Камера квадрокоптера Xiaomi Mi Drone 4K: высокая разрешающая способность и отсутствие оптических искажений29.08.2017 09:02

Обычно так и бывает: если какой-то агрегат входит в состав некоего аппарата, то отдельное исследование этого агрегата можно отыскать разве что в технической документации разработчика. Которая, во-первых, пестрит нерасшифровываемыми специфическими терминами и показателями, а во-вторых, эту документацию не найдешь. Коммерческие тайны, понимаете ли. Похожий случай и с героем сегодняшнего обзора: доступные материалы, которые посвящены его изучению, ограничиваются пресловутым «анпакингом», описанием различных типов комплектности, емкости батарей и т. д. Более «продвинутые» авторы подробно рассказывают о способах настройки поведения квадрокоптера в полете, мерах безопасности и прочих авиапремудростях.

Однако камере, изюминке аппарата — которая, между прочим, составляет половину стоимости квадрокоптера — уделяется крайне мало внимания. Редкие примеры съемок (представленные, как правило, с использованием социальных сетей либо интернет-видеосервисов) да общие фразы о том, что «камера снимает хорошо» — собственно, это вся доступная информация. В то время как многих операторов, в том числе профессиональных, но ограниченных в средствах, интересуют привычные в таком деле вопросы: какова фактическая разрешающая способность этой камеры? Каково качество сжатия в разных режимах съемки, изменяется ли угол обзора при смене режимов? Что у нее с чувствительностью? И многое-многое другое, включая даже точность работы гиростабилизирующего подвеса.

Не претендуя на истину в последней инстанции, мы попытаемся восполнить существующий пробел, подробно изучив работу 4K-камеры популярной четырехвинтовой летающей машины, Xiaomi Mi Drone. Углубляться в теорию и практику полетов не станем, это удел соответствующих тематических площадок. Тем более не коснемся юридической стороны вопроса использования беспилотных летающих аппаратов (хотя в комментариях такие реплики могут быть полезны и даже всячески приветствуются).

Конструкция, технические характеристики

Камера поставляется в большой белой изящной коробке с умной конструкцией внутренних перегородок. Нет, наверное, поставляется все-таки квадрокоптер.

Сама же камера прячется в одном из картонных отсеков. Как и прочие принадлежности, без которых аппарат не взлетит и не начнет съемку. Имеющаяся у нас комплектация включает в себя следующие аксессуары:

• квадрокоптер
• камера с подвесом
• Пропеллер — 8 шт.
• Кабель USB
• Аккумулятор
• Зарядное устройство
• Пульт дистанционного управления
• USB Wi-Fi-адаптер

Сферический корпус камеры, зажатый с двух сторон по горизонтальной оси, благодаря подвесу на сервоприводах, может вращаться на 170° по горизонтали и наклоняться до 270° по вертикали. Это примерные значения, конечно же. В эксплуатации изменение ракурса по горизонтали производится поворотом всего корпуса квадрокоптера, а при вертикальном наклоне взгляда камеры на практике требуется не более 90°, от горизонтального до «строго вниз». Имеющиеся большие степени свободы поворота и наклона камеры требуются совсем для другого — для стабилизации кадра, для его удержания при наклонах корпуса квадрокоптера.

Аппарат нельзя эксплуатировать во время даже слабого дождика. Речь не только о камере, а о коптере в целом. Ничем не защищенные служебные интерфейсы камеры находятся на стороне корпуса, противоположной объективу: здесь размещены порт micro USB и слот для карты памяти формата micro SD/SDHC. Между ними можно видеть решетку, под которой находится миниатюрный вентилятор, охлаждающий электронную начинку камеры. Пусть читателя не беспокоит звук работающего вентилятора: рассматриваемая камера в данной реализации не записывает звук. Вообще. Кстати, очень жаль.

Блок камера/подвес легко отстегивается от корпуса. Настолько легко, что это вызывает серьезные опасения. А вдруг в полете отщелкнется? Скорее, вряд ли. А вот общая хрупкость всей конструкции — это действительно вопрос. Здесь нет ни кусочка металла, все детали изготовлены из разных пластиков. Что двигало разработчиками? Снижение веса? Может быть. Но в любом случае — никак не увеличение надежности и прочности.

Сменный аккумулятор дрона занимает большую часть внутреннего объема аппарата. Эта батарея питает моторы и всю электронику, включая камеру.

Прилагаемый пульт дистанционного управления позволяет закрепить на нем смартфон. Соединение пульта с мобильным устройством осуществляется как по коротенькому кабелю USB, так и через Wi-Fi-точку, которую создает пульт, когда к нему подключен прилагаемый Wi-Fi-адаптер.

Запись и создание фотоснимков активируются как виртуальными кнопками на дисплее смартфона в управляющем мобильном приложении, так и механическими кнопками, которые расположены в нижней части пульта ДУ.

Таким образом, готовый к полету комплекс будет состоять из трех связанных между собой устройств: квадрокоптер, пульт, смартфон.

Любая современная миниатюрная электроника обычно склонна к значительному нагреву во время работы. Касается это и камер, степень нагрева которых зависит от нескольких факторов:

• Выбранный режим записи. В максимальных режимах сильнее нагревается процессор, обрабатывающий видеопоток — главный виновник перегрева.
• Температура окружающей среды, наличие прямых источников нагрева (солнце и т. д.)
• Время беспрерывной работы. Если в камере не предусмотрено охлаждение, активное или пассивное, то электронная начинка либо нагреется до определенной температуры и камера продолжит работу, либо произойдет нагрев до критических температур с аварийным отключением камеры для остывания. Второй вариант распространен гораздо шире — сегодня это фактически стандарт, справедливый для абсолютного большинства микроэлектронных гаджетов, снимающих видео.

Если первого пункта из перечисленных в нашем случае никак не избежать, то два последних совершенно не пугают. Ведь камера во время работы по большей части находится в тени корпуса квадрокоптера, обдувается потоками воздуха, да и встроенный вентилятор тоже без дела не простаивает. Ну, а полеты и длительная видеозапись — понятия малосовместимые: полностью заряженной батареи коптера хватит на 20–30 минут полетов средней интенсивности.

Тем не менее, положенные замеры нагрева камеры были произведены. Не в полете, конечно, а в стационарных условиях при комнатной температуре. Следующие теплоснимки получены после 15 минут беспрерывной видеозаписи в самом старшем режиме — 4K (3840×2160 30p). Можно видеть, что отдельные участки камеры — в верхней части шарообразного корпуса и в блоке стабилизирующих приводов — нагрелись до 40–41 °C. Так себе нагрев, не стоящий внимания и тем более тревог с учетом приведенных выше соображений.

Основные известные технические характеристики камеры квадрокоптера приведены в следующей таблице:

процессор
датчик изображения	Sony 12,4 Мп
угол обзора объектива	104°
Носитель	карта памяти microSD/SDHC/SDXC
Форматы видео	в тексте статьи
Интерфейсы	Micro-USB 2.0 (режим накопителя)
Прочие характеристики
Средняя цена	T-1720572993
Розничные предложения	L-1720572993–10

Видео/фотосъемка

При подготовке статей с обзорами видео- или фотокамер не делается попыток снять художественный, видовой или экшн-фильм, как того хочется некоторым читателям. Цель каждой сугубо технической статьи — рассказать об эксплуатационных свойствах прибора, по возможности показать, каким образом настройки камеры либо условия съемки могут повлиять на характер и качество получаемого видео, а также ознакомиться с оригинальными видеороликами, снятыми в фиксированных условиях, для последующего сравнения со съемками, которые сделаны другими аппаратами.

Обработкой изображения в рассматриваемом квадрокоптере, как и другой работой, занимается система на чипе A9 Ultra HD 4K Camera SoC. Вместе с используемым 12-мегапиксельным датчиком это позволяет записывать видео в пяти следующих режимах:

Размер кадра, соотношение сторон	Частота кадров в файле	Средний битрейт, Мбит/с	Звук
3840×2160	30	60	AAC, пустая аудиодорожка
2560×1440	60	40
1920×1080	100	45
1920×1080	60	45
1920×1080	30	15

Камера может переключаться из стандарта NTSC (он установлен по умолчанию) в стандарт PAL. Частота кадров в таком стандарте будет кратна 25. С битрейтом ситуация не совсем понятна. В теле файла не указывается максимально возможный битрейт, остается лишь высчитывать его вручную. При этом нужно иметь в виду, что уровень битрейта может кратно изменяться в зависимости от характера снимаемой сцены, от количества движущихся объектов, цвета и света. Приведенные в таблице битрейты справедливы для преимущественно статичной сцены. В то время как в некоторых случаях битрейт последнего, пятого режима, может подниматься и до 60 Мбит/с (далее будет приведен пример такой съемки).

Во время записи основных видеофайлов вне зависимости от выбранного режима камера создает дубликаты с размером 1280×720, частотой 25 кадров в секунду и низким битрейтом 1,5 Мбит/с, они записываются на карту памяти параллельно с основным видео. В названии этих файлов имеется окончание »THM», данные видеоролики нужны в качестве материала для предварительного просмотра на мобильном устройстве.

При формировании видеопотока кодировщик камеры создает два типа кадров: I (ключевые, или опорные) и P (разностные). Двунаправленные кадры (B) в потоке отсутствуют.

Наглядно представить разницу в детализации и характере картинки, которые дают разные режимы записи, можно с помощью следующих стоп-кадров и оригинальных роликов.

Если не обращать внимания на пересвеченное небо (о нем позже), то в целом ощущения от качества съемки и записи остаются более чем положительные. Но касается это не всех видеорежимов. Так, режим с максимальным размером кадра очевидно не имеет тех артефактов, какие присутствуют в режиме Full HD с высокой частотой кадров. Речь о пресловутом алиасинге, ступенчатости наклонных контрастных границ. Такой дефект обычно возникает при адресном сканировании датчика, или, иначе, при считывании с пропуском строк (совсем иначе — эффект дуршлага).

Итак, о пересвеченном небе. Да. Действительно, пересвечено. Проблема не в камере, а в операторе. Хотя, если уж по-справедливому, то в органах управления камерой. Регулировка экспозиции — кстати, единственный регулируемый параметр, относящийся к видеосъемке, если не считать выбора размера и частоты кадра — производится колесиком, которое находится на правом торце пульта управления. При его вращении на дисплее смартфона, который в это время подключен к пульту, высвечивается шкала EV с передвигающимся ползунком. Казалось бы, чего тут сложного — знай крути колесико до получения оптимальной яркости картинки.

Не тут-то было. При свете дня на открытой местности ориентироваться по дисплею смартфона — это не очень хорошая идея. Точнее, совсем нехорошая (впрочем, многое зависит от модели и стоимости мобильного гаджета, но это уже совсем другая история). Вот если бы программное обеспечение предоставляло пользователю функцию «зебры», при активации которой пересвеченные области заштриховываются — другое дело. Остается действовать на свой страх и риск, выставив экспозицию «на глазок».

Более того, во время управления квадрокоптером легко можно ненароком задеть это колесико регулировки экспозиции. Результат небрежности заранее известен. К счастью, в настройках мобильного приложения разрешается переназначить функцию этого бокового колесика на регулировку яркости светодиодов белого цвета, которые расположены на двух передних лучах квадрокоптера.

Есть и универсальный способ побороть последствия ошибочно выставленной экспозиции. Правда, это относится только к фотографиям. Дело в том, что камера способна делать фотоснимки в RAW формате. Благодаря этому, при последующей обработке («проявке») пользователь может «вытянуть» любые уровни.

С видео такое проделать будет посложнее, так как необходимый запас динамического диапазона в сжатом видеопотоке отсутствует и если небо в записи «выбелено», это уже никак не исправить.

Измерение разрешающей способности камеры производилось при ярком искусственном освещении. Ввиду довольно большого угла обзора камеры нельзя произвести съемку тестовой таблицы целиком, для такой съемки таблица должна иметь слишком большие размеры. Ближе к объективу придвигать эту таблицу означает покинуть зону фокусировки (минимальное расстояние, на котором все объекты находятся в фокусе, составляет 30–40 см). Поэтому мы прибегли к другому проверенному способу — к съемке с разных расстояний одного участка таблицы, распечатанного на листе метровой высоты. Впоследствии полученное видео совмещается в видеоредакторе с оригинальным изображением тестовой таблицы до совпадения пропорций ключевых участков, при этом изменение размера кадра не происходит. В результате получается искомый ключевой участок, в котором кроется ответ на вопрос о разрешающей способности.

3840×2160 30p	2560×1440 60p

1920×1080 100p	1920×1080 60p	1920×1080 30p

Судя по полученным результатам (кстати, довольно предсказуемым), «родным» разрешением камеры является тот самый максимально возможный режим, 3840×2160 с частотой 30 кадров в секунду. Разрешающая способность в таком режиме достигает более чем приличных 1700 ТВ-линий. Следующий за ним режим 2560×1440 — это явно производное от Full HD-кадра, поскольку разрешающая способность 900 ТВ-линий в таком режиме абсолютно идентична той, которая присутствует в кадре с меньшим размером, 1920×1080 с частотами 60 и 30 кадров в секунду. Итак, примем следующее правило: если оператору требуется высочайшая детализация вкупе с большим размером кадра, то съемку нужно вести в самом старшем режиме, 4K 30p. Если же приоритетом является частота кадров, то, соответственно, выбирать нужно один из двух высокочастотных Full HD — 100 либо 60 кадров в секунду. При всем сказанном, наличие в камере младшего режима 1920×1080 с частотой 30 кадров в секунду можно объяснить разве что потенциальной экономией битрейта, если имеется дефицит свободного места на карте памяти или трудности при передаче материала по Сети.

В заключение о характере картинки нужно вставить важное: несмотря на довольно широкий угол обзора камеры, в кадре совершенно отсутствует дефект рыбьего глаза. Это превосходно! Как же надоело бороться с этим искажением, присутствующим почти во всех миниатюрных камерах.

Любая уважающая себя камера обязательно должна иметь механизм стабилизации. Но зачем говорить о стабилизации, если имеется в виду камера, лишенная какого-либо встроенного стабилизатора? Правильно, незачем. Однако в нашем случае роль стабилизатора отводится внешним устройствам. Их два:

• амортизирующая подвеска на мягких резиновых полых шариках-демпферах с зацепами эффективно устраняет первоначальную мелкую вибрацию, передающуюся от двигателей с лопастями по корпусу дрона
• сервоприводы стабилизирующего подвеса по команде с датчиков вовремя (по крайней мере, в теории) поворачивают и наклоняют камеру в сторону, противоположную наклону корпуса квадрокоптера

В результате совместной работы этих двух стабилизирующих устройств картинка действительно удерживается на месте. Типичное «мотыляние» отсутствует, умная электроника дрона, обрабатывая показания множества датчиков, не допускает резких движений.

Для просмотра в большем размере нажмите кнопку Оригинальный размер

Лишь редко-редко прослеживаются кратковременные небольшие сдергивания картинки или «завал» горизонта. Впрочем, после нескольких часов эксплуатации дрона у автора сложилось впечатление, что аппарат словно обучается. По крайней мере, таких завалов горизонта, какие присутствовали в первых съемках, спустя несколько часов полетов не обнаруживается. В качестве примера приведем наглядное сравнение — в левой части видео, снятое буквально в первый день эксплуатации, справа — съемка спустя несколько часов полетов (из-за слишком большого объема оригинальных видеофайлов приводятся ролики, полученные посредством резки без перекодирования).

Для просмотра в большем размере нажмите кнопку Оригинальный размер

Важное замечание: датчики стабилизирующего привода очень чувствительны и камера откажется работать, если во время включения дрона корпуса камеры касается даже обычная негустая трава. Для того, чтобы камера сумела проинициализировать работу сервоприводов гироподвеса, включение аппарата должно производиться на ровной поверхности. Ну, по крайней мере, без травы.

Для просмотра в большем размере нажмите кнопку Оригинальный размер

Следующий на очереди вопрос — роллинг-шаттер (подробнее см. в материале Роллинг-шаттер в видеосъемке — описание дефекта, примеры, пояснения). Наклон вертикалей в съемке нашей камерой вполне поддается измерению, ведь в кадре нет дефекта FishEye, Рыбий Глаз. С помощью нашего стенда с вращающимся диском, на который нанесена вертикальная линия, был получен вполне «читабельный» результат. Размытые линии вследствие слишком близкого расположения стенда к объективу совершенно не мешают измерить искомые углы.

Благодаря этим результатам можно сказать, что камера в разных видеорежимах использует разную частоту считывания с матрицы. Точнее, три частоты. Медленней всего считывается полный кадр со всей площади матрицы — это первый и последний режимы, 4K 30p и 1080 30p. В этом случае наклон вертикалей составил 5,8°. Это довольно хороший результат, говорящий о том, что в камере применяется действительно быстрый датчик. Еще быстрее информация снимается с датчика в режимах 2560×1440 60p и 1920×1080 60p — здесь явно используется пропуск строк. Однако изучение характера получающейся при этом картинки говорит о достаточно аккуратной программной обработке картинки, благодаря чему дефект алиасинга и муара практически не бросается в глаза. Наклон линий в таких режимах составляет 3,8° — отличный результат. Наконец, режим скоростной видеосъемки с частотой 100 кадров в секунду дает наклон всего-то в 1,2°. Однако для достижения такой скорости считывания разработчику пришлось прибегнуть к слишком большому количеству пропускаемых строк, что уже не дает возможности скрыть выраженный алиасинг и получающийся при этом муар.

Вывод: пользователь может не бояться эффекта желе или наклонных вертикалей во всех трех режимах съемки. Это убеждение обусловлено не только наличием в камере скоростной матрицы, но и конструкцией носителя камеры — самим дроном. Который не допустит ни болтанки, ни вибрации.

Пора изучить качество кодирования. В статичных сценах оно не вызывает особых нареканий за редкими исключениями. Но картинка, насыщенная движением (множество листвы, мелких веток и т. д.), может таить неприятные сюрпризы. Лучший способ выявить недостатки — снять водный поток. А еще лучше — фонтан.

3840×2160 30p	2560×1440 60p

1920×1080 100p	1920×1080 60p	1920×1080 30p

Не нужно вооружать глаз, чтобы увидеть артефакты сжатия, называемые пикселизацией. Происходит это вследствие нехватки битрейта. Точнее, недостаточно высокого порогового уровня, который был задан разработчиком.

Кстати, к вопросу о битрейте, который был поднят в начале главы. В данной съемке фонтана, во всех режимах, кроме имеющего частоту 100 кадров в секунду, средний битрейт роликов составил около 60 Мбит/с.

Этот уровень, 60 Мбит/с, по всей видимости, является возможным максимумом в текущей прошивке камеры. Вот таким образом может изменяться битрейт, а значит и размер файлов в зависимости от характера снимаемой картинки: с 15 Мбит/с в статичной сцене до 60 Мбит/с (режим 1080 30p). В четыре раза!

Мы уже упоминали, что в рассматриваемой камере почти нет никаких средств управления картинкой. Камера всегда работает в полностью автоматическом режиме. Исключением является единственный регулируемый параметр — уровень экспозиции. Изменить его можно непосредственно во время видеозаписи, а делается это как на дисплее смартфона в управляющем мобильном приложении, так и с помощью бокового колесика на пульте ДУ.

Для просмотра в большем размере нажмите кнопку Оригинальный размер

Кстати, несмотря на наличие подстройки экспозиции, она вовсе не фиксируется. Автоматика продолжает работать, ведь это доступное изменение всего лишь задает максимальный порог яркости. Нужно отметить, что автоматическое изменение экспозиции вследствие смены освещенности происходит не плавно, а, скорее, скачкообразно. Почти как в фотоаппаратах.

Для просмотра в большем размере нажмите кнопку Оригинальный размер

Все остальные параметры, поддающиеся регулированию, к самой камере не относятся. Однако их так или иначе можно считать параметрами съемки, поскольку вместо рук оператора здесь используется управляемый дрон. Таким образом, настройки реакции дрона на действия пользователя, включение разных режимов полета и прочие функции вполне можно отнести к параметрам съемки. Равно как и правила управления дроном во время съемки.

Например, следует помнить, что при резком наборе линейной скорости при движении вперед в верхней части кадра могут появиться вращающиеся передние лопасти. Это происходит из-за того, что дрон для ускорения наклоняется в сторону ускорения, как и любой вертолет. Но камера — точнее, ее гироподвес — удерживается на месте, объектив ее остается направлен в прежнюю точку. Здесь-то лопасти и попадают в кадр.

Для просмотра в большем размере нажмите кнопку Оригинальный размер

В вечерне-ночное время лопасти в кадре, конечно, будут не видны. Их место займут габаритные огни, расположенные на передних лучах дрона.

Для просмотра в большем размере нажмите кнопку Оригинальный размер

Таким образом, для эффектных перемещений камеры имеет смысл полагаться не на ручное управление (все-таки оператор вряд ли является опытным пилотом), а использовать запрограммированные в квадрокоптер режимы. Таких режимов в коптере несколько: отлет, облет, следование по заданным на карте точкам и т. д.

Для просмотра в большем размере нажмите кнопку Оригинальный размер

Хотя, признаться, все эти лопасти с лампочками — это такие мелочи… Они без остатка растворяются на фоне общей зрелищности, на фоне необычных ракурсов, ранее оператору недоступных.

Для просмотра в большем размере нажмите кнопку Оригинальный размер

Большинство камер с микрооптикой почти всегда бесполезны при съемке в условиях недостаточного уровня освещенности. Наша камера — не исключение. Она почти слепа даже не в темноте (что уж о ней говорить), но даже в потемках, когда человеческий глаз все еще без труда различает детали. С нашей камерой нужно помнить: если съемка происходит в сумерки и в кадре не присутствует достаточно яркий источник света — такая съемка бесполезна. Следующая сцена взлета снята в Центральной России, время съемки — начало июля, за два часа до полуночи.

Для просмотра в большем размере нажмите кнопку Оригинальный размер

Радует, что в камере отсутствует агрессивное усиление, которое вытягивало бы темноту за счет увеличения чувствительности. Впрочем, и с имеющимся обычным усилением в кадре имеется пусть небольшой, но шум.

Наконец, вспомним наличие в камере скоростного режима записи с его 100-кадровой частотой. Во время последующего монтажа такое видео вполне можно замедлить в два-три-четыре раза. В результате некоторые сцены могут получиться очень даже сверхэффектными: убегающие невесты, стремящиеся в небо шарики… С невестами и взлетающими шариками у нас негусто, зато шарик, наполненный водой, вполне имеется.

Для просмотра в большем размере нажмите кнопку Оригинальный размер

В заключение полетной главы все же рассеем одну из боязней потенциального владельца дрона: о том, что заряд батареи подходит к концу, квадрокоптер сообщит задолго до полного исчерпания запаса энергии.

Для просмотра в большем размере нажмите кнопку Оригинальный размер

Максимальный размер кадра, с которым камера создает фотоснимки, составляет 4000×3000 точек. Съемка производится в JPEG, одновременно с этим может производиться запись кадра в формате RAW. Фотосъемка во время видеозаписи возможна лишь в том случае, если видеозапись ведется в режимах с размером кадра не выше, чем 1920×1080.

Программное обеспечение

Беспроводное соединение мобильных устройств с камерой осуществляется с помощью фирменного приложения, которое называется Mi Drone (версия для Android, версия для iOS). Процесс соединения пульта ДУ со смартфоном заключается в пошаговом выполнении нескольких простых операций и обычно не вызывает затруднений. Правда, работу с пультом ДУ поддерживают не все смартфоны. По всей видимости, требуется мобильное устройство, в котором имеется технология USB OTG (поддержка внешних USB-устройств).

Перед началом работы пользователю предлагается пройти краткий курс новичка. Он состоит из нескольких обучающих слайдов, в которых рассказывается об основных операциях.

Приложение работает только в ландшафтном режиме, интерфейс предоставляет большое количество управляющих элементов.

Режим видеосъемки	Режим фотосъемки
Режим карты	Просмотр материала с карты памяти

Настроек камеры в приложении — кот наплакал. Действительно обидно.

Общие настройки	Выбор видеорежима	Выбор фоторежима

За время работы над статьей мы неоднократно получали обновления «по воздуху». Причем обновления не только приложения, но и обновления прошивки квадрокоптера, включая новые карты запретных для полета зон (есть и такая неотключаемая в квадрокоптере опция — рядом с аэропортом он не взлетит).

Ввиду такой активности разработчика можно надеяться, что недостающие сегодня параметры, отвечающие за работу камеры, будут все же внедрены в прошивку дрона и в мобильное приложение. А именно: блокировка экспозиции, блокировка выдержки, выбор баланса белого, цифровой зум. Не помешало бы также увеличить максимальное значение битрейта для режима 4K, минимум вдвое. А еще лучше — втрое, хотя бы до 150 Мбит/с.

При USB-подключении к ПК рассматриваемая камера становится внешним USB-накопителем с названием A9 Platform.

Теперь важнейший вопрос, который непременно волнует любого заядлого квадрокоптерщика: задержка при передаче видеосигнала с дрона на устройство отображения. В случае с аналоговой передачей такая задержка, как правило, незначительна. Почти отсутствует. Но с «цифрой» все иначе. Особенности межкадрового способа сжатия видеопотока диктует незыблемое правило: задержка будет обязательно. Иное дело — величина этой задержки. Оказывается, произвести измерение лага совсем нетрудно. Достаточно снять какой-нибудь скоростной камерой простенькую сцену, где в кадре присутствует квадрокоптер, передающий видеосигнал со своей камеры на пульт ДУ. Далее этот сигнал поступает на мобильное устройство, подключенное к пульту, и отображается в интерфейсе управляющего приложения. На заднем плане сцены имеется цифровой таймер, постоянно ведущий отсчет с отображением десятых долей секунды (думается, десятых долей нам вполне хватит).

В результате этого нехитрого опыта мы получили следующие результаты: задержка передачи видеопотока при проводном соединении смартфона и пульта ДУ составила около 0,5 секунды, а при беспроводном соединении смартфона и пульта ДУ задержка уменьшилась до 0,3 секунды. Как видим, основная задержка происходит на этапе передачи видеопотока от пульта ДУ на смартфон, в то время как пульт ДУ и квадрокоптер общаются между собой через более мощный и скоростной канал.

Что касается максимальной дальности передачи видеосигнала — тут есть определенные сложности организационного порядка. Проще говоря, проводить такие эксперименты в рамках обзора камеры квадрокоптера мы не решились. Улетишь за километр, сигнал пропадет — вот и ищи свищи. Да, в коптере имеется режим автоматического возврата в исходную точку при потере связи с пультом ДУ, но, повторяем, проверять работоспособность этого режима лучше в других условиях. Точнее, на других условиях. К счастью, в Сети давно имеются материалы на эту тему. Есть даже сообщества, где состязаются в дальности полетов, а достигнутые рекорды составляют пять километров и более при использовании усиливающих антенных отражателей.

Выводы

Рассмотренную камеру ни в коем случае нельзя относить к основному средству видеосъемки. Квадрокоптер с камерой («летающая камера») — это лишь вспомогательный инструмент для получения особых ракурсов, которые раньше достигались только с помощью дорогостоящих кранов (хотя по набираемой высоте наш коптер кладет на лопатки любой кран). Разумеется, каждый «лишний» инструмент предполагает наличие соответствующего человека, умеющего с ним работать и отвечающего за него. Что соответствующим образом увеличивает организационные расходы.

Достаточно подробное изучение характеристик камеры позволило сформулировать основные минусы и плюсы аппарата. Конечно же, в отрыве от носителя — квадрокоптера. Итак, в камере имеется три явно негативных свойства:

• хрупкая конструкция
• почти полное отсутствие ручных настроек параметров съемки (*см. примечание)
• низкий уровень битрейта в режиме 4K

Конструкцию уже никак не изменить, это ясно. А вот два последних пункта, без сомнения, вполне могут быть побеждены в очередных версиях прошивок аппарата и мобильного приложения. При этом важно, чтобы найденные положительные качества при этом не потерялись. Вот они, плюсы:

• отсутствие перегрева
• высокая эффективность двойного стабилизирующего устройства
• высокая разрешающая способность
• отсутствие оптического искажения «рыбий глаз»
• корректная работа автоматики (баланс белого и т. д.)

В заключение нужно добавить, что разработчик предлагает упрощенную версию квадрокоптера с Full HD-камерой. Что характерно, эти устройства различаются не только камерами, но и прочими характеристиками, включая высоту, дальность и продолжительность полета. Само собой, рассмотренная 4K-версия дрона превосходит своего младшего Full HD-собрата по всем перечисленным характеристикам.

* Примечание: спустя месяц после того, как работа над статьей была закончена, в очередном обновлении фирменного мобильного ПО все же появились настройки параметров съемки.

Они доступны лишь тогда, когда интерфейс приложения работает в режиме камеры (что вполне логично), а их состав ограничивается настройками экспозиции, насыщенности, контраста, резкости и баланса белого.

Редакция благодарит Рудольфа Малиновского
за помощь в подготовке статьи

Полный текст статьи читайте на iXBT