Kamerainställningar för drönare
Uppdaterad
Problemet
Arboairs plattform är en bildanalysplattform som analyserar bilder för att skapa skogskartor med värdefull information om ett skogsområde. För att analysmetoden ska fungera optimalt och slutprodukten bli så skarp och detaljerad som möjligt finns det en rad miljöfaktorer och kamerainställningar att ta hänsyn till vid bildinsamlingen. Utan rätt kunskap kan det vara svårt att avgöra när det är bäst att flyga och vilka kamerainställningar som fungerar bäst under rådande förhållanden.
I den här guiden går vi igenom:
- Vilka miljöfaktorer som påverkar bildkvaliteten.
- Vilka kamerainställningar vi behöver förstå.
- Vilka kamerainställningar som oftast ger bäst resultat.
- Vilka inställningar vi behöver ta hänsyn till i flygplaneringsappen.
Miljöfaktorer som påverkar bilden
En mycket stor del av bildkvaliteten avgörs av vilken tid på dagen vi väljer att flyga och vilka miljöfaktorer som råder vid flygtillfället. Ger vi oss inte rätt förutsättningar från början finns inga magiska kamerainställningar som kan göra underverk. Med det sagt — låt oss titta på några faktorer att väga in när vi väljer flygtillfälle.
Sol/moln
När vädret är fint och solen skiner blir ljuset mycket hårt: det som träffas av solstrålarna blir mycket ljust och det som ligger i skugga blir mycket mörkt i förhållande. Vi får alltså en stark kontrast mellan ljust och mörkt. Den hårda kontrasten gör att de allra mörkaste och allra ljusaste delarna av bilden ofta helt saknar information.
När solen däremot ligger bakom ett jämnt molntäcke blir ljuset över skogen mycket jämnare och kontrasten lägre. Bilden bevarar då mer information hela vägen från de mörkaste till de ljusaste partierna, vilket ger mer information i bilden och bättre förutsättningar för bildanalys.
Tid på dagen
Tiden på dagen påverkar också hur stark kontrasten över skogen blir. Tidigt på morgonen, när solen står lågt och ljuset faller in från sidan i skogen, skuggar träden varandra. Trädtopparna som träffas av solstrålarna blir mycket ljusa, medan det längre ner på träden, dit solstrålarna inte når, blir mycket mörkt i förhållande.
Väljer vi i stället att flyga mitt på dagen, när solen står som högst, träffas en större del av träden av solljuset. Träden får ett jämnare ljus och lägre kontrast — och därmed bättre förutsättningar.
Ljusmängd
Den totala ljusmängden över skogen är också avgörande. När vi flyger på vintern, då det generellt är mycket lite ljus, behöver vi anpassa kamerans inställningar — vilket i sin tur påverkar bland annat hur fort vi kan flyga utan att bilderna blir suddiga av rörelseoskärpa, så kallad "motion blur".
När vi däremot flyger på sommaren, då det generellt är ljusare, kan vi anpassa kamerainställningarna därefter. Då kan vi hålla högre flyghastighet och får bättre förutsättningar för genomgående skarpa bilder.
Kamerainställningar som påverkar bilden
Nu när vi vet vilka miljöfaktorer som påverkar förutsättningarna för bildkvaliteten kan vi titta närmare på vilka kamerainställningar som finns och hur de påverkar bilden.
Slutare
Påverkar hur länge kamerans sensor exponeras för att registrera bilden. Är slutaren inställd på 1/25 sekund tar det 0,04 sekunder för kameran att registrera bilden; på 1/500 sekund tar det 0,002 sekunder.
Eftersom drönaren oftast håller marschfart när bilden tas är det viktigt att slutartiden är förhållandevis hög så att bilden blir skarp. Är slutartiden för låg i förhållande till drönarens fart uppstår rörelseoskärpa — "motion blur".
I bilderna nedan färdas drönaren i samma hastighet. I den vänstra bilden har slutartiden varit alldeles för låg, vilket gett rörelseoskärpa. I den högra är slutartiden anpassad till drönarens fart och bilden blir skarp trots att drönaren rör sig:
ISO
Avgör hur känslig kamerans sensor är för ljuset som träffar den. När vi till exempel har en mycket hög slutartid hinner väldigt lite ljus registreras på sensorn och bilden kan bli mörk. Genom att höja ISO-värdet kan vi kompensera för den snabba slutaren så att bilden får rätt ljus. ISO-värdet och slutaren påverkar alltså varandra.
Ett för högt ISO-värde ger en grynig bild med lägre skärpa och detaljnivå. Det ger också ett lägre dynamiskt omfång — sensorns spann mellan det ljusaste och mörkaste den kan fånga i en bild blir mindre.
Därför är det en fördel att flyga en ljus dag: då kan du flyga med hög slutartid och lågt ISO-värde.
I bilden till vänster är ISO-värdet mycket högt satt — bilden är grynigare och upplevs något suddigare, och träden framträder inte lika tydligt eftersom de mörka partierna är nästan helt svarta till följd av det lägre dynamiska omfånget. Bilden till höger upplevs skarpare och träden framträder tydligare, med mer information i både mörka och ljusa partier, tack vare det lägre ISO-värdet:
Vitbalans
Påverkar bildens färgton på en skala mellan varmt och kallt. Ett lägre K-värde ger ett kallare ljus och ett högre K-värde ett varmare.
5600 K ger de mest neutrala färgerna, eftersom det är så våra ögon ser. Med kameran inställd på 5600 K kommer bilderna alltid att likna det vi själva såg när vi var ute och samlade in dem.
I bilden till vänster är vitbalansen mycket lågt satt och bilden ser onaturligt kall ut. I mittenbilden är vitbalansen 5600 K och ser mycket neutral ut, som vi förväntar oss att skogen ska se ut. I bilden till höger är vitbalansen mycket högt satt och bilden ser onaturligt varm ut:
Fokus
Styr kamerans optik så att den fokuserar på olika avstånd.
I den vänstra bilden är kamerans fokus satt för nära kameran — träden ligger utanför fokusområdet och blir oskarpa. I den högra bilden är fokus anpassat till trädens avstånd från drönaren; de hamnar i kamerans fokusområde och blir skarpa:
EV-kompensation
För att göra det enklare kan vi låta kameran välja många inställningar automatiskt och i stället bara använda EV-värdet för att styra hur mörk eller ljus bilden ska bli. Beroende på om vi sätter EV till −1, 0 eller +1 anpassar kameran automatiskt inställningarna så att bilden blir lite mörk, neutral eller lite ljus.
I regel vill vi ligga på 0 för bäst resultat i de flesta scenarier. Det finns dock scenarier där EV behöver ändras. Se vår referensbildsguide för bästa resultat, och vår kompletterande guide för exponering under vinterförhållanden.
I bildexemplet nedan ser vi hur kameran justerar inställningarna för att göra bilden mörkare eller ljusare beroende på valt EV-värde:
Bildprofil
Påverkar bildens utseende och karaktär. Det finns flera förprogrammerade bildprofiler att välja mellan, men också en anpassad profil där vi själva styr hur bilden registreras.
Det vi vill påverka är bildens kontrast. Genom att välja mellan −3, 0 och +3 styr vi hur lite eller mycket kontrast bilden ska ha.
Tumregeln är att sänka kontrasten så mycket som möjligt för att fånga så mycket information som möjligt i bilden.
I bildexemplet ser vi hur kontrasten påverkas beroende på vald kontrastnivå i bildprofilen.
Appspecifika guider: