Технические требования к камерам БПЛА

Требования к высокому разрешению: для выполнения разнообразных задач аэрофотосъемки, геодезии и мониторинга камеры БПЛА должны иметь высокое разрешение. В области аэрофотосъемки высокое разрешение позволяет захватывать более тонкие детали ландшафта, например, при съемке городских сцен, четко представляя контуры зданий, движение на улицах и т. д.; при геодезических работах оно может точно восстанавливать характеристики топографии и геоморфологии, предоставляя точные основы данных для последующего трехмерного моделирования и анализа данных. Как правило, пиксель камер БПЛА, используемых в профессиональных целях, должен достигать более 12 МП, а некоторые высококачественные продукты даже достигают 20 миллионов пикселей или более, что соответствует разрешению, которое может соответствовать таким стандартам, как 4000×000 точек на дюйм и выше.

Плотность пикселей и качество изображения: Помимо количества пикселей, плотность пикселей также имеет решающее значение. Разумная плотность пикселей может гарантировать, что каждая точка пикселя может полностью воспринимать свет на ограниченной площади светочувствительного элемента, уменьшая помехи между пикселями и, таким образом, улучшая четкость и детализацию изображения. При съемке удаленных целей камеры с высокой плотностью пикселей могут более четко улавливать характеристики цели, избегая размытых или искаженных ситуаций. Например, при наблюдении за дикой природой они могут четко снимать текстуру шерсти и поведение животного.

Высокая чувствительность для адаптации к сложному освещению: Среда полета БПЛА сложна, а условия освещения изменчивы, от яркого света днем до тусклого света в сумерках и ночью или в теневых областях, в помещении и т. д. Поэтому камера должна иметь высокую чувствительность (ISO) для съемки четких и малошумных изображений в условиях слабого освещения. Как правило, хорошее значение ISO для БПЛА должно иметь возможность гибкой регулировки в диапазоне 100 - 6400 или даже выше. При съемке ночных огней города более высокое значение ISO может гарантировать, что яркость изображения будет умеренной, и в то же время шум контролируется с помощью технологии шумоподавления, чтобы гарантировать качество изображения.

Широкий динамический диапазон для сохранения деталей: Широкий динамический диапазон (WDR) позволяет камере сохранять детали как в ярких, так и в темных областях изображения. При аэрофотосъемке она может снимать как яркое небо, так и более темные объекты на земле одновременно. Камеры с широким динамическим диапазоном могут предотвратить переэкспонирование неба и не допустить четкой видимости объектов на земле без потери деталей. Например, при съемке восхода солнца на море она может четко представить солнце и показать текстуру пляжа и волн.

Быстрая автофокусировка: Во время полета БПЛА цель съемки может измениться в любой момент, а положение и расстояние также нестабильны, что требует от камеры функции быстрой автофокусировки. Она может завершить фокусировку за короткое время (обычно в течение 0,5 секунды), быстро зафиксировать цель и гарантировать, что изображение на снимке будет четким и резким. При съемке спортивных мероприятий БПЛА может быстро сфокусироваться на движениях спортсменов и запечатлеть захватывающие моменты.

Помощь с ручной фокусировкой: Хотя автофокусировка удобна и быстра, в некоторых особых сценах функция ручной фокусировки может предоставить пользователям более точный контроль. Например, при съемке макро или при необходимости получения определенного эффекта глубины резкости пользователи могут вручную регулировать фокусное расстояние, чтобы добиться более персонализированных потребностей в съемке. При съемке цветов крупным планом ручная фокусировка может точно контролировать фокус, чтобы выделить детали цветка.

Оптическая система стабилизации изображения: из-за влияния колебаний воздушных потоков во время полета, характеристики камеры в режиме анти-тряски имеют решающее значение. Технология оптической стабилизации изображения компенсирует смещение изображения, вызванное вибрациями в реальном времени, путем включения подвижной группы линз внутри объектива, эффективно уменьшая размытость изображений. При аэрофотосъемке в ветреную погоду оптическая система стабилизации изображения может сохранять стабильность изображений, как будто они находятся в стабильной среде.

Электронное дополнение к анти-тряске: В дополнение к оптическому анти-тряске, электронная технология анти-тряски также может играть определенную роль в стабилизации изображения. Она анализирует и обрабатывает данные, собранные датчиком изображения, и использует алгоритмы для исправления смещения изображения, вызванного тряской. Электронное анти-тряска и оптическое анти-тряска работают вместе для дальнейшего улучшения эффекта анти-тряски камеры в сложных условиях полета, гарантируя качество снятых видео и фотографий.

Высокая частота кадров для плавного видео: для видеосъемки с помощью дронов высокая частота кадров является ключом к обеспечению плавности видео. Как правило, для удовлетворения потребностей ежедневной съемки требуется частота кадров 30 кадров в секунду (кадров в секунду) или выше; для некоторых сцен, где необходимо запечатлеть быстрые движения, например, движущиеся на большой скорости автомобили, летящие птицы и т. д., частота кадров должна достигать 60 кадров в секунду или даже 120 кадров в секунду или выше, что может эффективно сократить количество падений и сделать видео более плавным и естественным.

Быстрая непрерывная съемка для захвата моментов: При съемке некоторых мимолетных сцен функция быстрой непрерывной съемки камеры очень полезна. Она может непрерывно снимать несколько фотографий за короткий промежуток времени, предоставляя пользователям больше возможностей для того, чтобы не пропустить захватывающие моменты. При съемке таких сцен, как цветение и охота на животных, быстрая непрерывная съемка может запечатлеть захватывающие изображения на разных стадиях.

Соответствующее поле зрения для удовлетворения потребностей: поле зрения определяет диапазон изображения, которое может захватить камера. Различные сценарии применения предъявляют разные требования к полю зрения. Например, при съемке изображений требуется большее поле зрения, и сверхширокоугольный объектив с углом 120° - 180° больше подходит, в то время как для мониторинга цели на большом расстоянии может потребоваться меньшее поле зрения, чтобы приблизить цель и выделить детали, например, среднее или большое фокусное расстояние с углом 30° - 60°.

Низкое искажение обеспечивает точность изображения: искажение объектива может привести к деформации захваченного изображения, что повлияет на эстетику точности изображения. Камеры дронов должны использовать конструкции объективов с низким искажением, чтобы поддерживать уровень искажения на низком уровне, обычно требуя уровня искажения менее 1. При выполнении задач по обследованию и мониторингу объективы с низким искажением могут обеспечить точность данных измерений и избежать ошибок, вызванных деформацией изображения.

Высокоскоростная передача данных: изображения и видео, снятые дроном камера необходимо передавать обратно на наземную станцию управления или устройство хранения в режиме реального времени, что требует высокоскоростной передачи данных. Обычно применяются беспроводные технологии передачи, такие как Wi-Fi, Bluetooth или специальные модули передачи изображений, со скоростью передачи, превышающей уровень Мбит/с, что обеспечивает плавную передачу изображений и видео и сокращает задержку. В потоковой аэрофотосъемке в реальном времени высокоскоростная передача данных гарантирует, что зрители смогут увидеть четкие изображения своевременно.

Поддержка большой емкости хранилища: для хранения большого объема данных съемки камера дрона должна поддерживать устройства хранения большой емкости, такие как карты SD, твердотельные накопители и т. д. Емкость хранилища должна определяться в соответствии с фактическими потребностями съемки, и обычно рекомендуется, чтобы она была не менее 16 ГБ. Для долгосрочных задач съемки с высоким разрешением вы можете выбрать устройства хранения большой емкости 64 ГБ или даже 18 ГБ, чтобы удовлетворить потребности непрерывной съемки.

Адаптация к нагрузке дрона: Грузоподъемность дрона ограничена, чтобы не влиять на летные характеристики и выносливость дрона, камера должна быть миниатюризирована и иметь легкую конструкцию. Исходя из предпосылки обеспечения производительности, вес камеры должен быть максимально уменьшен. Вес типичной камеры для дрона потребительского класса составляет от нескольких десятков граммов до нескольких сотен граммов, а камеры для дронов высшего класса также строго контролируют вес, чтобы он соответствовал общей нагрузке дрона.

Компактная структура и простота установки: в дополнение к весу и объему, структурная конструкция также должна быть компактной и простой в установке в различных положениях дрона, не влияя на аэродинамические характеристики дрона. Метод установки камеры должен быть надежным, и она должна оставаться устойчивой во время полета дрона, избегая ослабления или повреждения камеры из-за вибрации или столкновения.