Inhoud 1: De onderdelen van een cameradrone
1
Inleiding De drone zelf De controller
2 3 7
2: Een geschikte drone kopen Een keuze bepalen Meekijken met de drone Budget: tot 500 euro Mid-range: 500-2000 euro Semi-professioneel: 2000-3500 euro Professioneel: 3500 euro en hoger Zelf uw drone bouwen Koop bij een gespecialiseerde dealer Waar u op moet letten als u een tweedehands drone wilt kopen Verzekering Onderhoud Handige accessories
3: Voorbereiding en de eerste keer vliegen Inleiding Vertrouwd raken met de controller Uw drone goed leren kennen Een aantal oefeningen om mee te beginnen
4: Digitale fotografie: basisbegrippen en instellingen Inleiding Resolutie Diafragma Brandpuntafstand Sluitertijd Belichtingscompensatie Lichtmeting Witbalans ISO Interval en meervoudige opnamen JPEG of RAW
9 10 12 13 15 19 20 21 22 23 23 24 25
27 28 29 31 35
37 38 38 38 39 41 41 43 44 45 47 47
xiii
Focus op Fotografie: Dronefotografie
5: Dronefotografie: praktijk, tips en voorbeelden
49
Inleiding Compositie Licht en schaduw Mens en dier Landschappen Patronen en lijnen Bijzondere weersomstandigheden Architectuur Een unieke kijk op infrastructuur Neem uw drone altijd mee!
50 51 60 66 74 82 87 90 102 105
6: Foto’s bewerken
107
Fisheye-effect verwijderen Foto’s uitsnijden Kleurzweem wegwerken Contrast verminderen High dynamic range Tilt/shift Een panorama maken
108 110 110 111 112 113 115
7: Foto’s delen en contacten leggen Inleiding Sociale media Websites gericht op dronefotografie Fora en eigen website Cadeau-idee
8: Dronevliegen voor gevorderden
119 120 120 122 124 125
127
Verschillende vliegmodi 128 Indoor vliegen 129 Stel u op de hoogte van de regelgeving als u commercieel gaat vliegen 130 Houd rekening met de privacy van anderen 130 Vertrouw niet blindelings op GPS 131 Wees voorzichtig met vliegaccu’s 132 Vermijd regen 133 Vlieg niet onnodig met prop guards 133 Houd de maximale vliegtijd in de gaten 134 Wat te doen bij een crash? 134
xiv
Inhoud
9: Bijlagen Voorbeeld van een pre-flight checklist Nederlandse regelgeving rond het gebruik van drones Afkortingen en begrippenlijst
Index
137 138 139 146
147
xv
De onderdelen van een cameradrone
Branding - Wiebe de Jager
EssentiÍle vaardigheden • De verschillende onderdelen van een drone en de controller herkennen en weten waar ze voor dienen. • Vertrouwd raken met de terminologie van het vliegen met een drone.
Focus op Fotografie: Dronefotografie
Inleiding Wat voor drone u ook aanschaft, een aantal onderdelen zult u bij ieder systeem aantreffen. In dit hoofdstuk worden de onderdelen benoemd die tezamen een cameradronesysteem vormen. Met die informatie is het eenvoudiger om te kunnen bepalen wat voor soort systeem het beste bij u past. Eerst een wellicht teleurstellende mededeling: verwacht niet dat u de spiegelreflex- of compactcamera die u misschien al hebt, zomaar onder iedere drone kunt hangen. Elke gram telt bij onbemande luchtvaartuigen dus het is van groot belang dat de camera/lenscombinatie zo min mogelijk weegt. Daarbij komt dat beschikbare cameraophangingen (zogeheten gimbals, hier leest u dadelijk meer over) maar voor een beperkt aantal camera’s beschikbaar zijn. Dat betekent dat u ofwel gebonden bent aan drones met lichtgewicht camera’s (al dan niet kant en klaar meegeleverd), ofwel terecht komt in een categorie van drones die vele duizenden euro’s kosten en die u kunt uitrusten met een zwaardere compact- of spiegelreflexcamera. Veel mensen die met dronefotografie aan de slag gaan kiezen daarom voor een ready to fly drone die compleet met camera wordt geleverd. Deze modellen zijn in korte tijd zeer populair geworden. Bij dergelijke drones zijn de camera’s zo licht mogelijk gehouden en bovendien naadloos geïntegreerd met de ophanging en de afstandsbediening. In de opsomming hieronder wordt uitgegaan van zo’n systeem.
Een schematische tekening van een ready to fly cameradrone. Bron: DJI.
Drone.jpg
2
Hoofdstuk 1: De onderdelen van een cameradrone
De drone zelf Body Dit onderdeel vormt de basis van de gehele drone. Alle onderdelen die nodig zijn om je cameradrone te laten vliegen en functioneren worden in, op of aan de body of het frame bevestigd. Soms wordt het omhulsel weggelaten om gewicht te besparen, waardoor er alleen een frame te zien is. Kant-en-klare consumentendrones zijn meestal wat aantrekkelijker vormgegeven, doordat daarin de elektronica is weggewerkt in een kunststof behuizing.
Propellers Zowel de voortstuwing als de lift zijn een gevolg van het snel ronddraaien van de propellers, tot wel 5.000 omwentelingen per minuut. Propellers zijn er in allerlei soorten, maten en materialen. Kunststof propellers zijn vrij flexibel. Propellers van koolstofvezel zijn veel stugger. De vliegprestaties zijn sterk afhankelijk van de gebruikte motoren en propellers.
Motoren De propellers worden aangedreven door elektrische motoren, die aangestuurd worden door de vluchtcomputer. Van alle elektronica in een drone zijn het de motoren die de meeste energie gebruiken, tot wel 80% van de capaciteit van de batterij. De stroomtoevoer naar de motoren wordt geregeld door elektronische snelheidsregelaars, ook wel aangeduid als electronic speed controllers (ESCs).
Vluchtcomputer (Niet zichtbaar op de tekening) Dit is het brein van de drone. Deze computer zet bedieningssignalen van de piloot die via de antenne binnenkomen, om in instructies voor de ESCs die de draaisnelheid van de motoren regelen. Daarbij houdt de computer rekening met de positie en oriĂŤntatie van de drone. Mocht u van plan zijn om zelf een multirotor te bouwen, dan is het goed om te weten dat vluchtcomputers ook los te koop zijn. Vaak kunnen deze computers overweg met configuraties met vier, zes of acht motoren. Een belangrijk onderdeel van de vluchtcomputer is de inertial measurement unit (IMU). Aan de hand van gegevens van gyroscopen, elektronisch kompas, GPS en versnellingsmeters berekent de IMU vele keren per seconde wat de oriĂŤntatie en vliegrichting van uw drone is.
GPS/kompas (Niet zichtbaar op de tekening) Dankzij deze sensoren weet de drone zijn locatie en oriĂŤntatie. Om goed te functioneren heeft de GPS het signaal van minstens zeven satellieten nodig. Dat betekent dat u goed zicht op de hemel nodig hebt, obstakels zoals gebouwen of bomen kunnen het signaal blokkeren. Het is wel mogelijk om te vliegen zonder GPS (sommige drones hebben helemaal geen GPS aan boord), maar dan wordt er meer controle gevraagd van de piloot. Het
3
Focus op Fotografie: Dronefotografie elektronische kompas moet om de zoveel tijd gekalibreerd worden, zeker nadat u een flink stuk hebt gereisd met uw drone. De procedure hiervoor is per drone anders; raadpleeg de handleiding.
Gimbal De gimbal is misschien wel het meest complexe stukje mechatronica van een cameradrone: het is een elektronisch gestabiliseerde cameraophanging die het schommelen of schuinhangen van de drone compenseert, waardoor u zeer stabiele filmbeelden kunt maken. Ook voor fotografie is een gimbal van belang: u kunt de camera draaien en/of kantelen en de horizon blijft netjes recht, zelfs als de drone schuin hangt.
Detailopname van een gimbal. Een delicaat stukje mechatronica! Bron: DJI.
Gimbal.jpg Sommige
gimbals compenseren alleen pitch en roll. Deze hebben dan een 2D-aanduiding. Uitgebreidere 3D-gimbals kunnen ook yaw-bewegingen teniet doen. Het voordeel van zo’n gimbal is dat uw camera altijd op hetzelfde punt gericht blijft, ongeacht de bewegingen van de drone (binnen bepaalde grenzen natuurlijk).
4
Hoofdstuk 1: De onderdelen van een cameradrone
Pitch
Roll Yaw Pitch, roll en yaw.
Camera Dit is het onderdeel waar we natuurlijk extra in geïnteresseerd zijn. De camera bepaalt voor een belangrijk deel de kwaliteit van uw foto’s en de creatieve mogelijkheden die u hebt. Sommige drones worden compleet geleverd met camera, dat heeft als voordeel dat de set als één geheel samenwerkt en u snel van start kunt gaan. Bij andere drones moet u nog een losse camera kopen. Bij lichtere drones zijn vooral de robuuste action cams van GoPro populair. Bij de wat zwaardere drones hebt u meer keuzemogelijkheden en kunt u zelfs spiegelreflexcamera’s gebruiken.
Accu Een flink deel van het gewicht van een drone komt van de vliegaccu. In veel gevallen zijn dit lithium-polymeer (LiPo) accu’s, die veel energie kunnen bevatten en deze in korte tijd vrijgeven. Mits u de accu regelmatig goed op- en ontlaad kan deze honderden keren gebruikt worden. Wees wel voorzichtig met LiPo-accu’s; laad ze niet onbeheerd op en leg ze niet volledig opgeladen voor langere tijd weg.
Verlichting Veel drones zijn uitgerust met ledverlichting, wat een drietal doelen dient. Ten eerste zorgt de ledverlichting ervoor dat de drone goed zichtbaar is, zeker tegen een grijze wolkenhemel of in de schemer. Ten tweede helpt de verlichting om op afstand te zien welke kant de neus van het toestel op wijst. En tot slot geven de leds aan de hand van kleur- en knippersignalen aan wat de status van de drone is: gereed om te vliegen, geen GPS ontvangst, batterij bijna leeg enzovoort.
5
Focus op Fotografie: Dronefotografie
Deze foto van een drone in actie werd genomen met een lange sluitertijd. Hierdoor zijn de verschillende kleursignalen die een drone afgeeft goed te zien. Bron: Carsten Frenzl, CC-BY.
De precieze betekenis van de signalen verschilt per drone en zult u dus moeten opzoeken in de handleiding.
Landingsgestel Voor het opstijgen of landen moet uw drone voorzien zijn van een landingsgestel. Dit onderdeel heeft twee essentiĂŤle functies; in rust draagt het onderstel de drone, en het beschermt de camera en gimbal. Om te voorkomen dat het onderstel in beeld komt tijdens het fotograferen kan bij sommige wat duurdere drones het onderstel omhoog geklapt worden tijdens de vlucht.
Antenne Om te kunnen communiceren met de controller van de dronepiloot beschikt de drone over een antenne. Het spreekt voor zich dat de antenne een vrij ‘zicht’ op de grond moet hebben om optimaal te functioneren. Afhankelijk van de frequentie die gebruikt wordt voor de radioverbinding kunt u last hebben van interferentie van bijvoorbeeld nabije wifi-netwerken. De geavanceerdere drones hebben twee of drie antennes (voor de besturing, de overdracht van videobeelden en soms nog een aparte datalink).
6
Hoofdstuk 1: De onderdelen van een cameradrone
De remote controller van een Phantom quadcopter. Bron: DJI.
De controller De meeste drones worden bediend met een remote controller of kortweg controller, die onder andere over bedieningsorganen beschikt waarmee u de drone zelf bestuurt, en soms ook de camera. Bij professionele drones is er vaak sprake van twee controllers; één voor de dronepiloot en één voor de cameraoperator. Laatstgenoemde kan zich dan 100% concentreren op het krijgen van het gewenste shot zonder zich te hoeven bekommeren over het luchtvaartuig. De drones aan de onderkant van de markt worden soms met alleen een smartphone of tablet bediend. Het signaal wordt dan via wifi overgebracht op de drone. Daardoor is de reikwijdte beperkt. Ready to fly drones in het midrangesegment maken in sommige gevallen ook gebruik van wifi voor het overdragen van signalen, maar dan met gebruik van een range extender voor het versterken van de radiogolven. Hierdoor kan het bereik met honderden meters uitgebreid worden.
Sticks Met slechts twee sticks bedient u de drone: de linkerstick voor stijgen/dalen en draaien, en met rechts zorgt u voor de voor- en achterwaartse en zijdelingse bewegingen. Bij sommige drones zet u ook de motoren aan en uit met een speciaal stickcommando. Naast de sticks bevatten controllers vaak extra bedieningsmogelijkheden, bijvoorbeeld voor het kantelen van de camera of het omschakelen naar een andere bedieningsmodus.
7
Focus op Fotografie: Dronefotografie
First person view-display Als onderdeel van de controller beschikt uw drone wellicht over first person view (FPV), een feature die met name fotografen zal aanspreken. Bij FPV worden de beelden die de camera registreert live doorgestuurd naar een monitor bij de piloot. Dat kan een smartphone of tablet zijn, maar ook een scherm dat ingebouwd is in de controller of een losse video-ontvanger. Dankzij FPV kunt u niet alleen op grote afstand zien wat de drone ‘ziet’, het werkt ook als een viewfinder zoals u dat gewend bent bij een digitale camera. Vaak is ook telemetrie (hoogte, afstand, oriëntatie van de drone) zichtbaar op het FPV-scherm.
Een tablet of smartphone dient op de remote controller als FPV-display. Bron: DJI.
Antenne Ook de controller is voorzien van een antenne voor de communicatie met de drone en het verzenden van de videostream. De antenne dient goed gericht te worden om het wegvallen van de verbinding te voorkomen. Sommige drones vliegen automatisch terug naar het punt van opstijgen als de verbinding langere tijd verbroken raakt (ook wel aangeduid als return to home).
Range extender Om het wifi-bereik van de smartphone of tablet te vergroten, wordt bij sommige drones gebruik gemaakt van een range extender. Deze versterkt het antennesignaal waardoor het bereik van de zender flink toeneemt, tot honderden meters of zelfs kilometers aan toe. Bij nieuwere modellen is de range extender ingebouwd in de controller, of wordt er geen gebruik gemaakt van wifisignalen voor de besturing. Nu u weet wat de belangrijkste onderdelen van een cameradrone en controller zijn, kunnen we gaan kijken wat voor drone er binnen uw budget past en wat de mogelijkheden zijn. Daarover gaat het volgende hoofdstuk.
8
Een geschikte drone kopen
CC-BY Christopher Schmidt
Essentiële vaardigheden • • • •
Inzicht in wat u kunt verwachten voor een bepaald budget. De juiste drone binnen uw budget kiezen. Weten hoe u uw drone moet onderhouden. De juiste accessoires aanschaffen bij uw drone.
Focus op Fotografie: Dronefotografie
Een keuze bepalen Zoekt u op internet op de woorden ‘drone kopen‘ dan wordt u om de oren geslagen met talloze merken en modellen onbemande luchtvaartuigen, uiteenlopend in prijs van een paar tientjes tot duizenden euro’s. Maar ook al beschikt u over voldoende financiële middelen, dat wil niet zeggen dat u automatisch beter af bent met een duurdere drone. Drones mogen tegenwoordig bijzonder eenvoudig in gebruik zijn, er kan toch nog veel misgaan en het risico van een crash is altijd aanwezig. Hebt u totaal geen ervaring met het vliegen met drones, dan doet u er verstandig aan om niet meteen met een peperduur apparaat te gaan vliegen. Koop eerst een goedkoop toestel en ga daarmee in uiteenlopende situaties vliegen. In het kader van dit boek wordt ervan uitgegaan dat u kiest voor een multirotor. Dat is een ander woord voor een onbemand luchtvaartuigje met meerdere propellers, waarmee het apparaat verticaal kan opstijgen en landen en geen horizontale snelheid nodig heeft om in de lucht te blijven hangen zoals bij een vliegtuig met vleugels het geval is. Het voordeel van een multirotor voor luchtfotografie is dat u feitelijk beschikt over een virtueel statief dat u bij wijze van spreken op elke gewenste plek kunt uitschuiven van enkele tientallen tot wel honderden meters hoog.
De propellerconfiguraties van een quadcopter, hexacopter en octocopter. Bron: Openpilot.org.
multirotor-shapes.jpg De meeste
instapmodellen beschikken over vier propellers. Deze modellen worden ook wel ‘quadcopters’ genoemd. Drones met zes of acht propellers worden respectievelijk aangeduid met ‘hexacopter’ en ‘octocopter’. Sommige drones worden compleet met camera geleverd, bij andere systemen moet u zelf nog zorgen voor een camera en/of ophangsysteem.
U kunt er ook voor kiezen om uw drone helemaal zelf te bouwen. Dankzij kant-en-klare vluchtcomputers en andere benodigde elektronica is zo’n do it yourself (DIY)-drone niet eens zo’n heel gek alternatief, mits u flink wat tijd wilt investeren in het uitzoeken van de juiste componenten en het in elkaar zetten van een systeem.
10
Hoofdstuk 2: Een geschikte drone kopen
Een foto van de majestueuze Kliffen van Moher, tijdens een vakantie in Ierland gemaakt met een ready to fly-cameradrone van iets meer dan duizend euro.
Kliffen-van-Moher.jpg Bent u helemaal
nieuw in de wereld van dronefotografie, dan is het aan te raden om te kiezen voor een zogeheten ready to fly-systeem met ingebouwde camera en een controller met een voorziening voor first person view (zie ‘Meekijken met de drone’). Dan kunt u meteen van start met vliegen en fotograferen en hoeft u zich niet eerst te verdiepen in alle technische aspecten van onbemande luchtvaartuigen en camera’s. Als de hobby u bevalt, kunt u altijd nog upgraden naar een ander systeem dat de mogelijkheden biedt die u op dat moment nodig hebt.
Wilt u meer zeggenschap over wat voor soort camera er onder uw drone komt te hangen, dan is het verstandig om te kiezen voor een kant en klare drone zonder ingebouwde camera. Bedenk wel dat u er met alleen een drone en een losse camera nog niet bent: u moet dan ook de juiste gimbal aanschaffen, een losse videomonitor voor de first person view, een zender voor het videosignaal, en een on screen display (OSD) voorziening om gegevens van de vluchtcomputer (hoogte, locatie, resterende batterijtijd) op de monitor te zien te krijgen.
11
Focus op Fotografie: Dronefotografie De wat grotere drones kunnen uitgerust worden met compactcamera’s, en drones uit het topsegment bieden voldoende capaciteit voor een spiegelreflexcamera. Dat betekent niet dat u zomaar elke camera/lenscombinatie aan een drone kunt hangen. Drone, camera, objectief en gimbal dienen goed op elkaar afgestemd te zijn en niet elke camera kan zonder meer onder een drone worden gehangen. Laat u goed informeren door een dealer die weet welke combinaties mogelijk zijn.
Meekijken met de drone De meeste dronefotografen zullen gebruik maken van een display op de controller (of een los display op een statief) om de beelden te bekijken die de camera doorstuurt. Afhankelijk van uw apparatuur wordt ook de telemetrie en status van het toestel getoond op dit display. Handig, want dan kunt u meteen in de gaten houden hoever uw drone van u verwijderd is, wat de oriëntatie is en of de accu nog voldoende energie heeft voor een veilige terugkeer. Het op afstand mee kunnen kijken met uw drone wordt first person view (FPV) genoemd. Dankzij FPV heeft dronefotografie letterlijk en figuurlijk een hoge vlucht genomen. U kunt immers precies zien wat de camera registreert en hoeft niet meer op de gok foto’s te maken. Net als bij een digitale camera ziet u op het scherm het beeld dat de sensor opneemt en kunt u de compositie naar wens aanpassen.
Op afstand meekijken met de camera van uw drone: het kan dankzij first person view. Linksboven een screenshot van het display op het moment van de opname, samen met de uiteindelijke foto. Bron: Roel van der Baan.
12