《無人機航拍技術(shù)（微課版）》課件 項目2　航拍攝影基礎(chǔ)知識

無人機航拍應(yīng)用講授人：XXX項目二任務(wù)一

航拍用光與色彩PHOTOGRAPHY攝影是一門光和色的藝術(shù)，光線條件不同，照片效果就會存在差異；色彩不同，視覺體驗也會不同。要拍出好的攝影作品，我們需要了解光線的特點，運用不同光線的性質(zhì)、方向，掌握不同光線拍攝的時機，同時也要注意排除那些造成混淆或有違色彩組合方案的因素。通過該任務(wù)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠了解光的分類、色溫與色彩等相關(guān)理論知識，并明確光與色在航拍中的具體應(yīng)用。任務(wù)描述光的分類01色溫與色彩02CONTENTS實訓(xùn)任務(wù)03Part01光的分類光的位置按照光線照射到被攝物體的方式，可以將光分為“直射光”和“散射光”，或者“硬光”和“軟光”；按光線和拍攝角度之間的關(guān)系，可以將其分為“順光”、“側(cè)光”、“逆光”和“頂光”等光的分類直射光直射光又稱為硬光。光線未經(jīng)任何遮擋、折射，直接照射在景物上的光為直射光，具有質(zhì)感硬朗、立體感強、色彩鮮艷的特點。一般情況下，晴天的太陽光都是直射光，物體因而投下明確的、邊緣清晰的影子，該場景下的航拍影像會產(chǎn)生強烈的線條和紋路。光的位置散射光散射光又稱為軟光，太陽光經(jīng)過遮擋后形成漫射的光線為散射光。最柔和的光線來自全陰天的天空，具有柔和唯美、真實感強的特點，適合表現(xiàn)唯美的風(fēng)景或人像、色彩鮮艷的花海、細節(jié)豐富的建筑物等。光的位置順光正面投向被攝物體的光為順光，其投射方向和拍攝方向相同。在順光環(huán)境下，被攝物體受光均勻，大部分光線充足，其陰影被景物自身遮擋，不會產(chǎn)生明顯的明暗對比。由于順光畫面重點不夠突出，畫面的立體感也有所欠缺，因而常用于主體和背景清晰的拍攝場景。光的位置側(cè)光側(cè)面投向被攝物體的光為側(cè)光一般而言，被攝物體面向光源的一面會非常突出，相反，背向光源的一面則會被削弱，其投射方向和拍攝方向成一定夾角，常見的有45°前側(cè)光和90°側(cè)光。使用側(cè)光進行航拍時，要注意硬光的使用。消費級無人機相機的寬容度較低，如果使用硬光，要注意適度，否則被攝物體處于暗部的細節(jié)將得不到任何體現(xiàn)。使用軟光會使明暗過渡比較自然。光的位置逆光背面投向被攝物體的光為逆光，其投射方向和拍攝方向相反。如圖2-1-5所示為逆光畫面，在逆光環(huán)境下，被攝物體的影子出現(xiàn)在景物的前方，正面很難得到正常的曝光，其細節(jié)層次流失，但亮部與暗部分界清晰，易于表現(xiàn)輪廓。逆光常用于渲染氣氛，忽略景物或建筑物的局部細節(jié)，制造明暗對比極強的剪影效果，也可以拍攝透明物體。光的位置頂光從被攝物體正上方投向被攝物體的光為頂光。正午的陽光為最常見的頂光環(huán)境，在頂光環(huán)境下，被攝物體的影子出現(xiàn)在景物的下方。無人機從空中正扣俯拍，頂光就變成了順光，影子隨之消失，照片就會顯得平靜、自然；若從正面平拍，陰影則清晰可見。光的位置一天中，太陽圍繞地球移動位置，光線顏色也在黎明和黃昏間發(fā)生變化。另外，受到天氣或其他諸如霧氣和煙塵等大氣條件的影響，照明條件也存在不同。了解不同時刻光線的特點，有助于我們選擇符合創(chuàng)作意圖的拍攝時刻。不同時間下的光線應(yīng)用日出之前日出前半小時，天蒙蒙亮，沒有陽光直射，光線柔和，景物會呈現(xiàn)冷色調(diào)，適合表現(xiàn)靜謐、干凈、清爽的主題。由于光線較暗，需要適當延長曝光時間。不同時間下的光線應(yīng)用上午八九點和下午三四點上午九點之前和下午三點之后是側(cè)光拍攝的好時機，也是航拍常用的時段。如圖2-1-8所示，此時光線明亮，比較容易獲得準確的曝光值，拍攝效果更有質(zhì)感，影子也自然。拍出來的畫面層次豐富，色彩艷麗。這個時段也適宜拍攝利用光影表現(xiàn)的作品，可以將影子安排在突出的地方，讓影子成為被攝主體，利用較亮的拍攝環(huán)境對黑色的影子進行襯托，強烈的對比色效應(yīng)會更吸引觀賞者的視線，使照片產(chǎn)生強烈的視覺沖擊力并增添照片的趣味性。不同時間下的光線應(yīng)用正午無論對于航拍還是普通的數(shù)碼攝影，正午都是比較少用的拍攝時段。此時日照強烈，陽光從頭頂直射，畫面容易顯得平淡。不同時間下的光線應(yīng)用日落之前日落之前的畫面，天空中常有暖色調(diào)的云彩。此時太陽角度很低，可拍攝較長的影子，或通過被攝物體剪影營造氛圍，還可直接拍攝太陽。當日光漸漸變暗時，景致每時每刻都在發(fā)生著變化。在天空中尚有足夠的日光使地平線依然能夠辨認，而大多數(shù)建筑中的燈光已經(jīng)亮起，這段短暫的時間對拍攝風(fēng)光照片非常有利，同時也是拍攝水面、倒影很好的時機。日落之前由于光線強度較弱，色調(diào)偏暖，因此在拍攝草地和麥田等較為平緩的景物時會給人以溫暖柔和的感覺。不同時間下的光線應(yīng)用日落之后日落之后的畫面，天空呈藍色，也是風(fēng)光攝影師們通常所說的“藍調(diào)時間”。城市的燈光已經(jīng)亮起，非常適合拍攝美麗的城市夜景，可運用慢門拍攝夜幕落下的過程、云彩的變化以及車輛運動的軌跡等。不同時間下的光線應(yīng)用夜晚夜晚拍攝目標有所局限，較適合拍攝城市的燈光、煙火、延時俯拍道路上的車流。不同時間下的光線應(yīng)用Part02色溫與色彩不同色溫對比效果在測量中，我們通過一個可以測量的單位——色溫（K，開爾文溫度）來表示光源的顏色。色溫的高低與顏色的冷暖相反，低色溫產(chǎn)生“暖”的紅色，而高色溫產(chǎn)生“冷”的藍色，色溫與色彩色彩色彩是光從物體反射到人的眼睛所引起的一種視覺感受。色彩本身并無冷暖的溫度差別，是視覺色彩引起人們對冷暖感覺的心理聯(lián)想。利用人對冷、暖不同色調(diào)的感受，可以確定攝影作品的主色調(diào)，達到拍攝人員想表達的創(chuàng)作效果。不同國家和地域，由于歷史文化、宗教信仰、生活習(xí)性等差異，對色彩的理解和感知不同。我們在陌生的地區(qū)拍攝時，也需了解不同色彩在當?shù)氐奶厥夂x。色溫與色彩造成人的視覺反差強烈的一對色彩叫對比色。對比色可以讓一個重要的景物從其他所有的景物中凸顯出來，增強畫面的對比效果，突出表現(xiàn)不同被攝物體之間的差異。色溫與色彩請?zhí)砑訕祟}相對對比色而言，顏色變化不太明顯，視覺感受更加和諧自然的色彩叫協(xié)調(diào)色，如圖所示。利用協(xié)調(diào)色拍攝的作品顏色更加柔和。色溫與色彩Part03實訓(xùn)任務(wù)請?zhí)砑訕祟}一、不同方向的光對于拍攝有什么影響以小組為單位，利用身邊的拍攝工具（包括但不限于無人機、手機等）和照明工具，自行擬定拍攝物，在不同方向、不同材質(zhì)的光（軟光、硬光）照到拍攝物時進行拍照，并收集至少5張成果照片。將收集到的照片進行比對，觀察不同光線條件下拍攝成果的區(qū)別，并將觀察出的區(qū)別與感受填寫在下表。不同光線下拍攝效果對比光線方向光線材質(zhì)區(qū)別與感受

二、自然光下不同時間段中校園的變化以小組為單位，利用身邊的拍照或攝像工具（包括但不限于無人機、手機等），在不同時間段對校園固定位置（如圖書館，校門等）進行拍攝，并收集至少3張成果照片。將收集到的照片進行比對，觀察不同時間段拍攝成果的區(qū)別，并將觀察出的區(qū)別與感受填寫在下表中。不同時間段拍攝效果對比時間區(qū)別與感受

三、不同顏色的燈光對于拍攝的影響以小組為單位，利用身邊的拍照或攝像工具（包括但不限于無人機、手機等），在不同顏色的光線下拍攝同一被攝物體?？梢允侨讼衽臄z，亦或是靜物拍攝。收集至少2張成果照片。將收集到的照片進行比對，觀察不同顏色的光線條件下拍攝成果的區(qū)別，并將觀察出的區(qū)別與感受填寫在下表在中。不同顏色光線下拍攝效果對比顏色區(qū)別與感受

1.軟光與硬光的拍攝效果有何區(qū)別？2.“藍調(diào)時間”適合拍攝什么場景？課后練習(xí)感謝觀看后會有期講授人：XXX無人機航拍應(yīng)用講授人：XXX項目二任務(wù)二

航拍相機設(shè)置PHOTOGRAPHY無人機航拍需要根據(jù)不同的航拍任務(wù)選擇不同的相機并設(shè)置相關(guān)參數(shù)，從而獲得理想的拍攝效果。通過該任務(wù)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠了解航拍相機基本參數(shù)的相關(guān)知識，并掌握在不同拍攝環(huán)境下航拍相機的具體設(shè)置。任務(wù)描述光圈、快門、感光度01曝光02直方圖、白平衡、寬容度03CONTENTS實訓(xùn)任務(wù)04Part01光圈快門感光度光圈、快門、感光度光圈、快門、感光度是影響照片曝光的重要因素，它們共同決定了一張照片的曝光，同時分別對照片產(chǎn)生其它影響。通過對這三種參數(shù)進行調(diào)整，可以使照片曝光適宜，獲得合理的曝光值。光圈、快門、感光度光圈指鏡頭的通光孔徑，是鏡頭上控制進光量的裝置。簡單來說，光圈是鏡頭中央的孔，這個孔的大小決定了鏡頭單位時間進入光線的多少?？自酱?，單位時間進入的光線越多，畫面就越亮。光圈的大小可以用一個諸如f/2.8、f/5.6、f/11的數(shù)字來表示，這稱為f值。f值越小，鏡頭的光圈越大，即光圈的數(shù)值越小，光圈孔徑越大。完整的光圈值系列如下：1/1.0，1/1.4，1/2.0，1/2.8，1/4.0，1/5.6，1/8.0，1/11，1/16，1/22，1/32，1/44，1/64。光圈光圈光圈不僅可以控制曝光，還可以控制景深。所謂景深，是指相機在對焦完成后，在焦點前后的范圍內(nèi)都能形成清晰的影像，焦點前后的距離范圍。一般指畫面從前到后的清晰范圍。通過調(diào)整光圈的大小，可以控制照片的背景虛化程度，得到不同清晰范圍的照片。光圈景深深淺受到光圈鏡頭及拍攝物的距離影響。光圈越大，焦平面越窄，景深越淺，畫面中的背景越模糊；光圈越小，焦平面越寬，景深越深，畫面中的背景越清晰。航拍相機通常在近距離拍攝主體時才使用淺景深。航拍風(fēng)光及全景時，在光線充足情況下，使用小光圈、深景深能夠獲得整體清晰的圖像。光圈快門，即快門速度，用于控制相機曝光的時間?？扉T一般用相應(yīng)的表示時間的數(shù)字來進行設(shè)定，如1/125秒、1/60秒、1/2秒等。在光圈和感光度不變的情況下，快門速度越慢，曝光的時間越長，進入鏡頭的光線就越多。在實際拍攝中可通過對快門的調(diào)節(jié)實現(xiàn)不同的效果。比如用低速快門來拍攝車流，可以獲得如絲如霧般的效果；用高速快門來拍攝運動的人或物，可以定格主體運動的瞬間?？扉T快門感光度感光度，又稱ISO，是膠片對光線的化學(xué)反應(yīng)速度。在數(shù)碼時代，調(diào)整感光度，其實就是控制感光元件對光線的敏感程度，從而控制曝光。感光度用ISO加數(shù)值來表示，如ISO100、ISO400、ISO1600等。ISO200的膠卷感光速度是ISO100的兩倍，即在其他條件相同的情況下，ISO200膠卷所需要的曝光時間是ISO100膠卷的一半。感光度Part02曝光曝光是指攝影的過程中允許進入鏡頭照在感光媒體（膠片相機的底片或是數(shù)字照相機的圖像感測器）上的光量。曝光可以經(jīng)由光圈、快門和感光度的組合來控制。如圖所示為不同曝光照片的效果對比。曝光曝光值（EV值，ExposureValues）在攝影中指畫面的曝光量，它表示當前畫面的曝光等級。EV值計算方式如下：EV=快門EV修正值+光圈EV修正值-ISOEV修正值EV值默認為0，0EV不是表示當前沒有曝光量，而是說明當前曝光是按照18%度灰的標準進行曝光。當EV值大于0時，說明畫面整體明暗度偏亮；反之，如果EV值小于0，說明畫面偏暗。曝光值快門速度11/21/41/81/151/301/601/1251/2501/5001/1000EV修正值012345678910光圈值11.422.845.6811162232EV修正值012345678910ISO100200400800160032006400EV修正值0123456曝光補償曝光補償是一種曝光控制方式，它會有意識地變更相機自動測光結(jié)果得出的“合適”曝光參數(shù)，讓照片更明亮或者更昏暗的拍攝手法。如果環(huán)境光源偏暗，即可增加曝光值(如調(diào)整為+1EV、+2EV)以凸顯畫面的清晰度。拍攝人員可以根據(jù)拍攝需求調(diào)節(jié)照片的明暗程度，創(chuàng)造出獨特的視覺效果。如圖2-2-7所示為不同曝光補償照片的效果對比。曝光補償S：快門優(yōu)先模式在這個模式下，可以手動設(shè)置快門參數(shù)，光圈由相機自動匹配。此模式主要用在需要調(diào)節(jié)快門速度，表現(xiàn)一些特殊效果的時候，比如抓拍天鵝等運動物體時，需高速快門，S檔是最合適的拍照模式。A：光圈優(yōu)先模式在這個模式下，可以手動設(shè)置光圈參數(shù)，快門由相機自動匹配，達到正常曝光。這個模式可實現(xiàn)通過調(diào)節(jié)光圈大小來呈現(xiàn)虛化或星芒等效果。M：手動模式在這個模式下，光圈、快門和感光度等參數(shù)都可手動設(shè)置，上文提到的所有拍照效果均可通過M模式完成，但M模式需要有豐富的拍照經(jīng)驗才能根據(jù)周圍的光線情況，合理設(shè)置各種參數(shù)達到曝光正常。AUTO：自動模式在這種模式下，光圈、快門、ISO、對焦方式等所有參數(shù)都不需要自己設(shè)置，半按快門即可對焦拍照，適合新手。曝光模式Part03直方圖白平衡寬容度直方圖直方圖是用來體現(xiàn)圖像亮度分布的圖表，它顯示了畫面中不同亮度對象所占的畫面比例。橫向代表亮度范圍，位置越靠右，代表亮度越高；縱向代表像素數(shù)量?？v向高度越高，代表分布在這個亮度上的像素就越多。直方圖可以用來判斷航拍畫面曝光是否準確。正常曝光的圖片，直方圖一般呈現(xiàn)中間高兩邊低的現(xiàn)象直方圖像素的波形集中在直方圖右手邊，通常意味著曝光過度直方圖像素的波形集中在直方圖左手邊，通常意味著曝光不足當通過電子設(shè)備屏幕查看航拍畫面時，由于其尺寸及可調(diào)節(jié)的亮度等因素影響，會使顯示的影像與真實影像出現(xiàn)差異，加之外界光線的影響，肉眼往往不能夠準確判斷拍攝畫面曝光正確，此時可以參考直方圖分布及EV值來綜合判斷并及時調(diào)整。直方圖白平衡在生活中，日光的色溫是不斷變化的。白平衡的調(diào)節(jié)，主要是在不同環(huán)境下，通過改變色溫值，使得相機消除或減輕由于色溫變化帶來的色差值，還原本色。在非特殊環(huán)境下，攝影師通常使用AWB（自動白平衡）進行拍攝。如圖2-2-11所示為白平衡效果。為了適應(yīng)不同的場景拍攝，一般白平衡有多種模式，例如自動、晴天、陰天、白熾燈、熒光燈、自定義（可調(diào)節(jié)色溫）等多種模式。拍攝RAW格式的照片，可以在后期編輯時無損調(diào)節(jié)白平衡，而JPEG格式的照片雖也可后期調(diào)節(jié)色溫，但會導(dǎo)致畫面細節(jié)受損。白平衡寬容度寬容度是指在不顯著影響畫面質(zhì)量時允許的曝光變化，是一張照片記錄最亮和最暗細節(jié)與層次的能力。寬容度高，最亮和最暗的光差展現(xiàn)會比較廣闊，不同亮度的畫面細節(jié)能夠被完好地保留下來；相反，寬容度低，光差的展現(xiàn)局限在一小區(qū)域之內(nèi)，在這區(qū)域之外的畫面將不被記錄。如圖2-2-12所示為相機寬容度效果對比。寬容度Part04實訓(xùn)任務(wù)選取晴朗天氣的下午和傍晚作為拍攝時間，對航拍相機進行相應(yīng)設(shè)置，并進行拍攝。拍攝過程中可以手持無人機進行相關(guān)設(shè)置以及拍攝，不必進行起飛。不同亮度下航拍相機的設(shè)置zAUTO模式拍攝01z對ISO值進行調(diào)整02z對光圈進行調(diào)整03z對EV值進行調(diào)整05z對快門速度進行調(diào)整041.光圈、快門、感光度如何影響照片曝光？2.正常曝光照片的直方圖呈現(xiàn)形式是什么？課后練習(xí)感謝觀看后會有期PHOTOGRAPHY講授人：XXX無人機航拍應(yīng)用PHOTOGRAPHY講授人：XXX項目二任務(wù)三

航拍平臺目前無人機航拍攝影是很多攝影師爭先使用的拍攝方式，但是航拍相較于普通攝影而言操作難度更高。通過該任務(wù)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠了解航拍云臺相機的基本拍攝模式、影像存儲方式等相關(guān)理論知識，并明確在不同任務(wù)下航拍相機的具體設(shè)置。任務(wù)描述CONTENTS云臺概述01相機概述02影像存儲方式03Part01云臺概述云臺是攝像中用于安裝、固定攝像機的支撐設(shè)備，它分為固定、電動及手持云臺三種。它不對圖像進行直接接收，而是控制攝像機或其它設(shè)備的轉(zhuǎn)動方向，是承載攝像機進行水平和垂直方向轉(zhuǎn)動的裝置。云臺概念概念固定式航拍云臺適用于小范圍場景拍攝，在固定式航拍云臺上安裝好攝像機后可調(diào)整攝像機的水平和俯仰的角度，達到最好的工作姿態(tài)后，僅需鎖定調(diào)整機構(gòu)即可。優(yōu)點能夠降低成本、減輕重量、節(jié)省電量，從而增加飛行時間；缺點是航拍畫質(zhì)較差、無法改變視角。一、固定式航拍云臺電動可調(diào)節(jié)云臺適用于大范圍場景拍攝，它可以擴大攝像機的拍攝范圍。在控制信號的作用下，云臺上的攝像機既可以自動鎖定目標區(qū)域，也可以在操控人員的操作下跟蹤目標對象。云臺根據(jù)其回轉(zhuǎn)的特點可分為只能左右旋轉(zhuǎn)的水平旋轉(zhuǎn)云臺和既能左右旋轉(zhuǎn)又能上下旋轉(zhuǎn)的全方位云臺。二、電動可調(diào)節(jié)云臺手持云臺實質(zhì)上和無人機上搭載的三軸穩(wěn)定航拍云臺一樣。手持云臺把原本只有專業(yè)人士才能操作的復(fù)雜設(shè)置，通過簡單的電子穩(wěn)定系統(tǒng)，讓所有人都可以簡單地拍出非常細致且完美的鏡頭。在拍攝過程中，手持云臺能夠?qū)崟r獲取數(shù)據(jù)計算出傾斜角，然后把數(shù)據(jù)通過PID算法將校正參數(shù)傳遞給電機。三、手持云臺Part02相機概述概念

目前大部分航拍無人機都安裝了云臺相機，以獲得更加穩(wěn)定的視頻畫面，并且可以隨時調(diào)整相機角度。有特殊要求的航拍場景，則需要配備專業(yè)的相機、攝像機，對無人機的兼容性提出了較高要求。目前，市面上流行的單反相機、無反相機都可以搭載到無人機上。

相機概述1-飛行檔位2-無人機狀態(tài)指示欄3-智能飛行電池信息欄4-圖傳信號強度5-視覺系統(tǒng)狀態(tài)6-GNSS狀態(tài)7-系統(tǒng)設(shè)置8-拍攝模式9-長焦相機10-拍攝按鍵11-回放12-相機檔位切換13-拍攝參數(shù)14-存儲信息欄15-飛行狀態(tài)參數(shù)16-地圖17-自動起飛/降落/智能返航18-航點飛行19-返回。某無人機相機界面錄像模式錄像模式包含普通、探索、夜景及慢動作等多種方式。普通模式下支持變焦，探索模式可調(diào)節(jié)變焦。探索模式下，偏航桿對應(yīng)的無人機旋轉(zhuǎn)角速度會隨著變焦倍數(shù)的增大而減小，以獲得更平滑的畫面。夜景模式可獲得更好的降噪效果及更純凈的夜景畫面。

一、拍攝模式拍照模式拍照模式包含單拍、探索、連拍、AEB（自動包圍曝光）連拍、定時拍等多種方式。合理地利用好不同拍攝模式，能夠為照片后期處理提供更多可用的素材。單拍是最為常用的拍攝模式，拍攝時，每次按下快門即可拍攝一張照片；探索模式支持1-28倍變焦拍攝，常用于勘檢和探路；連拍是指按下快門不放，相機可以進行連續(xù)拍攝，常用于抓拍運動的對象。

一、拍攝模式一鍵短片一鍵短片包含漸遠、沖天、環(huán)繞、螺旋、彗星、小行星等多種方式。無人機以拍攝目標為中心，遠離同時上升到一定高度拍攝，并以飛行最高點為全景照片的初始位置拍攝全景照片，最后的合成全景圖為星球效果，生成視頻播放順序與飛行軌跡相反。注意，一鍵短片功能使用時，需確保無人機周圍有足夠空間。

一、拍攝模式大師鏡頭大師鏡頭包含人像、近景或遠景三種拍攝飛行軌跡。用戶鎖定拍攝目標后，無人機會根據(jù)拍攝目標的類型和距離自動匹配三種不同的飛行軌跡。大師鏡頭可以看作一鍵短片的究極版，這個模式的主旨是幫助新手用戶自動拍出高質(zhì)量的視頻，用戶不需要參與拍攝的過程，即用預(yù)設(shè)模板的方式自動完成拍攝、運鏡以及剪輯和配樂的完整流程，直接獲得拍攝的成果。

一、拍攝模式延時攝影目前航拍無人機的操作軟件都內(nèi)置了延時拍攝的功能，可以通過設(shè)置拍攝間隔來拍攝需要的延時照片，后期通過PR等類似的軟件進行合成。常