本帖最后由 邓辰一y 于 2016-11-21 20:43 编辑
作者 辰一 如今，我们可以在大到电影小到综艺节目里面看到各式各样的航拍镜头，航拍特有的视角对画面冲击力、对情感抒发等都能为观众带来不用的感受。航拍可以为电影提供交代环境的大景镜头，还能用以突出带戏的故事情节，而在照片方面，航拍同样有着不言而喻的魅力。 在航拍无人机出现之前，摄影师进行航拍通常是扛着笨重的摄像机在直升机或其他飞机上完成的，这就导致了航拍是一件成本特别高昂的一件事情。举个例子：载人直升机平均5万元一航时，一天大约要烧20万。摄影爱好者或普通用户要进行航拍是件相当困难的事。并且由于直升机的体积庞大，航拍技术在很多小地方和高度比较低的地方施展不开，5iMX（公众号：5imx）近期推出的《航拍重庆下浩老街》就在非常狭窄复杂的环境下拍摄，这是直升机做不到的。
Flying Camera 航拍，我们可以从字面意思去理解，“航”字代表飞行器，“拍”字代表相机。大疆使航拍无人机从无到有，再到近日发布的Inspire2和Phantom 4 Pro，在“Flying Camera”这件事情上，大疆并没有跑偏。所以本文将以相机与飞行器两个方向去解析Inspire 2X5S和Phantom4 Pro。特别提示：干货多多！
相机有哪些升级？ 熟悉数码相机的用户都知道，影响最终成像画质最重要的三个因素就是镜头、图像传感器、以及影像处理器。 镜头的对比度与解析度对于最终成像起至关重要的作用，这个镜头不是指拍摄时常说的“影视镜头”，而是指物理含义或者光学意义上安装在相机上的镜头。镜头由多片透镜组成，各种不同的镜头各有不同的特点，常见的有定焦镜头、长焦镜头、变焦镜头、广角镜头等。 图像传感器，也称感光元件，是一种将光学图像转换成电子信号的设备，主要分为CCD和CMOS两大类。通常用于移动设备上的CMOS主要由索尼、OmniVision（OV）、三星等供应商提供。图像传感器的主要参数为传感器的尺寸大小、像素数量及单个像素大小，通常来说，单个像素越大，成像效果越好，也就是所谓的“大底大像素”。 另外，相机还离不开影像处理器。影像传感器通常是一块集成电路芯片，主要功能是在相机成像过程中对图像传感器蓄积下的电荷信息进行处理，用于完成图像的压缩、储存和显示。简单来说就是通过镜头采集光线，图像传感器把光线转换成数字信号，再通过影像处理器将这些数字信号进行处理，最终转换成我们所看到的图像。另外，影像处理器还决定于相机的整体运行速度，如对焦速度、快门时间等等。
Inspire 2 X5S X5S采用了最新一代M4/3传感器，在参数上较X5R提升是很明显的。新的传感器将像素量较之前的1600万提升到2080万，单个像素大小为3.3μm，动态范围依旧维持在12.8，不过信噪比与色彩灵敏度较之前均提升了一档，在成像细节方面应该会更丰富和清晰。 在镜头方面，X5S采用标准的M/3卡口，目前兼容8款专业镜头，分别有大疆的MFT 15mm定焦镜头、奥林巴斯四款定焦镜头与一款变焦镜头以及松下定焦和变焦各一款，焦段覆盖范围为9mm-45mm，不同拍摄环境的用户可以选用更合适的镜头。 Inspire2的影像处理器和储存系统被放置在了飞行器内部，而非Inspire RAW那样位于X5R相机上显而易见的硕大的“铝盒”，这样设计的好处在于可以很好的屏蔽处理器对图像传感器产生的电磁干扰。另外，更高性能的影像处理系统CineCore2.0赋予了X5S可以全像素拍摄每秒20帧的DNG格式照片，可录制最高5.2K30fps CinemaDNG 12bit无损视频，5.2K 30fps Apple ProRes 422 HQ和4K 30fps Apple ProRes 4444 XQ (no alpha)视频，以及4K 60fps H.264高帧率视频以及4K 30fps H.264/H.265超采样视频（100Mbps码率）。
之前在我们体验X5R的时候，需要用到DJI CameraExporter程序才能导出拍摄的序列帧，然后才能使用专用的处理软件进行后期处理。而借助于DJI CINESSD和FAT32/exFAT通用文件系统，X5S拍摄的影像素材，无需使用额外软件就可直接通过DJI CINESSD Station读卡器高速导出。 值得注意的是，要想使用CinemaDNG 和 Apple ProRes视频录制功能需要购买License Key。专业领域的用户应该知道CinemaDNG 和ProRes分别是由Adobe和苹果开发的编解码器技术，用于在专业影视后期软件中进行优质高效的编辑。所以第三方产品使用必须经由官方进行许可和认证，这也是X5S与License Key分开购买的原因。
Phantom 4 Pro Phantom4 Pro的升级同样不容小觑，对比Phantom 4主要也体现在图像传感器、镜头及影像处理方面，亦似乎在用实际行动告诉晚辈MavicPro：你大爷永远是你大爷。
Phantom4 Pro在图像传感器上可以说是“大跃进”，有效像素由Phantom 4的1240万提升到2000万，传感器尺寸从1/2.3英寸直接跨越到1英寸，有效感光面积就大约是Phantom 4的四倍，前面提到CMOS尺寸越大，其动态范围、信噪比以及灵敏度都会更优秀。 要知道1英寸大小的传感器主要出现在索尼、佳能、松下等微单上。笔者猜测Phantom 4 Pro可能采用的是索尼的Exmor RS CMOS，这颗CMOS具备高速信号处理能力并内置DRAM存储芯片，能够收集更多的光线信息和数据快速读出，带来优秀的高速影像处理能力。
Phantom4 Pro采用了24mm F2.8-F11广角镜头，由7组8片全玻璃镜片组成（包含两片高级非球面镜片），从公开的MTF曲线图来看，Phantom 4 Pro的镜头也可谓精彩。MTF 是Modulation Transfer Function（调制传递函数）的缩写，对目前分析镜头还原能力具有重要参考意义，从曲线上展现镜头的全局反差能力与细节解析度。通过MTF曲线图可以看到这颗镜头具有非常高的细节解析度与优秀的反差能力。
在大疆提供的样张对比中，我们就能看到Phantom 4和Phantom 4 Pro传感器的差异。 此外，Phantom 4 Pro还配备了机械快门。我们先了解一下电子快门的优劣势，电子快门的优点是不受机械结构的限制，快门速度高，无振动，稳定性佳，但缺点也很明显。按照结构来说，电子快门首先要保证快门速度精确，其次要保证在无限接近于快门开启的最后那个时间点完成读取感光数据，这个过程较复杂。并且电子快门在曝光过程中，由于图像传感器仍继续接受光照，因此会一定程度影响成像。而机械快门的曝光是通过物理上的遮光实现的，可以在开闭过程中完成光电转换，成本相对低一些，虽然快门速度上不及电子快门，但对于航拍来说，捕捉高速运动物体减少拖影显得尤为重要。 Phantom4 Pro也升级了影像处理器，能以最高100Mbps码流拍摄4K 60fps视频，较Phantom 4的60Mbps 4K 25fps有了重大提升。并且Phantom 4 Pro与Inspire 2一样都支持了全新的H.265编码格式（最高4K 30fps），较H.264格式有更高动态和丰富的细节，实际录制效果值得期待。
飞行器的可靠性有哪些升级？ 对于航拍无人机来说，拥有更好相机的同时，如何让无人机更可靠的飞行也是各厂商研究的课题。除去三轴增稳器对相机的稳定以外，飞行器本身的稳定性主要体现在悬停精度、飞行姿态以及特殊环境下的飞行能力，并且如果飞行器更安全，也一定程度上能给用户带来更自信的航拍体验。
众所周知，大疆自Inspire 1发布两年时间后才将Inspire 2展现在公众眼前，那攻城狮们把最新的技术用于Inspire 2也是理所应当，更是用户希望看到的。事实上，抛开前面提到的相机部分，Inspire2从里里外外都升级了，如更大的机身、更强劲的飞行性能、更长的续航时间以及FPV摄像头的加入等，在可靠性方面还有强大的FlightAutonomy系统。同样在Phantom 4 Pro上，FlightAutonomy系统也赋予了它环境感知能力与智能特性。 笔者反复提起的FlightAutonomy系统，各位观众应该对Mavic Pro上的视觉避障与悬停精度记忆尤深。它是由视觉摄像头、主相机、GPS/GLONASS双模卫星定位系统、超声波模组、传感器冗余和高性能计算内核等部件所组成。 虽然同为“FlightAutonomy”，但由于产品定位的关系，Inspire 2与Phantom4 Pro在视觉摄像头上布局上并不相同。Inspire 2由于具备360°旋转云台，所以配备前视和下视两对视觉摄像头，而Phantom 4 Pro则在Phantom4的基础上增加了后视觉摄像头。此外，两款无人机都新增了红外感应器来进行辅助环境感知与避障。 红外感应器避障与超声波避障的工作方式有些类似，它具备红外线发射器与CCD检测器，通过发射红外线到前方物体，如果CCD检测到反射的红外线则判定前方有障碍物，前提是物体具有漫反射的表面。
同样由于产品定位的关系，Inspire 2与Phantom 4 Pro的红外感应器位置并不相同，前者位于机身上方，能有效感知上方5米范围内的物体（角度为5°），可以在上升过程中大概率避免飞行器撞击顶部障碍物的情况发生；而后者则安装在机身左右两侧。并且可以看见的是Phantom 4 Pro的红外感应系统更大，这是由于有效探测距离达7米，感知范围为水平方向70°、垂直方向20°的锥体形状。不过Phantom 4 Pro的红外感应系统只在新手模式和三脚架模式下启动。 为了改善图像卡顿或失控问题，Phantom 4 Pro还同Inspire系列一样支持了开机自动检查环境信号，并选择干扰最低的工作频段。新的Lightbridge高清图传采用了时分复用机制，可与遥控信号在同一频段内接受图传信号，减少市区环境下的频段干扰情况。
另外得益于FlightAutonomy系统，Inspire 2与Phantom 4 Pro在返航方式上也更智能了。低电量返航、一键返航都是根据环境自动选择最优航线返航。而在遥控器丢失信号的情况下，飞行器首先会根据之前基于前视和下视的双目立体视觉系统对飞行环境中构建的地形返航，在1分钟之内会尝试重新连接遥控器，如果1分钟之后没有重新连接上，则直接返航。另外由于前视觉感知距离仅为30米，智能返航中的200米障碍物观测能力实际上是通过主摄像头实现的，这个功能需要用户在DJI GO APP上开启。
是更优秀的航拍摄影解决方案 前不久发布Mavic Pro时有网友调侃，大疆已经没有竞争对手可以打了，只能打自家Phantom系列。随着Inspire 2与Phantom 4 Pro的发布，我们才明白他们的定位并不重叠。正如某位大疆攻城狮所说，Mavic Pro作为入门级消费级航拍机，是为刚刚入门的航拍爱好者提供乐趣和尝试，而非生产力。 Inspire2与Phantom 4Pro的宣传片里关键字集中在“机械快门”、“1英寸CMOS”、“5.2K视频”上，很明显，两款产品发布的真正价值实属提供高画质的生产力工具，是更优秀的航拍摄影解决方案，而不仅仅是像 Phantom 4 Pro一样重点放在智能飞行，即便这两款新产品上的智能飞行水平也上到了一个非常高的台阶。 最后，诸如Inspire 2上的Spotlight Pro智能拍摄功能、兴趣点环绕、FPV指点飞行、智能跟随以及精灵4 Pro上的指点飞行、手势自拍等功能则需要我们实际体验之后才能解析了，敬请期待。
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发表于 2016-11-19 23:18
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毁九代
