Аэрофотосъемка с радиоуправляемых моделей
Аэрофотосъемка до недавнего времени была исключительным уделом большой авиации. Но с появлением надежной аппаратуры радиоуправления и небольших по весу автоматических фотокамер, снабженных виндерами (устройствами для моторной перемотки пленки), все чаще стали использоваться для аэрофотосъемки летающие модели. На данный момент существуют не только малогабаритные и легкие фотоаппараты, но и видеокамеры со вполне приемлемыми габаритно-весовыми характеристиками.
На нескольких последних авиасалонах и выставках вооружений появилось немало специализированных комплексов для фотовидео разведки, разработанных на базе авиамоделей. Очень серьезно разработкой таких комплексов занимаются в Израиле, где они уже сейчас используются для патрулирования дорог вместо традиционных вертолетов.
Выбор радиоуправляемой модели
Основные проблемы при подготовке к аэрофотосъемке – это выбор типа модели и самой фотокамеры, а также ее размещение на модели.
Модель должна:
- нести полезный груз в виде фотокамеры
- лететь достаточно ровно и стабильно, чтобы получить резкие снимки
- должна быть относительно велика, чтобы ею удобно было управлять на большой высоте или расстоянии.
Таким требованиям удовлетворяют учебно-тренеровочные модели, построенные по высокопланной схеме (крыло расположено в верхней части фюзеляжа), с выраженным углом V между крыльями, для обеспечения горизонтальной устойчивости. Модели должны иметь либо двигатели внутреннего сгорания объемом от 6-7,5 см3 для 2-х тактных моторов, или 8-10 см3 для 4-х тактных моторов, либо соответствующей мощности электромотор. Электромотор даже несколько предпочтительнее, ввиду низкого уровня вибрации. О вредном влиянии вибрации скажу чуть позже.
Кроме моторных моделей, безусловно, подходят модели планеров с размахом крыльев более 2 м, и модели вертолетов с грузоподъемностью более 1 кг. Для любительских целей самым оптимальным выбором является моторный планер. Такая модель может самостоятельно взлетать практически с любой площадки, при подходящих погодных условиях (наличии восходящих потоков) может находиться в воздухе весьма долго, и наконец, после выключения мотора вибрация полностью пропадает. Можно добавить, что полет планера против ветра проходит с низкой скоростью относительно земли, что тоже является важным моментом.
Когда модель-носитель выбрана, наступает черед выбора фотокамеры.
Выбор фотокамеры
Выбирая фотокамеру, прежде всего нужно исходить из задачи которая перед вами стоит. Если вы хотите просто получить снимки местности с высоты, не предъявляя к их качеству особых требований, вам вполне подойдет недорогая любительская «мыльница». Но если вы хотите получить высококачественные фотографии или слайды, скажем, для полиграфии, вам придется рискнуть, и установить на модели дорогую профессиональную или полупрофессиональную камеру.
Объективы можно условно разделить на короткофокусные (широкоугольные) и длиннофокусные (телеобъективы). Первые обладают большим углом обзора, вторые – «приближают» снимаемый объект. Наиболее корректно работают телеобъективы – у них лучше исправлена такая неприятная оптическая погрешность, как дисторсия. Дисторсия – это искажения краев фотокадра. Она бывает «подушкообразной» – когда края кадра завалены внутрь, и «бочкообразной» – когда края как бы выгибаются наружу. Практически все недорогие широкоугольные объективы, и даже объективы средней ценовой группы в большей или меньшей степени страдают дисторсией. Иногда это можно использовать как художественный прием, но для картографии или других задач, где нужна точность, такие объективы мало пригодны.
У длиннофокусных объективов другая болезнь – малая глубина резкости и склонность к динамической нерезкости на фотоснимках. Это значит, что ошибок в наводке на резкость объектив вам не простит, вибрация модели, вызывающая дрожание камеры, приведет к размытости на фотоснимке. Полет на малой высоте, а значит, с большой угловой скоростью, тоже обернется нерезким кадром.
Выход, как всегда, в компромиссе – либо широкоугольный объектив с некоторыми искажениями, но сравнительно «резкий», либо телеобъектив – без искажений, но с необходимостью снимать с большой высоты, и боящийся вибрации.
Практика показала, что наиболее удачный выбор для любительских целей – это полностью автоматическая «мыльница», с объективом 35-40 мм, фиксированным фокусом (не нужно производить наводку на резкость), и автоматической перемоткой пленки. Но совсем дешевые модели снабжены электромеханическим затвором, что немного усложняет монтаж камеры на модели.
Еще один хороший вариант, хотя и более дорогой – выбор в пользу цифровой камеры. Она меньше по габаритам и весу, имеет электронный затвор, и вы можете сразу увидеть результаты съемки на ее встроенном дисплее. Как недостаток, можно отметить значительно большую цену и невысокое пока качество съемки у таких камер.
Установка фотокамеры на модель
Теперь, когда модель и фотоаппарат имеются, пора собрать их в одно целое. Есть несколько способов и мест установки фотокамеры на модели. Можно установить камеру в том месте, где традиционно находится кабина летчика, направив объектив по курсу. Такая схема позволяет снимать, «прицеливая» модель курсом. Способ хорош, так как на качество снимка почти не влияют неизбежные в полете колебания модели по крену – ось этих колебаний проходит как раз через центр объектива, зато влияют колебания по высоте.
Кроме того, фотоаппарат, установленный вблизи центра тяжести модели, мало влияет на ее полет и управляемость. При таком расположении он неплохо защищен от превратностей посадки. К недостаткам способа можно отнести необходимость снимать через вращающийся винт (если работает мотор), попадание в поле зрения объектива частей конструкции модели (это хорошо только как художественный прием, подчеркивающий способ съемки, но не в каждом же кадре!) и самое главное, земля снятая под углом к горизонту, заметно отличающимся от 90 градусов, выглядит часто, как фотоснимок с горы или крыши высокого дома.
Другой способ – размещение фотокамеры на консоли крыла – в этом случае ось объектива направлена поверх крыла, на котором закреплена камера, поверх фюзеляжа и поверх противоположного крыла. Способ интересен тем, что при достаточно широкоугольном объективе позволяет видеть почти всю модель, как бы на фоне снимаемого пейзажа. Способ хорош для съемки автопортретов. Для этого прицеливание производится направляя модель так, чтобы оба крыла и фотокамера, стоящая на дальнем от вас крыле, находились на одной прямой, на линии зрения. В этом случае «попадание» практически гарантировано. Для других видов съемки способ пригоден мало, ввиду высокой чувствительности к колебаниям модели по крену, и недостатков связанных с попаданием в кадр значительного количества деталей модели. Такая схема очень неудачна с точки зрения аэродинамики и сохранности камеры при неудачной посадке.
Наиболее удачный способ размещения фотокамеры – это размещение ее объективом вниз. Установить камеру таким образом можно внутри модели, прорезав окно в фюзеляже, если позволяют его размеры. Если размеры фюзеляжа не позволяют разместить камеру внутри, то можно закрепить ее снаружи, в углу, образованном крылом и фюзеляжем. На высокопланах там образуется значительное свободное пространство. При таком способе крепления, объектив должен смотреть строго вниз по полету модели. В этом случае, вы без особого труда получите классические «аэрофотоснимки» исключающие подозрения в съемке с дерева, горы или крыши.
Но, если нужно, можно управляя креном, проводить съемку и под другими углами к горизонту. Этот способ очень хорош по аэродинамике и соображениям сохранности камеры. Недостаток такого способа – относительно высокаю зависимость резкости от колебаний крена. Но при любых способах размещения фотоаппарата на модели, совсем нелишней является установка на модели гироскопа – для получения наилучших по резкости снимков. Гироскоп поможет вам, автоматически компенсируя колебания в выбранной плоскости.
Выбор способа управления фотоаппаратом
После выбора места для фотоаппарата, нужно выбрать и способ управления им. В принципе, управлять осталось только моментом спуска затвора. В недорогих камерах, имеющих электромеханический затвор, для его спуска нужно приложить некоторое усилие на кнопку спуска. В более дорогих моделях и цифровых камерах спуск затвора производится замыканием контактов той же кнопкой.
Проверить, какой у вашей камеры затвор довольно просто. Если после перемотки пленки вытащить батарейки, а потом попытаться спустить затвор, это получится только с электромеханическим затвором. Если он срабатывает только при наличии батареек – затвор имеет электронное управление.
Зачем нам это знать? Гораздо проще вывести из камеры пару проводов, протянуть их в удобное место, и там замыкать с помощью контактов на качалке любой рулевой машинки, чем монтировать сложную систему рычагов, или саму машинку на фотоаппарат, для спуска затвора посредством нажатия кнопки.
Идея понятна? Тогда ее конкретная реализация зависит от конкретного фотоаппарата и места его установки на модели. В моем случае, я установил фотокамеру под крылом, вплотную к фюзеляжу, внутри которого отдельная машинка через рычаг, выведенный наружу, толкала кнопку спуска затвора. Очень неплохо надеть на такой рычаг пружинку, чтобы не «передавить» кнопку затвора, и не поломать фотоаппарат.
После окончания работы по монтажу нужно проверить, как работает система в целом. Я вывел управление фотокамерой на подпружиненный выключатель «тренер-ученик» моей аппаратуры радиоуправления. Советую и вам использовать подпружиненные выключатели, которые сами возвращаются в исходное состояние, и не отвлекают вас от управления моделью. Система должна надежно срабатывать, и сразу отпускать кнопку затвора, так как во многих камерах пленка начинает перематываться только когда эта кнопка будет отпущена, в других моделях, удержание кнопки затвора приводит к экспонированию серии кадров.
Если на камере есть принудительное включение фотовспышки – ее лучше включить. Толку от этого при съемке днем с высоты никакого, но вспышки заметны практически на любой высоте, даже в солнечную погоду, и показывают момент съемки очередного кадра. По отсутствию вспышек можно косвенно судить о неполадках в системе управления камерой и посадить модель вместо того, чтобы снимать несуществующие кадры. У меня был случай, когда я около 10 минут «охотился» за летающим над полем журавлем, а потом оказалось, что я ничего не снял – в камере сели батареи! В некоторых моделях, не имеющих принудительного включения вспышки, ее можно «обмануть», закрыв непрозрачным материалом отверстие датчика освещенности. Хотя в этом случае возможны грубые погрешности в экспозиции.
Как снимать
Первые эксперименты по аэрофотосъемке лучше проводить в предвечернее время, когда солнце уже клонится к горизонту. В такое время наиболее благоприятное освещение местности для съемок сверху – строения и люди отбрасывают длинные, эффектно выглядящие тени. Кроме того, ветер в это время суток, как правило, слабеет, что упрощает управление моделью.
Лучше использовать фотопленку фирмы «KODAK» – она дает наилучшую цветопередачу теплых тонов. Чувствительность – не менее 400 единиц. Это обеспечит более короткую выдержку, и соответственно, на качество меньше будет влиять динамическая нерезкость.
Конкретные рекомендации по съемке давать я не буду. Посоветую только экспериментировать с высотой.
Ваши творческие успехи отныне в ваших собственных руках. Желаю удачи.
