【摘 要】 本文簡要介紹了大型電視攝像搖臂的種類與在電視節目中的運用，重點闡述了大型電視攝像搖臂的控制原理、安裝與調整、維護與維修。
隨著電視業的不斷發展，大型搖臂在電視制作中的運用越來越普及，搖臂攝像技術在綜藝、專題、談話類等節目中發揮了越來越大的作用。它極大豐富了電視節目的鏡頭語言，增加了鏡頭畫面的動感和多元化，給鏡頭畫面增添了磅礴的氣勢和縱深空間感，使觀眾有身臨其境的感覺。
攝像機的搖臂分為很多種，一般是按電影應用和電視應用來劃分。電影搖臂相對于電視搖臂來說技術含量更高，同時價格也要高出許多倍，不過其種類相對較少；而由于電視節目類型較為豐富，所以應用于電視的搖臂種類也比較多，主要可分為帶座位、全遙控及全手動三種，其中只有部分搖臂具有臂桿收縮的功能。目前，世界上的電視類主流搖臂主要有：德國Movietech大型搖臂、德國ABC大型搖臂、美國JimmyJib大型搖臂、英國Polecat魚竿式搖臂、Power Jib小搖臂。
本文根據筆者多年來使用Jimmy Jib大型電視攝像搖臂的經驗與心得，對大型電視攝像搖臂的原理與使用作如下探討與介紹。
一. 大型電視攝像搖臂的電子控制原理
電視攝像搖臂的電子控制部分包括供電電源、控制器、連接電纜、操控手柄、執行驅動裝置等。電控原理如圖1。
由供電電源提供±12V穩定直流電源，通過控制器和電纜，把操作手柄的操作意向傳輸給執行驅動裝置，完成控制動作。
驅動裝置是12V直流齒輪減速電機，通過齒輪轉動，其中12V電機是無慣性高速高性能電機，特點是啟動快，轉速高，無轉動慣性，即轉即停。其機頭吊臂單元水平、俯仰電控原理如圖2。
當手柄操作時(水平、俯仰轉動)，使X點的電位偏離0基準，通過運算放大器。則Y點輸出或正或負的電壓以驅動電機D正轉或反轉，使機頭出現水平或俯仰的轉動，直到手柄回置中心位置時，電壓消失，電機D停止轉動，機頭停在當前位置。其中輸出Y點電壓值的大小，可以通過控制器內部調整，以實現電機轉速的控制及水平、俯仰執行速度調整。
聚焦的控制原理中，增加了位置反饋。如圖3所示。
這是一種跟隨控制。靜態時，X點、Z點的電位是相等的，Y點無電壓輸出，當手輪轉動一個角度時，X、Z點的電位差使Y點輸出一個正或負的電壓，使得電機D轉動，同時驅動Z點電位隨之變化。當Z點電位與X點又相同時，Y點輸出歸零，電機停轉，恢復為新的靜止狀態。這樣隨手輪的轉動，聚焦隨之轉動，這種跟隨控制，使轉動手輪像轉動聚焦一樣，即轉隨轉，即停隨停。
推拉控制相對簡單，是由推拉開關與攝像機內置推拉開關并聯相接，由攝像機自身機構控制執行。
了解了搖臂的電子控制原理，出現故障時，就能快速、簡潔地判斷出故障所在。
二. 大型電視攝像搖臂的安裝與調整
JimmyJib搖臂的每一節臂桿(Tube)長度大約為0.9m。根據安裝長度的不同，分為9個級別。
安裝搖臂，關鍵在于平衡調整。
首先調整三腳架的腿長，使其基本水平；再調整云臺上的4顆螺栓，觀察云臺水平儀，使其精確水平。需要注意的是，只有松開高端的螺栓，才能抬高低端的螺栓，旋緊4顆螺栓，使其受力均勻。
當臂桿連接好后，要配用相應長度的鋼索。斜拉鋼索較粗，容易辨認。而側拉鋼索和平衡鋼索直徑相同，容易混淆，可以根據每根鋼索的一端貼有的標記來辨認：標有“*** side”的有兩根(例如Super Side)是側拉鋼索；標有“*** pulley”的是平衡鋼索(例如Super Pulley)。
臂桿安裝好后，再將拍攝所用的攝像機裝在機頭吊臂單元(Head Assembly)上。
下一步用水平尺測量頭部支撐桿(Head Support Tube)的水平度，調整平衡鋼索與前端鋼索(Front Cable)的連接螺管，使水平尺指示水平狀態。接著測量機頭吊臂單元的豎直度。將水平尺靠在機頭吊臂單元的側面，用內六角扳手松開鎖緊螺栓，調整豎直度，再旋緊螺栓。
接下來要調整聚焦伺服組件(Focus Servo)。將聚焦伺服組件正確安裝在鏡頭上，注意：齒輪暫時不要與鏡頭聚焦環接觸。給控制盒(Control Box)加電，旋轉聚焦旋鈕至無窮遠端，手動旋轉鏡頭聚焦環至無窮遠端。然后再使齒輪與聚焦環彈性嚙合。這里關鍵是要使聚焦電機的行程與聚焦環的行程吻合。如果安裝不當，那么就會發生：(1)聚焦環已經旋轉到底，而電機仍可轉動，這樣容易損壞齒輪、聚焦環和電機；(2)電機反向旋轉到最末端，但聚焦環沒有到位，無法實現聚焦。
光圈伺服的安裝和聚焦伺服相類似。
然后，調整攝像機的平衡。調整前連接好所有的電纜。首先移動攝像機托板的前后位置，直到攝像機達到水平狀態，不翹頭不倒栽，旋緊托板螺栓。接著，將旋轉臂(Swing Arm)轉90°使之呈水平狀態，此時攝像機呈垂直狀態。松開旋轉臂旋鈕(Swing Arm Knob)，調整旋轉臂的前后位置，使其能保持水平，旋緊旋鈕。至此，不論攝像機被手動旋轉到什么位置，都能保持水平狀態，不會因重力作用而轉動。如果有攝像機倒栽或翹頭的情況發生，說明平衡沒有調整好，需要重新進行以上兩步的調整。
最后給整個搖臂配重。添加適當重量的杠鈴盤，使臂桿保持水平狀態，要求無論搖臂運動到任何位置，松手后它都能保持不動，不翹頭、不倒栽。至此，搖臂的所有平衡調整就完成了。
考慮到大型電視攝像搖臂的體積和重量都很大，搖臂的安裝一定要以安全為主導思想，安裝時要在安全的情況下有條不紊地進行；此外還應考慮到：
1.若安裝在馬路上，要注意來往行人和車輛以及路燈桿等路政設施，避免發生碰撞；
2.要注意風力對設備安全的影響，一般搖臂加長至7米以上就容易受風力影響，風力的增強不但影響搖臂的安全性,而且給搖臂師增加了操作難度,影響鏡頭的穩定性,對搖臂師的臂力提出了更高的要求；
3.若安裝在游輪上，要注意輪船左右搖擺帶來的不安全因素；
4.若安裝在農田里，還要注意地基的堅硬度，根據地形不同，可靈活選擇裝大炮輪或不裝車輪而直接靠三角架的支撐；
5.若安裝在工廠車間里，要先清掃地面，避免鐵屑等扎破輪胎。
三. 大型電視攝像搖臂的維護與維修實例
由于大搖臂經常在室內、室外各種環境中頻繁使用，會導致機頭吊臂單元的水平和俯仰不靈活，影響到整個搖臂的使用效果。在對整個機頭吊臂單元的機械部分拆卸時，注意以下幾點：
1.注意電控部分的聯線，由于電控連線是附著在吊臂內，機械拆裝時，如果不注意，很容易造成電控聯線的損傷．造成不必要的麻煩；
2.注意金屬螺栓的拆卸，由于搖臂經常在室外使用，金屬機件都有不同的銹蝕，要特別注意拆卸螺栓的方式、方法，避免螺栓滑絲、斷裂等；
3.注意清潔潤滑，由于搖臂使用日久，水平和俯仰轉軸內的潤滑油已干涸，在軸口處還有各種雜質，這都影響轉軸的轉動，水平轉軸是塑料平墊的，俯仰轉軸是金屬滾珠的，清潔時要用不同的清冼劑，以免影響清潔效果，清潔干凈后，均勻涂上潤滑油，按順序恢復；
4.注意調整緊固螺栓，清潔保養各部分轉軸、安裝緊固螺栓時，一定不要太緊造成轉軸轉動困難，要多次調整緊固螺栓的松緊度，以免影響電控電機的使用壽命。
下面再介紹一例電氣故障。在一次搖臂的安裝調試中，出現加電后在無操作時，機頭吊臂水平、俯仰同時自轉的現象。首先，斷開各部分連接，檢查供電電源，±12V直流電壓穩定正常。再檢查控制器，未發現異常情況。電路板、元件、連線各處焊點完好；外殼密封嚴禁。內部潔凈，無氧化、銹蝕現象；也無過熱、高溫跡象。檢查操控手柄，內部連接、電位器、開關焊點等無異常。用萬用表檢測水平、俯仰、聚焦驅動電機裝置，也未發現不良情況。只能再次加電檢測故障。
恢復各部分連接，加電，故障現象依舊，同時，測量發現12V電源下跌到6V以下，這說明有過載現象。再斷開各部分連接，依次供電，控制器12V正常，操控手柄12V正常，水平、俯仰、推拉正常，只有連接聚焦時，12V電源電壓才跌至6V以下，說明聚焦電機故障，由于電機的直流電阻較低，在前面的萬用表測電阻時，沒有發現。
由電子控制原理可知，控制器內各項操作功能使用同一±12V電源。當12V電壓非正常下降時，正、負對稱的電源失衡，0基準偏離，所以使得水平、俯仰功能失控，造成單方向轉動不停，無法進入“靜態”。故障清楚了，這時用相同的聚焦電機替換試用，搖臂工作正常。
四. 大型電視攝像搖臂在電視節目中的應用
大型電視攝像搖臂在節目中的應用水準很大程度上取決于攝像和導演之間的溝通。在節目錄制前，搖臂攝像人員一定要和導演對節目錄制流程進行充分的溝通，并預先熟悉錄制節目的內容，設計節目錄制中需要用到搖臂的鏡頭畫面，使搖臂攝像技術能夠發揮出最佳作用。對于演播室錄制的大型電視節目或直播節目來說，還有必要在節目排練過程中，盡可能根據節目要求演練一遍所有的鏡頭運用。
在現代電視節目制作中，大型電視攝像搖臂已經越來越成為一部好的電視作品所不可缺少的攝制工具，被廣泛應用于演唱會類節目、體育節目、談話類節目、資料片、形象片及電視劇中。
在電子技術高速發展的今天，各種高新技術不斷應用于廣播電視領域，先進新穎的設備、儀器層出不窮。作為廣播電視行業的工程技術人員，要努力使用、維護和保養好大型電視攝像搖臂，以延長其使用壽命，提高其使用效率，在提高電視節目質量的同時，降低電視節目的制作成本，從而創造最大的社會效益和經濟效益。