چگونه یک دوربین مناسب برای پهپاد خود انتخاب کنیم؟

هفت گزینه‌ای که به شما کمک می کند تا کیفیت مورد نظر خود را، سریعتر و با سردرد کمتر بدست آورید.

از همان ابتدا پهپادها دنیای تصویربرداری هوایی را دگرگون کرده‌اند و اکنون تقریبا برای هر کاربردی از آزمایش‌های علمی و نقشه برداری تا تصویربرداری صحنه‌های بدلکاری و موارد امنیتی استفاده می‌شوند. با وجود تمام کاربردهای موجود هنوز هم راه‌حل قطعی و جامعی برای انتخاب دوربین مناسب برای پهپاد شما وجود ندارد.

بنابراین، چه معیارهایی در هنگام انتخاب دوربین مناسب برای یک تصویر‌برداری متناسب با کاربرد، باید مورد توجه قرار گیرد؟

1)سایز سنسور(وضوح و حساسیت):

در کاربردهایی مانند نقشه برداری دقت لازم به حتی کمتر از یک سانتی متر می‌رسد. پس وضوح تصویر دوربین یکی از ضرورین‌ترین موارد در سیستم پهپادهای نقشه‌برداری است.

در واقع وضوح یا تعداد پیکسل(رزولوشن) اولین گزینه‌ای است که در هر استفاده‌ای مورد برسی قرار میگیرد، اما همیشه وضوح بالا به معنای بهتر بودن نیست.

افزایش رزولوشن حتی می‌تواند باعث کاهش کیفیت تصویر شود. زیرا وضوح را می توان از دو طریق افزایش داد: 1) افزایش اندازه سنسور و ایجاد فضای بیشتر برای پیکسل‌ها. 2) با افزایش تراکم پیکسل.

با استفاده از رویکرد اول، اندازه دوربین افزایش می‌یابد، که بر آیرودینامیک، وزن و در نتیجه زمان پرواز پهپاد شما تأثیر می‌گذارد.

با استفاده از رویکرد دوم ، میزان نوری که به هر پیکسل می‌رسد (حساسیت) را کاهش می دهد، که این امر باعث می‌شود دوربین تنها در شرایط نوری کاملا مناسب، عکس‌های با کیفیت بگیرد. برای کاربردهای امنیتی و حتی تولید فیلم های حرفه ای  دوربین با حساسیت بالا (حدود  ISO 80-102,400) مناسب است.

برای بیشتر کاربردها، دو اندازه اصلی سنسور وجود دارد که همیشه باید در نظر گرفته شود: APS-C (23.6 × 15.6 میلی متر) و فول فریم (36x24 میلی متر). هر دو در دوربین‌های حرفه‌ای بدون آیینه یافت می‌شوند و کیفیت تصویری بسیار بالاتری برای یک رزولوشن ثابت می‌دهند. البته که برای هر کاربردی مناسب نمی‌باشند.

بعضی از استفاده‌ها به دوربین های کم نور و فوق العاده جمع و جور نیاز دارند. یک مثال خوب، بازرسی پهپادها در محیط‌‌های بسته می‌باشد (حتی سازندگان فیلم نیز شروع به استفاده از پهپادها در فضاهای بسته برای فیلم برداری برخی از صحنه‌ها کرده‌اند.) در چنین مواردی نه تنها فضای محدودی وجود دارد ، بلکه احتمالاً پهپاد نیز در نزدیکی افراد و تجهیزات حساس مورد استفاده قرار می گیرد. که با کاهش وزن ، نیرو و آسیب ناشی از برخورد تصادفی را کاهش می دهید.

در مواردی که حساسیت یا رزولوشن یا هردو می‌تواند مقداری قربانی وزن شود، به صورت معمول توصیه می‌شود از یک سنسور یک اینچی (اما نه کمتر) استفاده شود.

در انتخاب دوربین با سنسور کوچکتر باید بیشتر دقت کنید. اطمینان حاصل کنید که هر دوربینی را که انتخاب می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌کنید، از یک رویکرد طراحی جامع پیروی کرده باشد. در این صورت اطمینان حاصل می‌کنید که هر یک از اجزای سازنده (حسگر ، پردازنده تصویر ، لنز ، محفظه ) به صورت بهینه با یکدیگر کار می کنند. برخی از دوربین‌‌‌‌های پیشرفته می‌توانند با صرفه جویی استثنایی در وزن هنوز هم عکس های عالی‌ای ارائه دهند.( به عنوان مثال ،دوربین 132 گرمی  (inc batteries) RX0 IIتوانایی فیلم برداری4K  دارد.) در هر صورت باید مراقب باشید و دوربین مورد نظر خود را خوب ارزیابی کنید.

2)مداومت پروازی مورد نیاز:

همان طور که در قبل هم اشاره کردیم، شما با افزایش سایز سنسور، سایز دوربین و وزن را نیز افزایش می‌دهید که این موضوع اثر غیر مستقیم بر روی مدت زمان پرواز دارد. بسته به کاربرد مورد نظر ، این اثر ممکن است بی اثر باشد:

یک پهپاد بازرسی توربین‌های بادی پروازهای کوتاه مدت انجام می‌دهد اما به تصاویر با جزئیات بالایی احتیاج دارد، پس وزن سنسور و اندازه دوربین قابل افزایش است و یک سنسور فول فریم (یا حتی بزرگتر) ایده آل است.

یا در مواردی می‌تواند بسیار تاثیر گذار باشد:

پهپادی که در طول مسابقات قایقرانی آمریکا در کنار قایق‌ها پرواز می‌کند باید هر بار حدود 30-40 دقیقه پرواز کند و سرعت آن تا 101 کیلومتر در ساعت می رسد، در حالی که باید بر باد و تلاطم نیز غلبه کند، این به این معنی است که در این مورد وزن بسیار تعیین کننده است.

در استفاده‌هایی مانند نقشه برداری و بررسی‌های علمی چندین عکس ثابت گرفته شده و آنها بهم چسبانده می‌شوند. برای این مورد بهتر است مدت زمان پرواز تا جای ممکن بلند باشد اما خب استفاده از یک سنسور بزرگ‌تر این امکان را می‌دهد که یک منطقه در مدت زمان کمتری تصویربرداری شود.

3) )مداومت پروازی مورد نیاز-قسمت دوم:

به غیر از وزن و آیرودینامیک ، راه دیگری وجود دارد که انتخاب دوربین می تواند بر زمان پرواز تأثیر بگذارد. برخی از دوربین ها ، به جای یک واحد جداگانه، به عنوان بخشی از خود پهپاد طراحی می‌شوند و به جای استفاده از باتری مخصوص خود از منبع باتری پهپاد استفاده می کنند.

این دوربین ها در عین سبکتر بودن ، از سنسورهای کوچکتری نیز استفاده می کنند، پس تصاویری با کیفیت پایین‌تری نیز ارائه می دهند. همانطور که قبل‌تر نیز گفته شد، آنها همچنین اغلب با استفاده از باتری پهپاد کار می‌کنند ، که باعث کاهش زمان پرواز می شود.

 

4)خودکارساز و کنترل پرواز

با پیشرفت سخت افزار دوربین، نرم افزار نیز پیشرفت می‌کند. طی دهه گذشته، چندین شرکت برنامه‌‌‌‌‌های همراه و کیت های توسعه نرم‌‌افزار برای کنترل ویژگی‌های خاص به بازار عرضه کرده‌اند.

به ویژه در چندین ماه گذشته این موضوع بسیار پیشرفت کرده است، در حال حاظر تقریبا امکان خودکار‌سازی و کنترل از راه دور برای هر قابلیتی از دوربین وجود دارد. به طور مثال مواردی که ممکن است برای تولید محتوا صحنه‌های بدلکاری فیلم‌ها مورد استفاده قرار گیرد: تغییر ارتفاع یا تغییر حالت فریم از حالت استاندارد به دیگر حالات یا تغییر زاویه دید از یک تصویر با زاویه دید متمرکز به یک تصویر با زاویه دید باز. همه و همه قابلیت خودکارسازی و کنترل از راه دور دارند.

در نقشه برداری نیز می‌توان از این خودکارسازی برای کنترل مکان و انجام تنظیماتی استفاده کرد، تا بتوان مفیدترین تصویرها را گرفت.

هنگام انتخاب دوربین،کاربردهای مورد استفاده خود را در نظر بگیرید. آیا به انجام عملیات بر اساس زمان بندی‌های از پیش تعیین شده یا واکنش به محرک‌های خارجی مانند مکان GPS نیاز دارید؟ یا سطح نور؟ و یا انجام چه عملیاتی؟ آیا لازم است برنامه خود را از طریق SDK توسعه دهید؟ یا برنامه همراه کافی است؟

5)لنز

 انتخاب لنز بسیار مهم است. به طور مثال نقشه برداری به یک لنز با زاویه دید عریض نیاز دارد تا بتواند بر روی یک منطقه تا حد ممکن بیشتر تصرف داشته باشد. در استفاده‌های امنیتی به لنزی با هر دو توانایی یعنی اسکن مناطق وسیع و همچنین تمرکز دقیق بر روی یک سوژه نیاز است. در ساخت فیلم‌ها ، انتخاب لنز بر کل احساس فیلم، بسیار تأثیر می گذارد. پس انتخاب لنز بسیار تاثیر‌گذار است.

6)پردازنده تصویر

غافل شدن از انتخاب پردازنده تصویر مناسب، بسیار رایج است. اما بهتر است شما این اشتباه را نکنید. پردازنده تصویر فراتر از یک پردازنده مرکزی است و غالباً مغز دوربین معرفی می شود.

پردازنده تصویر مجموعه ای از پردازنده ها و سخت افزارهای اضافی است که به طور خاص برای دوربین طراحی و بهینه سازی شده اند.

سعی کنید دوربینی انتخاب کنید که از یک رویکرد جامع‌نگر و سنسور در حال توسعه استفاده کند و دیگر مولفه‌های آن هم‌سو با پردازنده تصویر باشد. این امر باعث می‌شود تا دوربین اول از همه تصاویر را به طور موثرتری فشرده کند ، دوم به وسیله سنسور سریعتر عکس بگیرد ، سوم سرعت بازخوانی را بهبود بخشد و در آخر اثر رولینگ شاتر را به حداقل برساند.

باز هم ، انتخاب دوربین و پردازشگر تصویر به استفاده شما بستگی دارد. اما در صورت نادیده گرفتن، مسئولیت این امر مهم با شماست.

7)دامنه دینامیکی

از پهپادها در محیط‌های باز استفادهای زیادی می‌شود. از استفاده در یک منطقه طوفان‌زده پس از طوفان‌های موسمی گرفته تا بر روی دریا برای ثبت یک مسابقه قایقرانی یا استدیو‌های فیلم‌سازی که شرایط نوری متغییر دارند، در تمام این موارد شرایط روشنایی می تواند به سرعت تغییر کند و دوربین باید بتواند پاسخ مناسبی را به این شرایط بدهد. پس باید برای مدیریت این موضوع ، دوربینی با دامنه دینامیکی گسترده انتخاب کنید.