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Gros plan sur les caméras embarquées des drones

La grande majorité des drones disponibles sur le marché sont équipés d'une caméra pour capturer les images des paysages survolés, et les stocker sur une carte micro SD. Simple gadget de basse qualité sur certains modèles, la caméra embarquée revêt, en revanche, une importance de premier ordre pour les drones dédiés à la prise de vue aérienne.

Les caractéristiques et les fonctions des drones peuvent varier grandement d'une marque à l'autre, d'un modèle à l'autre, et surtout d'une catégorie de prix à une autre. Difficile, en effet, d'espérer trouver un mini drone caméra capable de filmer en full HD ou en HD 4K sur les modèles de base à moins de 200 euros, tout comme il est illusoire de penser bénéficier de systèmes de stabilisation avancés sans y mettre un prix minimum.

Les drones civils grand public spécialement conçus pour faire des prises de vues aériennes, photographies ou vidéos, rivalisent de technologies embarquées, au service de la captation d'images toujours plus impressionnantes et spectaculaires, y compris pour des modèles de drones radiocommandés qui peuvent être mis entre les mains de débutants.

Les caméras embarquées sur les drones

Les types de caméras équipant les drones

Si l'on excepte les drones professionnels, qui peuvent embarquer plusieurs kilos sur leur nacelle, et donc des caméras professionnelles elles aussi, le standard vidéo des caméras HD pour drones des années à venir est le 4K, voire même le 4K ultra. Pour les pilotes amateurs, il est d'ores et déjà possible d'acheter un drone équipé d'une caméra vidéo de ce niveau de qualité, pour prendre des photos en vol stationnaire ou filmer de belles images au rendu irréprochable. La marque DJI commercialise de nombreux modèles d'aéronefs multirotors dont la caméra HD est capable de filmer en 4K à 30 images par seconde, et de photographier avec un capteur de 12 mégapixels ou plus (drone DJI Phantom 4, drone Mavic Air et Pro). Les marques Yuneec et PowerVision sont également à citer en exemple pour la résolution vidéo très élevée de leurs appareils situés dans la même fourchette de prix que ceux produits par le leader du marché, DJI.

Si une qualité vidéo de 1080p semble vous satisfaire, il faut noter le bon rapport qualité-prix du drone Parrot Bebop 2, un drone FPV quadricoptère (4 rotors et 4 hélices) ultra léger capable lui aussi de photographier à 14 mégapixels et de filmer en full HD 1080p, pour un prix moins élevé. Pour terminer ce tour d'horizon des possibilités en matière de vidéo numérique captée depuis les airs,  il est possible de citer l'initiative intéressante de la marque de caméras pour sports extrêmes GoPro, qui vous permet si vous possédez déjà une caméra GoPro Hero5 Black ou Hero6 Black, de l'installer sur la nacelle stabilisée sur 3 axes du nouveau drone Karma. Malheureusement ce modèle a été arrêté par la marque.

La vision nocturne, infrarouge, et autres caméras thermiques, sont des domaines pour l'instant réservés à certaines caméras spécifiques, que l'on retrouve uniquement sur un drone professionnel ou militaire.

Les équipements, fonctionnalités et accessoires au service de la caméra volante

La qualité vidéo d'une caméra embarquée sur un drone ne suffit pas à elle seule à garantir d'obtenir de belles séquences ou des photographies de bonne qualité. Durant son temps de vol, y compris le décollage et l'atterrissage, un drone est soumis à un ensemble de facteurs propres à affecter sa stabilisation et donc perturber ou amoindrir la qualité des images filmées par sa caméra. Ces éléments perturbateurs sont les vibrations provoquées par le fonctionnement des moteurs et le mouvement des hélices, les rafales de vent, et la dextérité du pilote de drone, qui n'est pas toujours en mesure de réaliser de belles courbes et trajectoires parfaites.

C'est pourquoi il est important de pouvoir bénéficier de systèmes et équipements pour stabiliser un drone au maximum, des systèmes qui peuvent être intégrés à la caméra (stabilisateur d'image), mais également faire partie de l'équipement matériel du drone (gyroscope et nacelle stabilisée), ou de son fonctionnement (capteurs et processeurs pour stabiliser le vol en agissant automatiquement sur les rotors). 

Piloter un drone manuellement et se concentrer en même temps sur le cadrage d'images est parfois compliqué, surtout si l'on ne peut pas visualiser en direct les images que sa caméra est en train de capter. Le retour vidéo est un allié indispensable pour exploiter correctement une caméra embarquée. Que se soit sur une radio commande à écran intégré, sur un Smartphone ou par l'intermédiaire de lunettes FPV, le retour images en 720p est suffisant, mais nécessaire. Les modes de vols intelligents et programmables sont également des éléments contribuant à la stabilité générale des drones, en assistant et en suppléant même le pilote pendant la durée du vol.

En ce qui concerne les accessoires disponibles, une caméra pouvant être équipée de filtres ou d'un objectif grand-angle est toujours un plus pour varier le champ de vision et le type d'images obtenues, et se rapprocher ainsi d'un résultat digne de la qualité de la caméra haute définition embarquée.

Le cas particulier des caméras de drones racing

Contrairement aux drones destinés à la prise de vue aérienne, la caméra des drones de course n'est pas un jugée uniquement en fonction de sa résolution et de l'étendue de ses capacités. Elle devient, en effet, l'un des maillons d'une chaîne matérielle, électronique et logicielle visant à obtenir un retour des images en direct, le plus proche possible du temps réel, sans temps de latence.

Le pilotage de drones de courses s'effectue uniquement en vol en immersion, avec des lunettes FPV, sans vision directe de son drone volant. Il est donc indispensable de pouvoir obtenir un retour immédiat et propre, pour réussir à contrôler son bolide et être compétitif. Les critères essentiels des caméras pour drones de course sont donc la résistance, la compacité, le champ de vision et leur blindage contre les interférences pour éviter les coupures d'images.

Pour approfondir le sujet :