fbpx
Dróntechnológia

Hogyan válasszunk kamerát a drónos képalkotáshoz?

A drónok kétségtelenül átalakították a légi felvételek és videók készítésének módját, és ma már a tudományos kutatástól a kaszkadőrjelenetek forgatásáig, a biztonsági szektortól az élsporton át a térképezésig mindenre használják őket.

Aki drónozni kezd, különösen, ha professzionális célból teszi, az elsők között szembesül a kérdéssel, milyen kamerát válasszon. Ráadásul tudni kell, hogy ez az egyik legnagyobb pénzügyi kihatással járó döntés, a sokféle alkalmazás miatt pedig nem létezik egyetlen, mindenki számára megfelelő megoldás.

kamerás hexacopter

Az alábbiakban néhány szempont mentén igyekszünk segíteni abban, hogy gyorsabban és kevesebb fejfájással váljon elérhetővé el az a képminőség, amit látni szeretnénk.*

Az érzékelő méretének meghatározása (felbontás és érzékenység)

A felbontás (azaz a pixelek száma) szinte mindig az első szempontok között szerepel, az olyan alkalmazásokban pedig, mint a térképezés, különösen, hiszen itt a szükséges pontosság akár egy centiméter alatt is lehet.

A kamera felbontása tehát az egyik leglényegesebb elem a drónrendszerben. Mégsem mondhatjuk azt, hogy mindenkinek automatikusan a nagyobb pixelszámú kamera a kedvezőbb.
A felbontás növelése ugyanis csökkentheti a képminőséget. A felbontás kétféleképpen növelhető: az érzékelő méretének növelésével és a pixelek számára nagyobb helyet teremtve, vagy a pixelsűrűség növelésével.

Az első megközelítéssel jellemzően a kamera méretét növeljük, ami hatással van az aerodinamikára és a súlyra, és így a drón repülési idejére is.

A második megközelítéssel csökken az egyes pixelekhez eljutó fény mennyisége (érzékenység), ami csökkenti a kamera arra való képességét, hogy nem tökéletes fényviszonyok mellett is kiváló minőségű képeket készítsen. Az olyan alkalmazásokhoz, mint a biztonság, vagy akár a professzionális filmgyártás, nagy érzékenységű (kb. ISO 80-102 400) kamerát kell keresni.

Az alkalmazások túlnyomó többségénél két elsődleges érzékelő méretet kell figyelembe venni: APS-C (23,6×15,6 mm) és full-frame (36×24 mm). Mindkettő megtalálható a vezető professzionális tükör nélküli fényképezőgépekben, és adott felbontás mellett sokkal jobb képminőséget biztosítanak. Ez azonban nem fed le minden alkalmazást.

Még mindig számos olyan alkalmazás van, amely ultrakönnyű, ultrakompakt fényképezőgépeket igényel, méghozzá nem is feltétlenül repülési hatótávolsági okokból, hiszen például egyre gyakoribb a beltéri drónhasználat (ellenőrzési célból vagy filmezés során). Az ilyen felhasználási esetekben egyrészt szűk a rendelkezésre álló hely, másrészt a drón gyakran emberek vagy érzékeny berendezések közelében repülnek. Emiatt is fontos, hogy a súly csökkentésével nem csak a repülési idő nyújtható ki, hanem a véletlen ütközés okozta esetleges károk kockázata is alacsonyabb lesz.

Ha tehát olyan alkalmazásra készülünk, ahol a felbontás és/vagy az érzékenység némileg feláldozható a súlycsökkentés érdekében, általában azt mondjuk, hogy egy hüvelykes érzékelőt (de nem alacsonyabbat) érdemes alkalmazni, természetesen a szóba jöhető gépek tulajdonságainak alapos felmérése után.

APS-C vs Full frame

Szükséges repülési idő

Ahogy fentebb már említettük, az érzékelő méretének növelésével nő a fényképezőgép mérete és súlya, ami kihat a repülési időre. Az alkalmazástól függően ez a hatás lehet lényegtelen: egy szélturbina-ellenőrző drón rövid repüléseket fog végezni, de nagy részletességű képeket igényel, így az érzékelő súlya és a kamera mérete bátran növelhető. Ilyen esetekben tehát vélhetően full-frame érzékelő (vagy még nagyobb) ideális.

Más féle felhasználás esetében viszont a repülési idő nagyon is lényeges szempont: ha sportversenyt drónoznánk, az eszköznek akár 30-40 percig kell biztosan és nagy sebességgel működni, miközben a szél és a turbulenciák is csapkodhatják, ami azt jelenti, hogy itt a súly döntő fontosságú.

Középtájon helyezkednek el az olyan alkalmazási módok, mint a térképezés vagy a tudományos és mezőgazdasági felmérések, amikor jellemzően több állókép készül, melyeket később illesztenek össze. Ehhez a repülési időnek a lehető leghosszabbnak kell lennie, de egy nagyobb érzékelővel rendelkező kamera használata (automatizálási szoftverrel párosítva) lehetővé teszi ugyanazon terület gyorsabb rögzítését.

A Wingtra térképező dróngyártó egy tanulmányban számszerűsítette is a súlynak a repülési időre gyakorolt hatását a professzionális minőségű drónok esetében. A vállalat a WingtraOne VTOL (vertikális fel- és leszálló) drónját reptette, és összehasonlította a repülési időt és a feltérképezett területet a Sony RX1R II (507 g + meghatározatlan objektív, 42MP, full-frame érzékelő) és a Sony ILCE-QX1 (216 g, 20MP, APS-C érzékelő) segítségével.

Az RX1R II többletsúlya 12%-kal csökkentette a WingtraOne repülési idejét (59 percről 52 percre), viszont azáltal, hogy sokkal több területet tudott megörökíteni minden egyes képpel, a full-frame kamera 29%-kal nagyobb területet fedett le, mint az APS-C kamera (310 hektárról 400-ra).

wingtra drón

A hosszabb repülési időt vállaló drónok esetében jellemzően 600 g körüli súlyt várnak el a kameraház és az objektív súlyától, ami hagyományosan azt jelentette, hogy APS-C kamerát – például az 503 g-os ILCE-6600 digitális tükör nélküli kamerát objektívvel – ajánlottak. A technológiai fejlődés azonban lehetővé tette, hogy full-frame fényképezőgépek is bekerülhessenek az súlyra megadott határérték alá: az iparág legkönnyebbje a 24,2 megapixeles (4K videó) ILCE-7C, amely az FE 28-60mm F4-5.6 zoomobjektív csomaggal és az akkumulátorokkal együtt 509 g.

A súlyon és az aerodinamikán túl van még egy szempont, ami befolyásolja a repülési időt. Vannak kamerák, amelyeket kifejezetten a drón részeiként terveztek meg. Ezek nem cserélhető egységek, így a drón akkumulátorellátásáról kapnak áramot, nem pedig saját belső cellájukról.

Bár könnyebbek, ezek a kamerák általában kisebb érzékelőket használnak, és rosszabb minőségű képeket adnak. Emellett gyakran a drón akkumulátorával működnek, ami viszont amúgy is csökkenti a repülési időt.

Repülés közbeni vezérlés és automatizálás

Ahogy a kamerahardverek fejlődnek, úgy fejlődik a szoftver-támogatás is. Az elmúlt évtizedben több vállalat is piacra dobott kísérő alkalmazásokat és szoftverfejlesztő készleteket az egyes funkciók vezérlésére, amelyek azóta is folyamatosan fejlődnek, úgy, hogy a kamera gyakorlatilag minden aspektusa nyitva áll a távvezérlés és automatizálás előtt.

A filmes tartalomkészítésben ez például egy kaszkadőrjelenetben használható, amikor a drón magasságának változtatásakor a szűk fókuszú felvételről széles látószögűre vált, vagy amikor egy kiváltó esemény bekövetkezésekor a normál képkocka sebességről ultranagy képkocka sebességre vált.

A térképezésben az automatizálás a helyszín és a beállítások szabályozására használható annak érdekében, hogy a szükséglethez igazodó legjobb képet kapjuk.

A kamera kiválasztásakor tehát fontos átgondolni, hogy milyen funkciókra van szükség.

Előre beállított időzítések alapján kell fotókat lőni, vagy külső kiváltó okokra, például GPS-helymeghatározásra, fényerősségre kell reagálnia? A felhasználáshoz saját alkalmazás fejlesztése szükséges vagy elegendő lesz a kísérő alkalmazás használata?

Objektív portfólió

Az objektív kiválasztása szintén kritikus fontosságú: a térképezéshez például nagy látószögű objektívre van szükség, hogy minél nagyobb területet lehessen rögzíteni, míg a biztonsági szektorban a nagy területek „letapogatása”, egyúttal egy téma szoros fókuszálása kerül előtérbe.

Itt is kulcsfontosságú tehát a felhasználási terület minél pontosabb körülhatárolása.

Képfeldolgozás

Viszonylag könnyű figyelmen kívül hagyni a fényképezőgépben a képfeldolgozót, de nem érdemes! A képfeldolgozó processzor több mint egy CPU, gyakran úgy jellemzik, mint a fényképezőgép agyát.

Ha jól van összerakva, a képfeldolgozó processzor olyan processzorok és kiegészítő hardverek összessége, amelyeket kifejezetten a fényképezőgéphez terveztek és optimalizáltak.

Érdemes olyan fényképezőgépet választani, amely holisztikus megközelítést alkalmaz, és az érzékelőt és más komponenseket a képfeldolgozó processzorral együtt fejleszti. Ez lehetővé teszi, hogy a fényképezőgép hatékonyabban tömörítse a képeket, gyorsabban vegye le a képeket az érzékelőről, javítsa a kiolvasási sebességet, minimalizálja a gördülő zár effektust, és jobb automatikus expozíciót, automatikus fókuszt és automatikus fehéregyensúlyt tegyen lehetővé.

Dinamikus tartomány

A drónokat a világ minden részén legtöbbször kültéren használják, melynek során – gondoljunk csak egy katasztrófaövezetben a kutató-mentő tevékenységre, sportversenyek követésére, filmezésre – a fényviszonyok gyorsan változhatnak, amire a kamerának megfelelően kell tudnia reagálni. Ennek kezeléséhez széles dinamikatartományú kamera szükségeltetik.

*A cikk a www.commercialdroneprofessional.com weboldalon a „How to choose a camera for drone imaging” c. írás alapján készült, melyet Yasuo Baba, a Sony Europe BV professzionális digitális képalkotó részlegéért felelős igazgatója jegyez.

Rovat támogatója: MyDroneSchool

Szólj hozzá