从 DJI Phantom 3 谈开去

早听说 DJI Phantom 3 系列(精灵 3)的售价接近 $300,早就觊觎已久的我终于按捺不住尝试的念头,开始了航拍的旅程。

自拍房顶

航拍这个事情除了拍照本身,自然还有飞起来的步骤。DJI 大致的工作组件有

  • 无人机本身,它包括四旋翼的机身,一块巨大的电池,稳定器(gimbal)和与之相连的照相机,无人机本身也有一定的处理能力,比如接受 GPS 信号,通过飞控芯片保持一定的飞行姿态,以及在失去遥控器的情况下做出的一些处理逻辑(比如返回起点 RTH 或者电池续航不够时的迫降)。另外通过稳定器减少相机的震动,控制相机进行拍摄。高端的无人机还有各种传感器用来避障、安全着陆,估计也是依靠这一侧的处理
  • 遥控器其实是作为手机与无人机之间的桥梁,它提供一定的操纵能力,比如摇杆什么的,避免通过手机的不便。同时能够将无人机一侧的信号传递回手机,这样一来手机可以通过无人机的摄像头拿到较为实时的画面,也能解决手机直接连接无人机工作范围比较有限的问题
  • 手机(平板)一侧可以通过手机的屏幕提供比较详尽的信息,比如地图,无人机朝向,与遥控器的相对位置,又比如摄影摄像的界面

因为贪图便宜,我们拿到的是 SE 版本,它在 3 系列中工作距离最近(1 km),续航时间最长(其实也就长了两分钟)。而更高配的 Advanced 与 Professional 来说工作距离有较大的提升。不过话说回来,FAA 管制条例里面说必须在视线能见的情况下操纵无人机,其实这么小的个玩意飞起来不用飞多远都看不大见的好吗,我飞行一段时间的感觉很多时候还是根据摄像头传回的画面,地图上的标注,常识和推理决定让它怎么飞。

公园航拍图

比如在这个公园里面我沿着湖边飞了一段,我大概知道飞行的方向,不过很快它就不怎么看得见了,我没有怎么转动摄像头所以也没有出现那种转晕了不知道怎么回来的情况。一旦开始拍摄,频繁的改变相机的角度,这个时候地图就开始起到很重要的作用。

比较核心的飞行技巧大概有如下几点:

  • 通常有三种模式,P 模式(GPS)下通过 GPS 可以获得起点位置,同时也能帮助无人机在空中保持悬停姿态;ATTI 模式(仅高度信息)是没有 GPS 信号时,仅仅通过气压计获得高度信息的工作模式,这种情况下据说可以获得无人机最高的动力,但是无人机自己无法在空中保持完全的静止,通常会自己漂移,后面几代产品中加入了向下的传感器,在没有 GPS 的情况下(如室内)也可能稳定自己;第三种模式算是“智能”的一种,它们往往是在有 GPS 的情况下,通过程序减轻 P 模式下的操纵难度
  • 不要在飞机 warmup 之前起飞,warmup 其实就是 GPS 寻星,这样才能正确的设置起点,万一需要使用 RTH 功能才会正常工作,RTH 还有一个高度的设置,通常这是为了规避路线中的障碍物,某些情况下需要调整一下
  • 多数情况下无人机飞行高度距离起飞位置不应该超过 400ft(大约 120m),这个其实有点模棱两可,因为似乎没有规定向下能飞多少(比如从桥上放飞下降到山谷里),实际上无人机本身可以飞得更高
  • 不要在大风情况下起飞,额外的风速会使得迎风行进的情况更加耗电,乃至不能够前进,往往 P 模式下不能获得最高的动力,如果发现风速问题可以考虑使用 ATTI 模式
  • 在无人机失去 remote 信号的情况下,它是会试图返回的,所以万一失去了信号不要太担心,赶紧减少与无人机之间的距离
  • 智能模式里面的不少功能比较适合拍摄视频,比如一种常见的方式就是 course lock 设定,行进方向,这个时候转动相机的方向就不会改变行径的路线;还有当然是 POI 设定后绕着目标转动而保持镜头面对物体了

据说 SE 的摄像头很烂,看习惯了 a7R 上 ISO 100 各种细腻的画面,真的觉得这个不是一般的烂,ISO 100 居然都有噪点… 而且 dynamic range 超级小,不知道另外两个版本上索尼的感光元件会不会好一些。下面这张(大图)周六拍摄的,当时只觉得光线这么好赶紧拍了上传,结果一看惨不忍睹,当时没有包围,也没有选 HDR,最后能够恢复出来的非常有限。而且发现这个 sensor 的 tint 是不是有问题,LR 里面要到 -40 附近才比较正常

English Hill 小区远望 Mt. Rainier

除非升级到 DJI ZenMuse X7,个人觉得画质这个事情还真的只能靠多张包围来稍微减轻一下… 今天早上拍得下面这张照片(大图)总算记得包围然后 LR 里面去 HDR 了。即便这样,感觉噪点仍然是一个很令人头疼的问题。

Sammamish River

最后说一下视频,处理视频其实和照片是类似的,但是视频世界里 RAW 只有极为专业的设备才提供,多数情况下每个生产商都有一个自己的 log 格式,它依然是一个视频(可以直接播放),只是为了保留传感器的 DR 进行了较大的 log 域压缩,牺牲了颜色的 transition(肯定不会有相片那么细腻的颜色),观感比较平,需要后期重新 grade 获得更为符合人眼看见的对比反差。给个链接看看吧。

我在家门口迎接今年的第一场雪

研究了一下无人机的产品除了我们这类摄影爱好者,摄像爱好者以外还有哪些用途,总结了一下

  • 体育赛事,如马球,赛车、滑雪这些运动的转播、训练数据的收集与分析
  • 3D 建模,创建地图:如考古,灾后侦探勘测
  • 危险地区的拍摄:火山,冰川,火灾现场,核污染区域
  • 野生动物的拍摄:鲸鱼、海豚、鲨鱼,还有非洲草原上各种狮子、豹子,甚至有人拿它驱赶大象。。。

那么,真的从经济的角度上来看,Inspire 2 + ZenMuse X7 显然是一个不大现实的选择,不少前面专业的任务的确使用了高端的无人机,但是更多的却是使用了跟精灵 3 类似的设备。不过确实标准版存在一些先天的不足,用来进行上手练习是一个比较好的选择,我们要明白哪些地方是需要在今后的升级中得到加强的:

  • 工作范围,现在这 1km 基本没法飞远了,而 Mavic Pro 据说是 7 km 的范围,精灵 3 高端版本和 Inspire 1 都使用了 lightbridge,而 Mavic Pro 使用的是 OcuSync,据说是下一代的技术,不知道是不是隔了这么久又有新的出来了,会不会用到精灵 5 上
  • 成像元件,这个 1/2.3 的芯片真的很烂,精灵 4 使用了 1“ 的片子稍微好一点,据说 DR 到了 12 档
  • 控制器,手机虽然算是可不错的控制器,比起专用的还是有很多问题
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从 DJI Phantom 3 谈开去

Diablo Lake 与 Heather-Maple Loop Pass

早上六点多出发,天还是漆黑一片,不过居然在路边看见早起跑步的人。路线大约是走 I-5 换 530 然后 20。其实 20 号公路曾经走过一次,这条路也属于我们没有太开发过的。早上出来的时候一路阴沉,偶尔还下雨,我开玩笑要不掉头回家睡觉,最后还是相信了天气预报。天空中的云慢慢变薄,最后露出蓝天看到了朝霞,山间的云雾也格外的漂亮。中间我们在 Gorge Creek 稍微停留了片刻,这里深深的山涧和公路桥都非常壮观

Gorge Creek

然后到达了第一个景点 Diablo Lake Vista Point。

Diablo Lake

这个湖是人工湖,上图远处就是 Diablo Dam,但是由于附近流入的小溪都是冰川融水,所以湖水仍然呈现出绿色,但是早上湖水却显示出蓝色的天空的色调。远处银色山尖是 Davis Peak。附近还有 Pinnacle Peak 和 Colonial Peak,它们也都在最近染上了神圣的白色。在这里逗留了大约 40min 后我们继续前往目的地 Heather-Maple Pass Loop。最令人惊奇的莫过于靠近 TH 时树林已经开始披挂上银装。

很早就听闻了这个 trail 的美景,这次终于想出来办法让老婆乐意前来锻炼身体。从车里面出来的时候气温大约是 2 摄氏度,我穿着了 midweight base layer 和 hard shell,一路感觉正好;同时这个 trail 已经开始被冰雪覆盖,登山杖与冰爪之类的也是必要的。总长接近 7 miles,高度约为 2000 ft。下面是地形图:

路线图

其实路上不少植被变红,为海拔较低的山林染上了红色。

红叶

而更高的地方,深秋的初雪已经开始慢慢堆砌一年的寒冷。这个 trail 上不管哪个方向都有不少 hiker,大家都希望赶在封山之前进行最后的疯狂吧。

回头看 trail 上的徒步者

登山者的动力也许就是这原始的美丽。

Heather Pass 上回望山林。左手的高峰应该是 Cutthroat Peak,右侧松林间的黄色树种为高山落叶松(larch)。

WTA report 见此flickr 大图见此

这次 hiking 我们携带了宝峰的一对对讲机,作用是老婆走的很慢拖在后面的时候我仍然可以和她保持联系。使用下来感觉 80% 情况下是可以联系到的,很不错!

 

Diablo Lake 与 Heather-Maple Loop Pass

Steamboat Rock State Park

第一次到 Steamboat Rock State Park 是和老婆环 WA 州三日游的时候,那时从 Grand Coulee Dam 南下,一开始本以为比较一般的景点,后来发现其实很不错。但是当时在里面并没有太长时间的停留,时候觉得应该多花点时间。于是这次借着出门看红叶的机会在此探索这个州立公园。

准备攀登 Steamboat Rock

行程很简单,周五从家出发前往 Wenatchee 住宿,周六一大早开车到公园。周五三个小时的车程经过 2 号公路,当时我们常走的路线出现拥堵,于是绕路走了 Snowqualmie Valley Rd,之前都是直接上 524 换 2 号公路,不过这次的路线却非常漂亮,雨后转晴的农田,还有沿着 Ben Howard Rd 看到的 Snowqualmie River 都是很不错值得再次经过的地方。过了 Stevens Pass 之后接近 Wenatchee 那一段也是非常漂亮,车在峡谷里面奔驰,两侧的崇山峻岭已经被入秋的植被染红。可惜 dashcam 的部分视频被覆盖掉了,只剩下这些了

在 Wenatchee 又找到了当年的日餐 Sushi 店,老婆赶紧点了一堆当年没吃过的。回到旅馆已经 8 点多。第二天早上 7:00 多出发,一路的景色又不大一样。留个视频看看快到公园的时候的风景吧。

这次带了无人机来,自然首先玩了下无人机,然后爬山(WTA report 见此flickr 大图见此)。

公园航拍图

其实公园里面这块大石头大有来头。我们先看看地理知识。这里距北面的 Grand Coulee Dam 不远,南面最近的小城市叫 Coulee City,英文的 coulee 翻译过来就是深谷。可能从上面的视频能够感受到一点深谷的意思,那为啥这么相近的两处地方都要以 coulee 为名呢?这大概要从 Columbia River 说起,这条北美最大流量的河流经过 Grand Coulee Dam,现在的河床在那里转向北面,却没有向南。在非常远久的时代(1 万年前),Columbia River 的 Missoula 洪水导致 Columbia River 转向,将这里的玄武岩平原撕裂,形成了今天我们在地图上看到的一长溜深谷,这个公园所在的 Banks Lake 就是曾经洪水泛滥形成的河道,而 Steamboat Rock 是在河中间的大石块。后来洪水退却,河床干涸,于是形成了这一带超级狭长的深谷,回去的路上一路都是如此景色,有机会还要再来。那么为什么今天在这古老的河床上却有如此美丽的湖泊?其实,美国人在 Grand Coulee Dam 修建好之后将一部分的河水抽到了这边,形成了一个休闲的场所。

Banks Lake

在 Steamboat Rock 上可以俯瞰 Banks Lake,同时也会注意到周围其实非常的平整,看不到什么山脉。在石头上行走也是非常的轻松。

我在 Steamboat Rock 上
Steamboat Rock State Park