Мастерство небесной съёмки: что нового в Phantom 4 от DJI06.07.2016 12:07

Говорим квадрокоптер — в голове автоматически всплывает DJI. Говорим DJI — перед глазами проплывают кадры потрясающих видео с высоты птичьего полёта. Горы. Реки. Закаты. Сравнительно недавно компания DJI обновила свою консьюмерскую линейку аппаратов, представив четвёртое поколение «Фантомов».

Phantom 4. Без всяких там Advanced, Pro и прочих приставок. Что изменилось, что осталось прежним, насколько критичны изменения и сколько за всё это великолепие придётся заплатить — читайте сегодня у нас.

Всё новое — хорошо забытое старое

Один шаг революционный, второй — эволюционный. Так делает Intel, так делает Apple, так делает DJI. Такая стратегия даже носит вполне официальное название, «Тик-так». Преемственность в дизайне и общие черты остались вроде бы прежними, если вы не смотрите на квадрокоптеры каждый день, сказать, что изменилось… трудно. Внутри же всё совершенно иначе. Редизайну подвергся буквально каждый аспект дрона. Настало время открыть коробку и узнать, чего же там нового.

Устройство поставляется в кейсе с ручкой, который вполне можно использовать для транспортировки устройства — внутри умещаются все детальки (сам дрон, пульт, лопасти, планшет, зарядка и прочие мелочи), а также есть запорный механизм.

Новая камера и подвес

Съёмка с воздуха — пожалуй, ключевая функция данного класса устройств. В конце концов, вы ведь не просто так полетать его берёте? Вот. А на качество съёмки в данном случае влияют две вещи: сам модуль камеры (матрица, оптика) и то, как она стабилизирована. И тут и там у нового Phantom 4 есть аргументы.

В предыдущих моделях механизм крепления камеры был на виду: прорезиненная защита от вибрации крепила подрамник стабилизатора к раме с моторами, сам стабилизатор был достаточно крупным и тяжелым. Четвёрка в этом плане выглядит намного проще. Сами гиростабилизатор и виброзащита интегрированы в конструкцию дрона: моторы стали точнее, неподрессоренные массы — ниже, а сама система стабилизации теперь не использует только свой отдельный набор сенсоров, устраняя последствия движений, а получает данные от самого беспилотника, и может рассчитать и скомпенсировать движение ещё до того, как оно начнётся.

Модуль камеры также обновился: пожалуй, на сегодняшний день это одна из лучших «летающих» камер в пользовательском сегменте. Размер матрицы — ½.3» (как у стандартных «мыльниц», но всё же намного больше, чем у смартфонов). Оптика с фиксированным фокусным расстоянием и углом обзора в 94 градуса разработана специально для этой матрицы и с учётом на использование «в небе». Относительное отверстие диафрагмы — f/2.8, фокусировка зафиксирована на бесконечности. Зона резкости — примерно начиная с 50–70 сантиметров от объектива.

Основным «ограничителем» при таком модуле камеры является процессор, который будет обрабатывать видеопоток. Его пропускная способность неплоха — около 60 мегабит в секунду, но это далеко не рекорд.

В разрешениях 4k2k и 2.7k (2716×1524) максимально доступная частота кадров — 30. (2.7k сжимается с 4k2k, его основное назначение — экономить место, поэтому частота кадров такая же, как у и более высокого разрешения). FullHD-кадр несёт вчетверо меньше информации, поэтому для формата FullHD доступна вчетверо более высокая кадровая частота — до 120FPS. Использовать её для повышения плавности картинки или замедления времени — тут как душе угодно.

Удивительно, но 720p ограничен на 60FPS, видимо, он тоже получается пережатием FullHD, и ресурсов сигнального процессора просто не хватит на 120FPS и сжатие видеопотока одновременно.

Разработчики позаботились и о том, чтобы вы могли не только снимать, но и редактировать видео. Для этого камере добавили поддержку профессиональных форматов гаммы D-Log и Cine-D. Смотреть их «как есть» — удовольствия мало, но зато при обработке и цветокоррекции в таком видео куда больше полезной информации, можно добиться и выразительных кадров в тенях, и потрясающих ярких закатов, не меняя настройки и не прерывая съёмку.

Вот на что способен D-Log

Разумеется, все 12 мегапикселей модуля камеры доступны в режиме фотографирования. В качестве результата можно выбрать как классический .jpeg, так и/или RAW-формат фирмы Adobe (DNG).

Из коробки дрон умеет снимать time lapse, проводить обычную серийную съёмку (до 7 кадров), а также снимать заготовки для HDR с эксповилкой — от 3 до 5 кадров с шагом 0.7 EV.

Примеры фотографий (с небольшой постобработкой RAW-файла; кликабельно):

Корпус и новые сенсоры

Камера — камерой, но в небеса её ещё надо доставить. В самом примитивном варианте рама квадрокоптера собирается из палок и… изоленты. И ничего, летает. Но Phantom 4 достаточно далёк от слова «примитивный». Его рама — маленькое произведение искусства. Лёгкая. Прочная на кручение. Минимально влияющая на потоки отбрасываемого воздуха. Да ещё и обтекаемая.

Лёгким движением руки… лопасти фиксируются на моторчиках, и Phantom 4 останется только включить — от состояния «в коробке» до «готов к полёту» при должной сноровке уходит не более минуты.

Что это даёт? Дрон летает быстрее, выше, дальше (особенно, если учесть, что основной проблемой для «дальше» являются батареи и связь — тут каждый миллиампер, сэкономленный в результате продуманной аэродинамики — в плюс). Его меньше раскачивает ветром. Точка крепления подвеса и камеры стала ближе к центру масс, а значит сам дрон проще балансировать (и на это тратится меньше энергии), а ещё это значит, что подвесу камеры надо тратить меньше энергии и времени на отклонение и корректировку кренов.

В общем, улучшения в аэродинамике есть, и от них сплошные плюсы. Все они так или иначе уменьшают потребление энергии, упрощают управление и делают видеосъёмку стабильнее.

Но инженерам показалось мало просто добиться потрясающих результатов с одним лишь корпусом. Они добавили к этому всему великолепию 2 дополнительных камеры и 2 ультразвуковых сонара, используемых для стабилизации полёта и распознавания препятствий.

Новые режимы полёта и интеллектуальная система управления

Систему сенсоров и камер внедряли не просто так. Разработчики софта DJI буквально сотворили чудо: дрон получил интеллектуальную систему полёта Tap to Fly. Работает очень просто. Вы выбираете высоту полёта, на сенсорном экране вашего девайса указываете, куда лететь, а Phantom 4 — послушно выполняет. Огибая препятствия и стараясь вообще вести себя прилично.

Сенсоры активны и в режиме ручного полёта — если вы упрямо летите «в стену», Phantom 4 почувствует это, за 15 метров до неё начнёт сбрасывать скорость, а за 5 — начнёт манёвр уклонения. Если получится — наберёт высоту / облетит распознанное препятствие, если нет — просто остановится.

Ну и третье применение для стереокамер и сонаров — режим активного слежения ActiveTrack. Если конкуренты летают за объектами, используя только картинку с камеры, GPS, трекеры и прочие приблуды, то здесь для отделения движущихся объектов от фона достаточно стереоизображения. А облетать препятствия, следовать за целью и держать её на прицеле основной камеры — уже не так сложно.

Изменения коснулись не только дрона, но и его пульта. Правда, в этом случае — никакой революции. Улучшить контроллер от Phantom 3 (не удорожив его) очень сложно, а вот «испортить» всю магию простого и удобного органа управления — запросто. Поэтому изменения чисто косметические и «внутренние», для пользователя всё осталось на своих местах, работает так же, как и раньше. Наконец подписали «безымянную» кнопку — теперь это «пауза», которая заставляет дрона моментально зависнуть в той точке, где он находится.

Быстрее, выше, дальше, сильнее и точнее

Простая арифметика. Автономность дрона в средних условиях выросла на 25% по сравнению с предыдущим поколением. Моторы стали мощнее: теперь квадрокоптер может выдавать до 70 км/ч в штиль и имеет скороподъёмность до 6 метров в секунду. Батарейка же при этом увеличилась всего на ~20% (С ~4500 до 5500 мА*ч). То есть прямая разница — 5% — только за счёт аэродинамики, которая позволила радикально снизить потребление электроэнергии и тратить меньше, делая больше. Круто? Круто!

Дрон поставляется с адаптером, которым можно заряжать одновременно и пульт, и аккумулятор. При этом аккумулятор быстросъёмный и имеет симметричный разъём для зарядки.

Полного заряда одного аккумулятора хватает примерно на 25 минут, и, как назло, вам всегда будет не хватать «ну ещё одну минуточку». Вместе с этим, ждать до полной зарядки вам тоже вряд ли захочется. Здесь единственный выход — купить 1–2 запасных аккумулятора, правда, каждый стоит столько же, как средненький смартфон.

Интегрированный подвес камеры не только улучшил лётные качества, но и стал точнее. Он легче, умеет общаться со встроенными сенсорами квадрокоптера, точность сервоприводов — до 0.3 градусов по каждой из осей. Такого плавного и качественного стабилизирования (при таких компактных размерах) добиться крайне тяжело, но в DJI справились.

Точность системы позиционирования (особенно там, где она особенно важна — то есть на небольшой высоте) также возросла. Горизонтальные координаты сохраняются в пределах 30 сантиметров, вертикальные — в пределах 10. Выше 15 метров погрешность растёт (до 50/50 соответственно), но там подобный разброс уже не доставляет неудобств. Достигается это одновременной работой системы сенсоров и блока навигации, который получает данные сразу от двух систем спутников — GPS и GLONASS.

Блоки инерциальной навигации и цифровые компасы продублированы — разница в значениях позволяет устранить погрешность / ошибку измерения, а в случае с неисправностью одного из модулей — добраться до дома без особых приключений.

Апдейт софта

JDI, всё же, не зря называют Apple в области квадрокоптеров. В лучшем понимании этого сравнения — неплохое железо, отлично подобранный баланс характеристик, простота в освоении базовых возможностей, глубоко закопанные фишки для тех, кто в теме, и знает, как выжать из девайса максимум… Ну и, конечно, синергия софта и железа.

Вместе с Phantom 4 обновление получило и фирменное ПО DJI GO. Улучшили режим обучения (он же — «режим новичка», который появился вместе с Phantom 3). Набор разумных ограничений и включённая на полную катушку система распознавания препятствий поможет сделать первые шаги в съёмке с воздуха и не наломать пропеллеров.

Универсальное приложение DJI GO — меняется в зависимости от подключённого устройства.

Приятные бонусы получили и разработчики совместимого железа / софта — всякие новые библиотеки, новый SDK, возможность разрабатывать приложения и аппаратные улучшения для Phantom 4… В общем, это такие изменения, эффект от которых прочувствовать можно будет только со временем.

В итоге

Апдейт Phantom 3 до Phantom 4 выглядит как переход с любого «эволюционного» айфона на «революционный». Здесь вам и выше чёткость, и больше скорость, и стильный новый дизайн, и новые нескучные обои… в смысле, новые полезные фишки. Phantom 4 если не идеален, то хорош практически во всём, и точно стоит каждого потраченного на него рубля.

Ах да, насчёт рублей. Компания наконец-то решила избавить покупателей от проблемы выбора подходящей модели, поэтому вместо ассорти из разных модификаций представила одну-единственную — просто Phantom 4. И купить это чудо техники можно в том числе на прилавках М.Видео. Правда, как более лучший «новый айфон», новинка от DJI стоит немало — на момент написания статьи это 124 тысячи рублей. Но тут вы хотя бы можете быть уверены, что не прогадаете с выбором.

Есть вопросы? Готовы ответить на них в комментариях. Ну и это, удачных полётов вам, держитесь там!

© Geektimes