(qū)動(dòng)器

LMP 開發(fā)了一個(gè)更微型的版本,安裝在足球場角旗桿上。目前,該版本應(yīng)用于德國足球甲級(jí)聯(lián)賽每個(gè)比賽日的兩場頂級(jí)比賽中。在許多情況下,安裝在移動(dòng)攝影升降機(jī)上的攝像機(jī)也來自 LMP,而這是頂級(jí)聯(lián)賽團(tuán)隊(duì)運(yùn)動(dòng)的日常組成部分?!霸谶@種情況下,重量比尺寸更重要,”Friedel Lux 解釋說?!皵z像機(jī)越輕,攝影升降機(jī)就能越快、越精確地完成所需的動(dòng)作。”

安裝在攝像機(jī)上的驅(qū)動(dòng)單元對(duì) Cerberus 的功能起著決定性的作用。驅(qū)動(dòng)單元通過齒輪傳動(dòng)執(zhí)行調(diào)節(jié)快門和對(duì)焦的機(jī)械工作。為此,LMP 使用了來自 FAULHABER 的 0816 … S 系列直流電機(jī)和直徑為 8 毫米的 08/1 齒輪。角旗攝像機(jī)的直徑稍大,但電機(jī)較短。

攝像機(jī)專家指出,“對(duì)于這些類型的應(yīng)用,我們需要以盡可能小的質(zhì)量和體積獲得盡可能大的扭矩”?!皽p速箱相對(duì)更重要。由于承受了更多負(fù)荷,它必須非常堅(jiān)固。同時(shí),減速箱必須確保驅(qū)動(dòng)單元的功能非常精確。首要任務(wù)是保證不出現(xiàn)突然的移動(dòng)、抖動(dòng),不能卡住或有啟動(dòng)延遲,確保一切都非常順利。只有這樣,您才能真正看到守門員是否緊張,以及跳高運(yùn)動(dòng)員越過橫梁的距離”。

但 LMP 的驅(qū)動(dòng)單元不僅用于體育賽事。航空航天工業(yè)的鏡頭控制,無論是 Space-X 還是波音和空客,也都在該產(chǎn)品的應(yīng)用范圍之內(nèi)。其中精度和穩(wěn)健性當(dāng)然也是重中之重。

(轉(zhuǎn)載)

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