ドローンに搭載されたカメラの種類をご紹介
ドローンはここ数年で空撮・点検・農業・災害対策など、すさまじい速度で活躍の場を広げています。
その主な理由は「鮮明な映像が安定して撮影できるから」です。
しかし、もちろんそれだけではなく業種によって使うカメラの種類や設定方法が異なりますので、
今回はその特徴と向いている業種をご紹介しようと思います。
ドローンの映像が安定する理由【ジンバル】
まず、ほとんどのカメラドローンで共通している機能のジンバルです。
ジンバルとは簡単にまとめると「常にカメラの水平を保ってくれる」機能です。
この機能のおかげで、ドローンが移動する時の傾きや風・プロペラによる振動を打ち消し、
安定した綺麗な映像を撮影することができます。
ジンバルのサイズも様々で、Mavicシリーズは小型で固定・マトリスシリーズは大型で
付け替え可能など、モデルや撮影目的によって変化してきます。
特にDJI製品は汎用性に優れているため、産業機などは1機種に装着可能なカメラ・ジンバルの種類が
6種類以上と、どんな現場にも対応できるよう設定されています。
また、ジンバルはドローンだけでなく、最近ではスマホを装着するタイプ・DJI Pocket3などの
ハンディタイプなど、ホームカメラの1種としても浸透してきています。
カメラ付きドローンの種類
それでは、用途別のドローンの種類・装着されているカメラのご紹介です。
①空撮機
主なモデル：DJI Mavic・Air3・AUTEL EVO など
まずは一般的な空撮機です。
趣味から映画撮影まで幅広く使われるモデルで、ほとんどの方がまず空撮機から手にします。
主な特徴は、ボディが小型で、ジンバルは固定。映像は可視光のみ。
3軸ジンバル搭載モデルが多く、カメラ可動域が広大なため揺れの軽減だけでなく、
パノラマ撮影など、表現の幅も各段に進化しています。
解像度も4kを超え、5.1kや8kまで進化しており誰でも手軽に映画レベルの撮影ができるようになりました。
②産業機
主なモデル：DJI Matriceシリーズ
産業機は赤外線・測量など専門分野での活躍が多く、会社で購入して社員複数名でパイロットを担当することが多いです。
特徴は、ボディが大型で、ジンバルは付け替え可能。映像は可視光・赤外線・高倍率ズームなど、あらゆる現場に対応できる設定がされています。
近年ではカメラは固定になるものの、ボディは小型のまま赤外線や植物の植生状況を数値化できるカメラが搭載されたモデルも増えてきたため、コストを抑えながら専門的な仕事をこなすこともできるようになってきました。
③FPVドローン
主なモデル：DJI Avata2など
FPVは「First Person View」の略で、「一人称視点」を意味します。
一般機は基本的にドローンとプロポを目視で確認しながら飛行させますが、FPVはすべて頭に装着するゴーグルの映像のみで飛行させます。
鳥のような目線になるため、迫力がありますが周辺の位置情報が確認しづらくなるため、
安定した飛行をするには長時間の練習が必要です。
機体の特徴はボディが小型で、ジンバルは固定。映像は可視光。
メーカーにもよりますが、FPVドローンは迫力ある映像を撮影するために水平のジンバル可動を控え目に設定または水平ジンバル無しの場合もあります。
また、FPVドローンは迫力を出すために挙動が速めに設定してあります。
設定によっては最高時速100km/h以上に達することも可能で、優秀なメーカーであっても勢いを制御しきれずに接触の危険もありますので、一般機で操作が慣れてきてから始めることをおすすめします。
④マルチスペクトル
主なモデル：DJI Mavic3Mなど
最後にマルチスペクトルカメラです。
このカメラは簡単に言うと「植物の健康状態を可視化できる」カメラです。
可視化できる仕組みや計算式は複雑なので、この場での説明は省きます。
欲しい情報にもよりますが、温度の変化を可視化するサーモグラフィのように発育状況が良い作物は赤～黄色、芳しくない作物は緑～青など、一目で良し悪しがわかる高性能なカメラです。
ここ数年での農業ドローンの発展は目覚ましく、決められた経路を散布するだけだったドローンも、このマルチスペクトルカメラの登場により、同じ田んぼや農場の中でも作物の良し悪しが一目でわかるようになり、農薬の量・濃度・回数などをデータとして残し、後年の効率向上や若年層の増加に役立てることができるようになってきました。
ドローンのカメラで変えられる設定
ここまでご紹介したドローンは、「飛行の操作方法」は共通でも、実は「カメラの設定方法」はまったく違ったりします。
ここでは、各分野のドローンカメラでどんな設定が変更できるのかをご紹介しようと思います。
空撮機：ISO・WB・f値・シャッター・解像度・フレーム
まずは空撮機です。空撮機の設定は「スマホ・一眼カメラが空を飛んでいる」くらいに考えて大丈夫です。
モデルによって性能差はありますが、カメラをマニュアルモードにすると一眼カメラやスマホと同じ内容が設定できます。
ISO感度：レンズから入ってきた光を機械的にどれだけ増幅させるかの数字です。
光が少ない夜景などでも明るくハッキリと見えるように設定できますが、数字を増やしすぎるとノイズが入ったり、被写体の繊細さがなくなったりします。
f値：光を取り込む量で、ピントの合う範囲を決める設定。
数字が大きいほど光を取り込む範囲が大きくなり、ピントが画角全体に当たります。
少ないほど、手前の被写体にピントが合います。
シャッター速度：光を取り込む時間。1/1000など、数字が大きいほどブレが無い写真や動画を撮影できます。
解像度：1080p/4k/5.1kなど、数字が大きいほど繊細で綺麗な映像が撮影可能
フレームレート：fpsと表記され、数字が大きいほど滑らかな動画になります
ホワイトバランス：捉えている画像の色調を編集して、暖色・寒色寄りに振り分ける設定です。
数字が大きいほど寒色に、小さいほど暖色に変化します。
夜景や雪景色など、白～青っぽい風景には数字を大きく、夕焼けや紅葉など赤～黄色っぽい風景は数字を小さくすると見た目がグッと変わります。
赤外線：カラーパレット・温度スパン
次に赤外線カメラ。赤外線の場合は「綺麗に写真を撮る」よりは、「温度変化が起こっている箇所を正確に捉える」ことに集中しなければなりません。
設定内容は現場や対象の材質によって変わるため、ここでは最低限抑えておきたい部分のみご紹介します。
①カラーパレット
撮影する写真・動画の色調を変更できます。
猛暑日によく見かけたり、微妙な温度変化がわかりやすい「レインボー」や
監視カメラで「人」を認識しやすくするために使われる「モノクロ」など、用途によって変更します。
②温度レンジ
温度レンジはカメラが自動で設定してくれます。
被写体にカメラを向けたときに、「その画角の最高・最低温度を把握し、色調を分ける」機能です。
自動で設定してくれる便利な機能ではありますが、金属や人など、極端に温度が高いものが少しでも映りこんでしまうと、その温度を基準に色を分けてしまうため、カメラだけじゃなく目視での現場確認も必要です。
③温度スパン
温度スパンは自分で設定可能で、必須項目です。
温度レンジで自動で分けてくれた色調を、自分が知りたい温度を設定して、より明確にわかりやすく表示する設定です。
例えば、太陽光パネルを点検したい時、金属部品が多くパッと見た感じ全面的に温度が高く、色も変化がないため健全そうに見えますが、このスパンを変更すると断線したケーブルが熱を持ち周囲より温度が高く、ホットスポットと呼ばれる点に見えることがあります。
逆に外壁や屋根点検だと、ヒビや浸水で温度が極端に低く、青～黒に近い見た目に設定することもできます。
この設定は後ほど解析ソフトを使って変更することもできるので、現場では一番見やすい設定にして問題ないです。
以上3点に共通して、赤外線カメラは空撮用カメラとカメラの比率（4:3や16:9など）が若干違うため、レポートに出すべき画角が撮れていない、なんてトラブルも起こりやすいので注意が必要です。
赤外線カメラは保存し忘れに注意
赤外線カメラは1台で可視光・赤外線・ズームを同時に撮影できる高性能なカメラですが、
設定によって１回のシャッターで保存できる画像の種類を分けることができます。
点検開始前に必ず確認を忘れずに行いましょう。
基本的には直前の設定のまま保存されますが、アップデートやプロポの再起動によって勝手に設定が変わっている可能性もあります。
特に点検作業は飛行させるだけでなく、環境によっては道路使用許可などを取得している場合もあり、飛行できるチャンスは限られますので、トラブルをなくすためにもチェックは怠らないようにしましょう。
ズーム機能の違い（光学ズーム・デジタルズーム）
以上でご紹介した空撮機や産業機は高倍率のズーム機能を備えていることが多く、
ドローンでさえ近づきづらい現場や、注目したい景色・被写体をより強調して撮影することができます。
しかし、ズームにも種類があり、違いをある程度理解していないとイメージと異なったり、
トラブルの原因になりますので、簡単にご紹介します。
①光学ズーム
光学ズームはレンズを移動させて焦点距離を変化させることにより、画質は綺麗なまま
被写体を大きく見せる方法です。
虫眼鏡を上下させて見やすいピントに合わせるのと同じ原理ですね。
一眼のカメラマンさんがレンズを伸ばしたり縮めたりしているあの動作です。
メリットは、めいっぱい拡大しても綺麗なまま撮影ができること。
デメリットは、ドローンのカメラは小型化が進んでいるためレンズサイズを確保できずに倍率が低めに設定されていることです。
最大倍率かつ綺麗なままもっと寄りたい場合はドローンそのものを被写体に近づけましょう。
例として、一般機の最高モデル「Mavic3 Pro」の光学は最大7倍、
産業機のMatriceシリーズに装着するカメラ「H30シリーズ」は最大34倍までズーム可能です。
②デジタルズーム
デジタルズームはカメラが捉えた映像をデジタル処理で拡大する技術です。
スマホで撮影した写真を拡大して見るようなものです。
メリットは、レンズの移動が必要ないのでカメラサイズに問わず利用可能。
さらに光学で拡大した画像をデジタルで拡大する「ハイブリッドズーム」を使えばさらに遠くまで撮影することができます。
デメリットは、あくまで撮ったものを拡大しただけなので、倍率をあげるほど解像度が下がり、鮮明さが無くなります。
デジタルズームはDJI Miniシリーズ、Airシリーズなど、カメラサイズが小さめのモデルに搭載されることが多いので、ドローン本体が安いから、小さいから、だけではなく自分が使いたい性能を持ち合わせているか、まで確認してから購入をおすすめします。
知っておくと便利なおまけ設定（グリッド線・中心点・ジンバルリセット）
ここまでご紹介したカメラ設定はすぐに覚えるのは難しいので、必要に応じて徐々に慣れていきましょう。
ここでは、覚えておくとちょっと便利な機能をご紹介します。
①グリッド線
グリッド線はドローンに限らず、スマホや一眼でも使える設定です。
画面上に9マスや対角線上に線を表示し、被写体の配置や飛行中の目印にできます。
空撮なら構図の確認、点検なら対象とのズレを調整する物差しとして利用できます。
もちろんオフにして自由に撮影もできるので、お好みで設定してください。
②中心点
撮影中の画面の中心に点をおいて、画角のバランスを確認できます。
グリッド線と同様。シャッターを押しても写真・動画には映りこまないのでご安心ください。
③ジンバルリセット
DJIなど一部のモデルではカメラやジンバルの操作をショートカットボタンに割り当てることができます。
ジンバルはその自由度の高さから、１度レベルの微調整が難しいため、真正面に戻すのに時間がかかります。
時間が限られている点検や、被写体が多い空撮では迅速な移動が求められるので、プロポの背面ボタン、スティック横の５Dボタンなど、触れやすい場所にひとつ設定しておくと便利です。
トイドローンで空撮はできない？
ここまでご紹介した設定やカメラドローンは仕事や本格的な編集に向けたご紹介でした。
しかし最近、スクールの受講生さんから「トイドローンでは練習にならない？空撮できない？」とご質問を頂くことが多くなってきましたので、トイドローンとカメラの関係性についても少し触れてみようと思います。
トイドローンの定義
トイドローンは主に航空法に抵触しない「100g以下」のドローンを指します。
※抵触しないからといって飛ばし放題ではありませんのでご注意ください。
GPSや障害物センサを搭載しないモデルが多く、その分安価ではありますが飛行性能は低めなので、基本的には屋内向けに作られています。
結論：カメラ付きはあるけど外の空撮は難しい
最近はトイドローンの進化も目覚ましく、カメラ付きや自動飛行搭載のモデルも増えてきています。
しかし、先述の通り機体が軽く、風に流されやすいため景色の撮影や自転車・車の追跡は難しいです。
また、ジンバルも搭載していないため、ドローンの揺れがそのまま撮影されてしまい、作品のような撮り方が難しいです。
ですが撮影することは可能なので、ご自宅や屋内練習が可能なスクールを頼ってみてもいいでしょう。
新しいホームビデオのひとつの形としてぜひご検討ください。
トイドローンでおすすめのモデル
少なめではありますが、おすすめのトイドローンをご紹介します。
①RYZE TECH TELLO
手動操作もプログラミング飛行も可能な優秀なトイドローンです。
DJIが技術提供しているので、飛行性能も高く、カメラも1080pまで撮影可能です。
必要なのはスマホだけ、いつでも簡単に飛行が楽しめます。
撮影した写真・動画はスマホに保存されるので、そのままSNSにも投稿できちゃいます。
価格はお高めですが、まだ本格的な空撮機は早いかな...という方におすすめです。
※スマホとはWi-Fiで接続するため、長距離飛行は向いてませんのでご注意ください。
②Holy Stone HSシリーズ
Holy Stoneはトイドローンなどの小型機を多く扱うメーカーで、価格も5,000円～15,000円程度のモデルが多く、初めてのドローンを選ぶ際に真っ先に思い浮かぶシリーズです。
カメラで撮影できるモデルもありますが、飛行性能は控えめなので屋内でも不安定な時がありますので、障害物などにご注意ください。
自動飛行機能
DJIを始めとしたカメラドローンは独自の機能として「自動飛行」が搭載されるのが一般的になってきました。
自動飛行は「アクティブトラック」や「クイックショット」とも呼ばれ、あらかじめアプリやドローン本体に内蔵されていて、被写体を決めるだけで映画のような立体的な動きで撮影してくれます。
代表的な動きは次の数種類です。
①スポットライト
カメラは被写体を捉え続け、移動とシャッターはパイロットに任されています。
手動操作の場合、移動に加え機体の回転とジンバルの操作を同時に行うことになり、難易度がかなり上がるため、飛行に慣れるまではこの機能を使うと安定した撮影が可能です。
②トレース
トレースは完全な自動追跡です。
被写体を捉える操作はスポットライトと同じで、人や自転車が動いたルートと同じ動きで追ってくれます。
設定した距離を常に保ってくれるため、被写体が速度を上げたり、引き返してドローンに近づいても離れて撮影を続けてくれます。
また、後ろだけでなく設定次第で左右からも平行に付いてきてくれるので、マラソンや自転車などのスポーツイベントにも向いています。
③ドローニー
ドローニーはクイックショットと呼ばれる機能のひとつで「テレビでよく見る空撮の動き」を自動で飛行・撮影してくれます。
被写体を選択後、「スタート」を押すだけで「後退＋上昇」で撮影。
設定した距離を終えると自動で開始位置まで戻ってホバリングを続けます。
短時間で「これこそドローン」という映像を撮影できるので、旅行先などの滞在時間が短い場所でも活躍できます。
④サークル
クイックショットの中でも最もシンプルな動きです。
被写体を決め、スタートするだけで自動で周囲を1周しながら撮影してくれます。
飛行性能・ジンバルのおかげで滑らかにすべるように撮影できるため、三脚やレールを用意しなくても簡単に撮影が可能です。
サークルは背後に回り込むので、周囲に荷物や第三者が映りこまないよう気を付けながら撮影しましょう。
空撮が上手くなるおすすめの練習
前章では便利な自動飛行を紹介しましたが、飛行に慣れてきたらぜひ手動の空撮スキルをレベルアップさせましょう。
練習のコツは以下の通りです。
①一定の速度を保つ
速度が乱れると映像編集がしづらかったり、テンポが悪く感じられてしまいます。
②カメラを見ながら被写体を捉え続ける
移動＋回転で画面中央に被写体を捉え続けましょう。
ただ移動するだけだと距離感が変わってしまうため、横移動＋回転＋前後で被写体との距離を一定に保つ練習もできると良しです。
③自動飛行を再現する
空撮スキルの仕組みがわかってきたら、アプリに内蔵されている自動飛行の動きを再現してみましょう。
自動飛行だけだと動きが一定のため、視聴者を引き付けるような動きや表現ができないことがあります。
自動飛行がどれだけレベルの高い技術なのか理解できますし、スキルを組み合わせればさらに表現の幅が広がります。
おすすめのカメラドローン
ここまで様々な機能や設定を紹介してきましたが、その設定を発揮できるおすすめのドローンをご紹介します。
①DJI Mavic3 Pro
一般向け空撮機の最高モデルです。
カメラは最高5.1k/50fpsまで設定可能で、ズームも光学で7倍、デジタルと合わせて最大28倍まで拡大可能。
レンズのひとつにスウェーデンの老舗カメラメーカー「Hassel Blad」を採用しており、他のDJI製品よりも色鮮やかな映像を収めることが可能です。
もちろん自動飛行機能や障害物センサーも完備していて、誰でもすぐに映画レベルの撮影が可能です。
②DJI Air3S
Air3は10月に発売されたばかりの最新モデルです。
飛行性能は最上級モデルのMavic3にも劣らず、全方向障害物センサーで安全性も問題なし。
飛行時間も最大45分に延長され、思う存分フライトを楽しむことができます。
動画は最大4k/120fpsまで設定可能で、誰でもすぐに映画レベルの映像を手にすることができます。
初めてドローンを買うけど、風に強くて映像もキレイ、でも高級すぎるのは...とお悩み中の初心者さんにピッタリなモデルです。
③DJI Mavic3 ENERPRISE
Mavicシリーズの産業機版です。
サイズ・飛行性能は空撮機と同様ですが、赤外線モデル・マルチスペクトルモデルなど、汎用性に優れるモデルです。
Hassel Bladカメラは搭載していないものの、もともとDJIの優れたカメラ性能はそのままに、ズームが最大56倍まで進化しています。
点検や測量で使われることが多いため、詳細なカメラ設定は行えませんが、お値段も抑えめで新しい機材として会社に1台導入するにはピッタリのモデルです。
カメラドローンと一緒にあると便利なグッズ
①ランディングパッド
ランディングパッドは小型のヘリポートのようなものです。
折りたためてスリムに持ち歩くことができるので、ひとつ持っておくと便利です。
ランディングパッドは離着陸時にプロペラの風で巻きあがる砂埃や草を巻き込むのを防いでくれます。
メーカーから発売されているドローンはモーター不調などで一度ネジを外してしまうと保証を受けられなくなってしまうので、少しでも故障の原因を減らすためにも、購入をご検討ください。
②NDフィルター
NDフィルターはカメラに直接付け替えられるサングラスのようなパーツです。
最近のモデルでは初期付属物として同梱されていることも増えてきました。
カメラが優秀だとしても、朝日や夕日などの強い光に対しては設定だけでは対応しきれない場合があります。
NDフィルターは濃さが段階に分かれていて、撮りたい明るさに合わせて変更できます。
欲しいドローンのセットにフィルターが含まれているかも、検討材料に入れてもいいかもしれませんね。
③風速計
風速計はカメラ関連アイテムではありませんが、ドローンパイロットである以上、ひとつは持っておきたいアイテムです。
国交省のガイドラインでは、目線の高さ（約1.5m程度）で風速5m以上計測した場合は飛行を中止するように、と出ています。
事前に天気予報で調べておくのももちろんですが、山やビル風が多い街中では急な風速の変化も十分ありえますので、持っていて損はありません。
最後に
以上、今回はカメラ付きドローンの性能・できることなどをご紹介しました。
5～6年前に比べて、選択肢が増えてきた今だからこそ、プライベートやお仕事で必要な性能を見極めて、用途に合ったドローンを選んで頂ければと思います。
今回ご紹介したモデルや設定はドローンマスターズスクールで実際に触れたり、教わることができますので、ご興味ある方はぜひDMS各校へお越しください。
ドローンマスターズスクールでは国家資格講習のほか、空撮スキル向上セミナーや機体の購入など、ひとりのパイロットとして安心して飛行を楽しんで頂けるようサポート致します。
無料説明会は毎日開催しておりますので、ぜひお申込みをお待ちしております。
https://drone-school.mobility-techno.jp/
