【图传镜头】【眼睛的重要性】

单精度浮点数昨天 17:28:33

镜头这一环常被当成小事,毕竟它不参与控制,也不消耗多少功率。但飞起来你就知道,看不清和看得到是两种完全不同的飞行。判断距...

镜头这一环常被当成小事,毕竟它不参与控制,也不消耗多少功率。但飞起来你就知道,看不清和看得到是两种完全不同的飞行。判断距离失误、错过转弯点、在逆光里丢掉参照物,这些问题的根源往往不在技术上,而在成像上。

模拟摄像头用电视线,也就是 TVL,来标称清晰度,这个数字反映的是水平方向的解析能力,数值越高细节越好,常见的从七百到一千二都有。但它有天花板,因为整条模拟链路的带宽就那么宽,摄像头再好也传不出更多细节。所以选模拟摄像头,与其追清晰度,不如看两个更实际的指标。

第一个是宽动态范围。飞行中会不断遇到明暗剧烈变化的场景,从树荫冲进阳光里,从室内飞向门口,从地面抬头看天空。动态范围不够的话,亮部一片死白或者暗部一片死黑,而那个瞬间恰好是你最需要看清障碍物的时候。现在的传感器普遍带宽动态处理,能把亮暗两端的细节同时保住,这个功能值不值得多花钱,飞过一次逆光就知道了。

第二个是低照度表现。卡德克斯一般会直接表明,最多多少低照度,

傍晚、树林里、地下车库,光线一暗,画面就开始布满噪点,颜色也褪掉。传感器尺寸大一点、像素小一点的型号在这方面天然有优势,因为单个像素收到的光更多。镜头的光圈也直接相关,光圈数值越小进光量越大,但景深变浅,近距离的物体容易虚掉。定焦定光圈是这类摄像头的常态,没有变焦也没有自动光圈,一切靠选型时就定好。

镜头也决定了视场角焦距短、视场角大,能看到两侧更多东西,穿狭窄空间时不容易碰壁,但边缘形变严重,直线看起来是弯的,判断距离会失真。焦距长、视场角小,画面稳定、形变小、远处看得清,但是飞起来难受得很,适合长距离巡航,两侧盲区大,转弯时容易撞到看不见的位置。中间焦段是最通用的选择,兼顾视野和形变。

有一个容易被忽略的规律:视场角和你飞的速度要匹配。飞得快,有的时候视野窄一点反而舒服,因为画面里的东西移动速度适中;飞得慢或者做近距离精细动作,视野宽一点更好,你能看到更多参照物。所以竞速和花飞选的镜头往往不一样,长距离巡航又是另一套。

数字摄像头走的是完全不同的路子。它输出的不是模拟视频信号,而是数字图像数据,交给天空端的芯片编码。分辨率、帧率、码率都可以配置,画质上限高得多,还能在机身上直接录一份高清的原片。代价是体积重量大一些,功耗高一些,发热也明显,机身上往往需要额外的散热结构。

帧率这件事值得单独说。六十帧和一百二十帧的差别,在慢速飞行时几乎看不出来,但高速穿林的时候,帧率低会产生明显的拖影,快速移动的物体在画面上糊成一条,你的判断就会慢半拍。所以高速场景下宁可牺牲一点分辨率也要保帧率。

镜头前面的保护镜片是必需品,不是可选项。

我建议每个人都买一个 uv 给天空端,

高速飞行时一粒沙子就能把镜头打花,而天空端的镜头本身很难单独换。保护镜片摔碎了换一片就行,几块钱的事。缺点是它会在强光下产生反光和鬼影,尤其在逆光拍摄时。所以有人会在不需要保护的场合把它拆掉,这是一个自己权衡的选择。

安装角度也是个技术活。摄像头通常往上抬一个角度,抬多少取决于你的飞行风格。抬得多,高速前飞时地平线在画面中间,看得远,但悬停和慢速时地面就跑到了画面下沿,判断高度变难。抬得少则相反。多数人会先在支架上调到一个中间位置,飞几次之后再根据习惯微调,支架上一般都留了齿形结构方便调整角度。

振动会直接影响成像。电机和桨叶的抖动传到摄像头上,画面就会出现波纹状的扭曲,尤其是使用电子快门传感器的情况下,这种扭曲会呈现斜向的条纹,很难看也很难判读。解决办法是从结构上隔断,摄像头支架垫一层软质材料,或者干脆换动平衡更好的桨。

最后是环境因素。潮湿天气镜头容易结露,从冷的地方拿到热的地方,或者从室内飞到湿草地上方,镜片上会起一层雾。出门带一块镜头布,飞之前擦一遍,中途降落时再擦一遍。低温下传感器的性能也会变化,噪点变多,这个只能靠经验提前预判。

摄像头这一环的东西,选对了你不会觉得它有多好,选错了你每一次飞行都会为它而后悔,惆怅

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