Výběr sytému pro přenos obrazu

Systém pro přenos videa

Systémy pro přenos videa můžeme rozdělit na dva typy, a to na analogové a digitální. Rozdílům mezi těmito technologiemi jsem se věnoval v článku Analog nebo digitál. Sytém pro přenos volíme tak, aby byl kompatibilní s námi vybranými brýlemi.

Analogové

Při výběru analogového systému se musíme zaměřit na výběr dvou komponent, a to kamery a samotného vysílače. Zatímco kvalitu obrazu jako takovou nám ovlivňuje především FPV kamera, zvolení kvalitního vysílače nám pomůže zachovat kvalitní spojení i na větší vzdálenosti. Při vzdalování se totiž signál neztratí naráz, ale dochází k takzvanému trhání signálu, kdy se kvalita přijímaného obrazu v brýlích postupně horší.

Dobrá kvalita signálu

Špatná kvalita signálu

Kamera

Výběr FPV kamery není jednoduchý, protože kvalita obrazu se nedá přepsat do konkrétních hodnot. Měli bychom si tedy udělat nějaký výběr kamer, které splňují naše požadavky a dále porovnat kvalitu obrazu těchto kamer například pomocí videí na youtube.

Velikost

První parametr, který bychom si měli u FPV kamery zvolit je velikost. Na trhu existují čtyři velikosti kamer. Starší formáty Standard (28 mm) a Mini (22 mm), se kterými se v dnešní době už moc nesetkáme. Nejpoužívanějšími jsou formáty Micro (19 mm) a Nano (14 mm). Micro formát nabídne dobrý poměr mezi váhou a charakteristikou obrazu a jsou běžně používané na 2” až 7” dronech. Nano formát pak používáme všude tam, kde potřebujeme ušetřit váhu a místo. Velikost kamery také volíme podle možností našeho rámu. Některé FPV kamery nabídnou v balení redukce na větší velikosti.

FOV (field of view)

Je to úhel zorného pole pod kterým kamera snímá. Čím bude mít kamera větší FOV, tím uvidíme více do stran. Větší FOV by se dalo přirovnat k tomu, když přepneme na telefonu z klasické objektivu na širokoúhlý. Větší FOV nám pomáhá se lépe orientovat v rychle pohybujícím se prostředí nebo malých prostorech a lépe se s ním přistává díky větší viditelnosti do stran. Při menším FOV obraz zase působí více přiblížený, což nám může poskytnout výhodu při long-range létání, kdy uvidíme lépe vzdálené objekty.

Pozor si musíme dát na zápis tohoto parametru, protože se setkáme se třemi FOV a to diagonálním horizontálním a vertikálním (například FOV: D:150° H:120° V:87°). Někdy však z parametrů na e-shopech není jasné, o jaké z těchto tří FOV se jedná, proto doporučuji si tuto informaci ověřit na stránkách výrobce.

Velké FOV

Malé FOV

Kvalita obrazu

Samotná kvalita obrazu je velmi omezena analogovým přenosem. U analogových kamer nalezneme rozdíly například v dynamickém rozsahu nebo kvalitě obrazu při nedostatku světla. Kvalita obrazu se těžko vyčte z parametrů a nejlepší způsob, jak porovnat jednotlivé kamery je pomocí videí například na Youtube.

Analogový vysílač (VTX)

Vysílač se stará o vysílání videa z FPV kamery do brýlí. Při výběru se zaměřujeme především na jeho dosah, chlazení a velikost.

Maximální výkon

Většina vysílačů na trhu má přepínatelný výkon, proto se při výběru zaměřujeme na maximální výkon udávaný v miliwattech. Vysílače s větším výkonem nám nabídnou větší dosah, lepší penetraci (průnik signálu skrz překážky) a menší trhání obrazu. Na druhou stranu se více zahřívají, mohou rušit ostatní piloty a způsobovat rušení v prostorách, kde se signál může odrážet. Při výběru maximálního výkonu vysílače si můžeme pomoci tabulkou níže, která je však velmi orientační. Sílu signálu, nám kromě výkonu, ještě značně ovlivňují námi zvolené antény.

V České Republice je vysílání na frekvenci 5,8 GHz ve většině případů omezeno vyhláškou na 25 mW. O tomto omezení se můžeme dočíst ve článku 3 vyhlášky všeobecné oprávnění č. VO-R/10/07.2021-8 k využívání rádiových kmitočtů a k provozování zařízení krátkého dosahu.

Tabulka je jen velmi orientační. Dosah může být ovlivněn mnoha parametry.

Konektor

VTX disponují různými konektory pro připojení antén. Nejčastěji zde nalezneme konektory UFL a MMCX. UFL je malý nízkoprofilový konektor, který se hodí všude tam, kde je potřeba ušetřit místo. Jeho nevýhodou je jeho rychlé opotřebení, zvládne jen několik desítek odpojení a zapojení a při pádu se lehce odpojí. MMCX nabízí dobrý poměr mezi velikostí a odolností. Proto je často používanou volbou u většiny větších dronů.

UFL

MMCX

Vstupní napětí

Výběrem správného vstupního napětí zamezíme spálení VTX. Pozor si musíme dát na to, jak plánujeme VTX zapojit. Zde se nabízí tři možnosti, a to zapojení na 5V výstup z FC, výstup baterie na FC nebo napájení přímo z baterie. U druhých dvou možností pak musíme zvážit napětí baterií, které chceme používat a napětí, které VTX zvládne.

Velikost

Při výběru VTX bychom si měli rozmyslet, kam ho budeme chtít umístit a podle toho vybrat jeho velikost a způsob uchycení. VTX můžeme umístit do stacků nad FC, kdy využijeme VTX přizpůsobené pro montáž do stacku a musíme zvolit stejné rozměry děr jako FC. Druhou možností je využití montážních děr na rámu, pak musíme vybírat VTX se stejnými montážními děrami jako nám nabízí rám. Existují také další způsoby přidělání, jako je nalepení VTX přímo na rám nebo použití 3D vytištěných držáků.

Chlazení

U výkonnějších VTX je klíčové chlazení. Hliníkové chladiče nám pomohou v odvodu tepla, zamezí jeho přehřívání a chrání ho před mechanickým poškozením.

Digitální

U digitálních systémů pro přenos videa hraje velikou roli firmware od výrobce. Jednotlivé digitální systémy mezi sebou nejsou kompatibilní a vždy musíme používat brýle, VTX i kameru od stejného výrobce pro daný systém. Brýle jsem si již zvolili v kapitole Výběr FPV brýlí a nyní nám zbývá porovnat digitální systémy od námi zvoleného výrobce podle několika parametrů.

Velikost

Prvním parametrem, který bereme v potaz při výběru, je velikost kamery a VTX. Musíme vybírat takový systém, který lze umístit na námi zvolený rám, tak aby měl dostatek vzduchu pro potřebné chlazení. Většina moderních rámu je již na přidělání digitálních systémů nachystaná, tuto kompatibilitu lze většinou ověřit na stránkách výrobce. Na trhu se také můžeme setkat s tzv. “naked” provedením VTX, které je odlehčené o chladič. Tyto VTX se využívají u malých dronů, kde je potřeba ušetřit místo a váhu na druhou stranu trpí na přehřívání.

Rozlišení

Dalším důležitým parametrem je rozlišení kamery a přenosu videa. U digitálních systému se setkáme s vysokým HD, FHD nebo dokonce 4K rozlišením, díky kterému vidíme i malé detaily a usnadní nám orientaci při letu. Vyšší rozlišení nám nabídne lepší obraz za cenu vyšší latence. Některé VTX nabízejí přepnutí na menší rozlišení pro dosažení nižší latence.

Bitrait

Vyšší rozlišení také úzce souvisí s bitraitem, který nám udává rychlost přenosu do brýlí v Mbps. Při vyšším bitratu je video čistější a kvalitnější, ale přenos má větší latenci a menší dosah.

Vysoký bitrait

Nízký bitrait

Latence

Latence nám udává zpoždění v ms, se kterým vidíme obraz z kamery. Nízká latence je pro nás klíčová především při závodním nebo freestylovém létání, kdy potřebujeme dostávat zpětnou vazbu v podobě obrazu z FPV kamery co nejrychleji. Většina dnešních digitálních systémů má latenci velmi malou a rozdíl poznají spíše zkušenější piloti, zatímco větší rozlišení videa ocení i začátečníci.

Frame Rate

Frame Rate (FPS) nám udává kolikrát za sekundu se obnoví obraz. Systémy s vyšší obnovovací frekvencí nám nabídnou plynulejší obraz s nižší latencí. Jeho nevýhodou je snížení kvalita obrazu z důvodu vyššího počtu snímků, které jsou potřebné přenést za stejný čas, což vede ke snížení bitraitu pro jednotlivé snímky.

Nahrávání

Velkou výhodou digitálních systému je jejich kvalitní záznam videa, který v některých případech nahradí externí kameru typu GoPro. Při výběru bychom měli zvážit, jestli takové nahrávání chceme využívat a případně vybrat takové, které nabídne vysoké rozlišením a framerate (FPS). U videa se můžeme zaměřit na další parametry, jako je možnost manuálního nastavení parametrů nahrávání nebo třeba 10-bit barvy pro lepší barvení. Kvalitu nahrávání jednotlivých digitálních systémů doporučuji porovnat pomocí YouTube videí. S nahráváním také souvisí médium, na které se tento záznam ukládá. Setkáme se s nahráváním na vestavěnou paměť, které má svoje nevýhody nebo v lepším případě s nahráváním na SD kartu.

Stabilizace

Některé VTX nabídnou elektronickou stabilizaci námi nahraného videa nebo ukládání gyroskopických dat pro pozdější stabilizaci při postprocesingu v počítači. Toto se obzvlášť hodí, pokud chceme videem z digitálního systému nahradit video z kamery typu GoPro.

Fungování ve specifických podmínkách

Některé digitální systémy také nabídnou dodatečné fuknce, jako je lepší fungování v noci nebo přizpůsobení pro závodní létání. Doporučuji si proto prostudovat, co vše tyto systémy nabídnou a tyto parametry porovnat.