航拍技巧

《航拍中国》第一季无人机拍摄技法解析:(5)复合运动

2017-10-08 01:41:05 西伯利亚狼

        经过前面几期连载,我们迎来了本期关于“无人机”拍摄技法的终极形态:复合运动!  若不是为了写《航拍中国》第一季的总结报告,大概是不会去琢磨到底有多少种运动镜头形态——遥控飞行器为我们提供了让自由运动的各种可能性,使我们在纪录这个精彩世界的时候有丰富的手段和技巧来充分转达当我们看到这些场景那份惊喜与激动。为了更好地更系统地纪录这一切,我们需要从最根本的问题说起:到底是什么决定了我们的航拍画面构图?我且私下把它称为:航拍空间构图五要素。你要是喜欢的话也可以叫“拔丝先生五要素”(^ ^)。

       实际上这六大要素但凡使用过多旋翼拍摄的人大多都知道它们对应在遥控器上的通道。从飞机的控制器上我们很容易找到四个要素:

1.油门通道

2.方向通道

3.副翼通道

4.升降通道

以及我们用于控制云台的两个通道:

5.方向通道

6.俯仰通道

       咦?不是说好的五要素吗?为什么变成了6个?关于这个原因说来话长,通常来讲飞行器的方向通道和云台的方向通道这两个要素是一样的。简要地说,如果是双人操作,两个方向轴独立存在,但飞行器的方向上的运动并不能决定构图。而如果是单人操作(这里特指零度系列飞行器的超单模式),飞行器的方向轴始终跟随云台的方向轴来运动,因此根本上这两个轴向只存在一种要素:就是云台方向轴的要素。

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        当然也有人更会质疑:你说的这些我都知道,这几个通道决定了什么看说明书就知道。我想,也许有些人知道,也许有些人也和在做总结之前的我一样并不能彻底领悟到底这几个要素在具体操作中的实际意义。从另外的层面看,如果看不透这五个要素的决定意义,所谓的“复合运动”是难以真正得心应手地去实现的。

      那么,现在我们一个一个来:

       1     油门通道

      如果是DJI或其他多旋翼专用的遥控器,油门通道是带回弹的,也就是说,油门在中位的时候,多旋翼保持维持定高的状态。但没有玩过航模或者接触过穿越机的朋友很可能不知道一件事:我们的油门位置其实是经过系统计算之后得到的,当我们保持悬停时,每颗电机输出的功率在气压计和其他所有跟高度相关的传感器共同计算得到的结果。这种状态最容易飞行,但却有一定的延迟反应。除了我们之前说过的油门死区之外,还有系统过一遍计算得到的时间。所以如果在这种状态下拍摄一只正在跳跃的老虎,十有八九很可能会被直接拍死在地上。

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以最近的距离拍摄"虎扑",成为航拍中国第一季中的一个令人印象深刻的亮点镜头。

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       如果是纯粹的姿态模式,我们的飞行器高度是没有加入气压计定高计算的时候。油门位置和实际输出是直接等效的。但与此同时,你将会全程神经紧张地去飞行,因为你的遥杆就算回中,飞机大多数情况不能悬停。在电压低的时候很可能会逐渐下降,在电压高的时候很可能中位会是在不断爬升。但好消息则是:你可以根据画面或者飞行器的姿态,直接了当地感受到飞行器动力的不均匀损失、风力下压的影响以及在危险时刻以最快地方式有效操控,避免坠机。只要你熟悉这种操作,一切尽在掌控中。所以你现在所认知的油门,你真的熟悉吗?

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             副翼通道 

       有很多新手可能会称之为左右倾斜通道。“副翼”这个词来源于固定翼的专有名词,原本指的是固定翼翼尖两侧的两个活动小翼,当他们抬起或下降时,机体将产生左右倾斜偏转,从而获得直线往左和直线往右的运动。在多旋翼飞行时,则是利用两侧螺旋桨转速的差异来获得。当然,如果你只知道这些还不够。无论是固定翼还是多旋翼飞行器,一旦机体发生副翼倾斜,势必导致飞行器损失一定的升力。副翼量打的越多,升力损失则越明显。一般情况下飞控会做一定的升力补偿,以避免所谓的“航线掉高”,也就是因机身倾斜导致的掉高。然而这种升力补偿毕竟有些“反物理”,如果因高度数据误差导致补偿的不够顺滑,反倒会影响飞行轨迹的线性。

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           升降通道 

       升降通道一样来自固定翼的通道定义。很多人也称之为前进后退通道。当然我是不认可前进和后退这样的说法的,因为升降运动在推杆的时候和固定翼一样也会发生机头朝下倾斜,拉杆则机头朝上后方倾斜。这种倾斜同样带来了“俯冲”运动,因为和副翼一样,倾斜之后动力的损失会导致“掉高”图片关键词

       如果配合油门的减少,就可以产生类似于固定翼的“向前俯冲运动”,用于拍摄由高远到低近的镜头。如果升降舵拉杆和油门增加,则是全然相反。比如我们从雪博会一群正在工作的人近景拉开一直看到整个雪雕的全景:

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           方向通道 

        由于上文已经提过,在构图运动中,我们将飞行器的方向通道忽略直接以云台的方向通道为准。关于方向轴的运动并没有什么太多可以讲述的内容。但是方向舵在飞行器的水平运动中起到了一个至关重要的作用,直接决定了飞行器的“弧线轨迹”。而你所打的舵量顺滑度和精准度也最终将决定你的航迹弧线是否足够优雅。由于多轴飞行器是依靠不同转向的螺旋桨差速来改变航向,因此小螺距低转速的多轴飞行器在有风的条件下,不仅机体会产生摇摆,在航向轴上同样会产生“锁不住”的现象。由此会对飞行的航线造成关键性的影响。

           俯仰通道 

       俯仰通道也是看似容易理解,其实在复合运动中包含了非常微妙的关系。通常俯仰通道是不会独立使用的因为这样的镜头在空中会显得非常死板。

      我们在第二篇“垂直运动”中提到过油门配合云台俯仰的变化如果速度匹配则可以产生垂直轴向上的环绕运动。但我们往往忽略了水平运动对俯仰位置产生的影响:

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      以上画面看似是一个简单的镜头运动却道出了水平位置与云台俯仰运动之间的有趣关系。如果是飞行器高过所拍摄的物体,飞行器与拍摄物体的水平距离越近,俯仰角就越接近向下90°,如果飞行器与拍摄物体的水平距离越远则越无限接近水平0°。如果你以为这就是真相的全部,那就错了。当我们把镜头变成比较难操控的长焦端,这个浅显的真相却容易被忽略。例如我们想对一只猫头鹰进行长焦环绕,却会发现许多“无人机”很难做到将其长时间锁定在画面中心,没多久就会跑偏。不知情的导演常会直接骂云台手怎么摇的云台,而事实上是飞行器一方面由于增加了高度的“补偿”运算导致高度控制“滞后”遇到气流无法保持在一个完美的高度值,一方面水平的位置上产生了比较大的偏移。这种偏移在广角端不明显,在长焦端,近一点的景别就会直接导致无法精确锁定目标。图片关键词

      所以很多人就问我为什么超单模式可以如此精准地进行拍摄,甚至是大光圈环绕一只只有矿泉水瓶大小的猫头鹰。因为决定画面基本构图的这五个要素都掌握在一个人的脑子里。当发现构图构图需要调整时,可以通过控制任何一个要素精准运动拍摄。例如我们从旋转一群正在工作的人到顺着冰块起来的动势,动作是一气呵成以最短的时间调整的,非常贴合场景的变化,几乎感觉是量身定做的运动,而实际上是适时抓拍的结果:

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      当我们在姿态模式下飞行,把其它的一切补偿:包括高度补偿包括视觉避障超声波定高补偿全部关闭,你将感受到自然界空气对飞行器的影响,从而判断最适合飞行的运动轨迹。乘风而动,做到最顺其自然的状态。我们管这种状态叫“人机一体”,也是复合运动中的最高级形态。

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       复合运动几乎在我们的航拍镜头运用中无处不在, 在哈尔滨一处雪雕的制作现场,飞行器从水平环绕运动到不断升高,看到他们所处位置的高度:

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       在我们无法判断一群鸳鸯会飞向哪里的时候,全指向的复合运动得以把这些不断变换飞行轨迹的鸟一直跟随在画面中,且保持画面的顺畅图片关键词

         镜头从一个正在除雪的人拉开,俯仰角的变化混合了垂直和水平空间的运动,最后呈现给观众一个完美的场景:

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几乎所有的复合运动都将使画面更具有灵性,更具有自由流畅的游览感:

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(以上片中画面均来自tecbus遥控影像实验室)

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 文末TIPS:

复合运动小结:

1. 复合运动必须具备充分理解“空间构图五要素”每一个要素起到的决定性作用

2. 多旋翼飞行器从纯物理的角度看,只要走起航线无论是依靠副翼还是升降舵都会损失动力掉高

3. 决定云台俯仰角度的,除了飞行器的高度,还有水平空间的位置

4. 复合运动是所有航拍技法中最自由的终极运动方式,可以应对几乎所有的场景变化

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