Câmera para aeromodelo: como gravar imagens a bordo sem adicionar muito peso

Uma das experiências mais interessantes no modelismo é colocar uma câmera no próprio modelo e depois assistir ao vídeo.

Em um aeromodelo, por exemplo, deixamos de enxergar o voo apenas da perspectiva de quem está no chão.

Passamos a assistir às imagens como se estivéssemos:

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dentro do avião.

O mesmo princípio pode ser utilizado em:

aeromodelos;

automodelos;

barcos de controle remoto.

O problema é que uma câmera convencional pode ser grande e pesada demais para essa aplicação. Foi justamente por isso que uma pequena câmera comercializada pela HobbyKing ficou bastante conhecida entre modelistas: ela conseguia reunir baixo peso, pequenas dimensões, gravação em cartão e vídeo HD.

Por que o peso da câmera é tão importante?

Em qualquer modelo RC, peso adicional merece atenção.

Mas isso se torna ainda mais importante em um avião.

Tudo aquilo que colocamos no aeromodelo precisa ser carregado durante o voo.

Uma câmera acrescenta:

peso;

arrasto;

volume;

e pode alterar:

o centro de gravidade.

No meu post original eu já chamava atenção justamente para isso: em um avião, o peso influencia inclusive o tempo de voo.

Uma câmera pequena faz muita diferença

Imagine tentar colocar uma câmera convencional sobre a asa de um aeromodelo pequeno.

Mesmo que fosse possível prendê-la, provavelmente teríamos um conjunto:

pesado;

volumoso;

com grande resistência ao ar.

Por isso, câmeras pequenas passaram a ser bastante interessantes para o modelismo.

E essa câmera da HobbyKing tinha uma característica particularmente curiosa.

Até a carenagem foi reduzida para economizar peso

Na câmera apresentada no meu artigo, a preocupação com o peso chegava ao próprio revestimento externo.

Em vez de utilizar uma carcaça convencional mais pesada, a proteção externa era feita com uma espécie de filme plástico resistente, reduzindo ainda mais o peso do conjunto.

Isso mostra uma lógica muito presente no aeromodelismo:

cada grama pode importar.

Ela gravava em HD

Apesar do tamanho reduzido, a câmera possuía resolução de:

1280 × 720 pixels.

Ou seja:

HD 720p.

Hoje essa resolução parece bastante modesta quando comparada às câmeras modernas.

Mas é importante lembrar o contexto desse equipamento.

A grande vantagem não era competir com uma câmera profissional.

Era conseguir colocar uma câmera extremamente pequena e leve sobre um modelo RC e voltar para casa com imagens do voo.

A gravação era feita em cartão de memória

Outra característica muito conveniente era a gravação diretamente em cartão de memória.

Isso tornava a utilização bastante simples.

Instalávamos a câmera.

Iniciávamos a gravação.

Fazíamos o voo.

Depois retirávamos o cartão e assistíamos às imagens.

Não era necessário transmitir o vídeo continuamente para o piloto.

Câmera Hobby King
Câmera Hobby King

Isso não é necessariamente FPV

Existe uma diferença importante entre:

gravar imagens a bordo

e

pilotar por FPV.

FPV significa First Person View.

Em um sistema FPV, normalmente temos:

câmera → transmissor de vídeo → receptor → tela ou óculos.

O piloto recebe a imagem durante a operação.

Neste caso, o principal objetivo da pequena câmera era muito mais simples:

registrar o voo para assistir posteriormente.

A experiência ainda parece ser em primeira pessoa

Mesmo sem utilizar o vídeo para pilotar, o resultado é muito interessante.

Quando assistimos depois, vemos:

decolagem;

curvas;

campo;

horizonte;

aproximação;

pouso

da perspectiva do próprio aeromodelo.

É uma maneira completamente diferente de rever um voo.

A câmera também possuía microfone

Apesar do pequeno tamanho, a câmera apresentada no artigo possuía microfone integrado.

Isso significa que não gravávamos apenas a imagem.

Também ficava registrado o áudio.

Em um aeromodelo elétrico, podemos ouvir elementos como:

motor;

hélice;

vento.

O resultado ajuda a recriar a experiência do voo.

Mas o vento pode dominar o áudio

Existe uma consequência inevitável de colocar um microfone diretamente sobre um modelo em movimento.

O fluxo de ar pode produzir bastante ruído.

Dependendo da posição da câmera e da velocidade do modelo, o som do vento pode se tornar predominante.

Isso não significa necessariamente que exista algum defeito no microfone.

É simplesmente consequência do ambiente no qual estamos gravando.

A câmera possuía saída de vídeo

No texto original também mencionei que a câmera possuía uma saída de vídeo que permitia conectá-la a uma televisão.

Essa era uma característica interessante para visualizar o conteúdo sem depender exclusivamente da pequena câmera.

Em equipamentos antigos, conexões e padrões de vídeo podem ser diferentes daqueles encontrados atualmente, portanto vale conferir exatamente o modelo e seus cabos antes de tentar reproduzir uma ligação.

Botões e LEDs ficavam na parte traseira

Na região traseira da câmera estavam os botões de operação e LEDs indicadores de funcionamento.

Isso é particularmente importante em uma câmera sem tela.

Precisamos saber:

está ligada?

está gravando?

Sem um display, os LEDs acabam funcionando como a principal comunicação entre a câmera e o usuário.

Confira se está realmente gravando antes de decolar

Esse conselho parece óbvio.

Até você fazer um voo excelente, pousar, retirar o cartão e descobrir:

a câmera não estava gravando.

Portanto, antes de colocar o modelo no ar, confirme a indicação correspondente no equipamento.

Melhor gastar alguns segundos no chão do que perder toda a gravação.

Onde instalar a câmera?

A posição depende bastante do modelo.

No meu caso, utilizei a câmera sobre o aeromodelo, obtendo imagens durante o voo. O próprio post mostra o vídeo registrado com a câmera a bordo.

Podemos pensar em diferentes posições:

sobre a asa;

sobre a fuselagem;

próxima à cabine;

voltada lateralmente;

voltada para trás.

Cada posição produz uma perspectiva completamente diferente.

Sobre a asa

Colocar a câmera sobre a asa pode proporcionar uma visão muito interessante.

Dependendo do enquadramento, parte do próprio aeromodelo aparece na imagem.

Isso fornece uma referência visual que ajuda a perceber:

inclinação;

curvas;

movimento do horizonte.

Mas qualquer instalação sobre a asa precisa considerar aerodinâmica e balanceamento.

Na parte traseira existem os botões e os LEDs que indicam o funcionamento da câmera.

Câmera Hobby King
Câmera Hobby King

Não altere o centro de gravidade sem verificar

Essa talvez seja uma das recomendações mais importantes.

Mesmo uma câmera leve possui massa.

E não importa apenas quanto ela pesa.

Importa também:

onde esse peso está colocado.

Quanto mais distante do centro de gravidade, maior pode ser o efeito sobre o equilíbrio do modelo.

Por isso, depois de instalar uma câmera, verifique novamente o CG antes do voo.

O que é centro de gravidade?

Podemos pensar no centro de gravidade como o ponto em torno do qual a massa do aeromodelo se equilibra.

O fabricante ou projeto do avião normalmente especifica uma faixa adequada para esse ponto.

Se acrescentarmos uma câmera muito à frente:

o modelo pode ficar pesado de nariz.

Muito atrás:

pode ficar pesado de cauda.

E um aeromodelo excessivamente pesado de cauda pode apresentar comportamento particularmente difícil de controlar.

Uma câmera pequena ainda pode alterar o equilíbrio lateral

Existe outro detalhe.

Se instalarmos a câmera longe do centro da fuselagem, por exemplo sobre apenas um dos lados da asa, acrescentamos massa de maneira assimétrica.

Em modelos pequenos e leves, isso pode ser perceptível.

Por isso, além do equilíbrio longitudinal, vale observar também a distribuição lateral do peso.

Fixação é fundamental

A câmera precisa ficar firmemente presa.

Durante o voo temos:

vibração;

aceleração;

curvas;

pousos;

impactos.

Uma câmera que começa o voo apontando para frente e termina apontando para a asa provavelmente não produzirá o vídeo que esperávamos.

Pior ainda:

ela pode se soltar completamente.

Não dependa de uma fixação improvisada

O método adequado dependerá do modelo, do peso da câmera e da estrutura disponível.

O importante é garantir que a câmera não consiga:

deslizar;

girar;

se desprender.

Ao mesmo tempo, a instalação não deve danificar uma estrutura leve do aeromodelo.

Faça um teste no chão

Depois de instalar a câmera:

segure o aeromodelo → incline → movimente cuidadosamente → confira a fixação.

Observe se:

a câmera se movimenta;

o suporte flexiona;

algum cabo fica solto.

Depois confira novamente o centro de gravidade.

Só então pense no voo.

Vibração influencia a qualidade da imagem

Um problema bastante comum em câmeras instaladas em modelos é a vibração.

Motor e hélice podem produzir vibrações que chegam à estrutura e, consequentemente, à câmera.

O resultado pode ser:

imagem tremendo;

ondulações;

vídeo desagradável de assistir.

Por isso, antes de culpar a câmera, vale verificar o conjunto mecânico.

Comece pela hélice

Uma hélice desbalanceada pode produzir vibração significativa.

Além de prejudicar o vídeo, isso não é interessante para:

motor;

rolamentos;

estrutura do aeromodelo.

Uma montagem mecanicamente equilibrada beneficia o modelo inteiro.

Observe também o suporte da câmera

Às vezes tentamos resolver vibração utilizando um suporte muito macio.

Mas isso pode criar outro problema:

a câmera começa a oscilar.

Precisamos encontrar um compromisso entre:

fixação firme

e, quando necessário,

isolamento adequado de vibrações.

Não existe uma solução universal para todos os modelos.

Faça primeiro um voo curto

Depois de instalar uma câmera pela primeira vez, eu não começaria tentando realizar o maior voo possível.

Faça um teste.

Decole.

Observe o comportamento do aeromodelo.

Faça algumas curvas.

Pouse.

Depois assista ao vídeo.

Você poderá verificar:

enquadramento;

vibração;

áudio;

fixação;

qualidade da imagem.

Então ajuste o que for necessário.

O enquadramento pode enganar no chão

Uma câmera apontada aparentemente na posição perfeita enquanto o avião está parado pode produzir uma imagem completamente diferente durante o voo.

Isso acontece porque a atitude do aeromodelo muda.

O nariz pode voar ligeiramente:

acima

ou

abaixo

daquilo que imaginávamos.

Por isso, o primeiro vídeo também funciona como teste de enquadramento.

Não deixe a câmera prejudicar comandos

Antes de voar, confira se a câmera ou seu suporte não interferem com:

ailerons;

leme;

profundor;

linkagens;

cabos;

antena.

Uma câmera existe para registrar o voo.

Ela nunca deve comprometer o funcionamento do aeromodelo.

Também podemos utilizar em barcos RC

Uma pequena câmera pode produzir vídeos muito interessantes em nautimodelos.

A perspectiva próxima à superfície da água muda completamente a sensação de velocidade.

Uma pequena lancha pode parecer muito mais rápida quando a câmera está instalada quase no nível da água.

Mas aparece um novo problema:

água.

Essa câmera não deve ser considerada impermeável

O fato de uma câmera possuir uma película externa ou algum revestimento não significa automaticamente que seja à prova d’água.

Se for utilizada em um barco, a proteção contra:

respingos;

umidade;

eventual capotagem

precisa ser pensada especificamente.

Uma caixa ou proteção adicional pode ser necessária, considerando também seu efeito sobre peso e temperatura.

Em um automodelo, a perspectiva também é fantástica

Colocar uma pequena câmera próxima ao nível do chão em um carro RC cria uma sensação muito diferente daquela observada externamente.

Podemos instalar, por exemplo:

sobre o teto;

próximo ao para-brisa;

na dianteira.

Novamente, a câmera precisa estar protegida contra impactos e muito bem fixada.

A câmera sobreviveu até a uma queda

Existe uma parte curiosa no meu vídeo original.

Depois de mostrar as imagens da câmera a bordo do aeromodelo, acontece uma:

queda.

E a câmera sobreviveu bem ao acidente.

Isso acabou funcionando quase como um teste involuntário de resistência.

Naturalmente, não recomendo repetir o teste

Uma câmera sobreviver a uma queda não significa que tenha sido projetada para suportar impactos desse tipo.

Além disso, o mais importante é evitar a própria queda do aeromodelo.

Mas o registro ficou interessante justamente porque a câmera estava funcionando até aquele momento.

A câmera registra também os erros

Essa é uma característica interessante de gravar os voos.

Não registramos apenas os melhores momentos.

Podemos registrar:

comandos errados;

aproximações ruins;

pousos;

quedas.

Depois podemos rever o vídeo e tentar compreender o que aconteceu.

Nesse sentido, a câmera pode ser também uma ferramenta de aprendizado.

Rever o voo ajuda a perceber coisas que escaparam na hora

Durante a pilotagem, nossa atenção está concentrada em manter o modelo sob controle.

Depois, assistindo ao vídeo, podemos perceber:

mudanças de atitude;

oscilações;

vibrações;

momentos específicos do voo.

Naturalmente, uma câmera não substitui telemetria nem instrumentos de medição.

Mas oferece outra perspectiva da experiência.

Câmeras atuais são muito melhores, mas a ideia continua excelente

Essa câmera da HobbyKing pertence a uma geração anterior de equipamentos para modelismo.

Hoje existem câmeras muito menores e capazes de oferecer resoluções muito superiores.

Mas o princípio que tornou aquela câmera interessante continua exatamente o mesmo:

baixo peso + tamanho reduzido + gravação a bordo.

Para um aeromodelista, muitas vezes essas características são mais importantes do que simplesmente escolher a câmera com a maior resolução disponível.

A melhor câmera não é necessariamente a que tem a melhor imagem

Imagine duas opções.

Uma grava vídeo extraordinário, mas pesa tanto que prejudica o voo.

Outra possui qualidade um pouco inferior, mas quase não interfere no modelo.

Para um pequeno aeromodelo, a segunda pode ser muito mais adequada.

A escolha precisa considerar o sistema inteiro.

Peso é sempre parte do projeto

Esse raciocínio vale para qualquer acessório instalado em um aeromodelo:

câmera;

transmissor FPV;

GPS;

luzes;

bateria adicional.

Individualmente, cada coisa parece leve.

Quando somamos tudo, podemos alterar significativamente a massa do avião.

Por isso, vale pesar o modelo antes e depois das modificações.

E peso significa energia

Um aeromodelo mais pesado exige mais do sistema de propulsão para produzir determinado desempenho.

Isso pode afetar:

consumo;

autonomia;

velocidade de estol;

comportamento de voo.

É justamente por isso que no meu texto original destaquei a importância do baixo peso da câmera para utilização em aviões.

Um pequeno equipamento que transforma a experiência

O post original era bastante simples.

A ideia era apresentar uma câmera da HobbyKing que havia ficado popular justamente por reunir características muito interessantes para modelistas: pequena, leve, com microfone, gravação HD 1280 × 720 e armazenamento em cartão de memória.

Mas existe algo maior por trás dessa pequena câmera.

Ela permite mudar nosso ponto de vista.

Em vez de simplesmente:

ver o aeromodelo voando,

podemos:

ver o que o aeromodelo “viu” durante o voo.

Veja o vídeo gravado a bordo

Na página original deixei justamente um vídeo produzido com essa câmera instalada no aeromodelo.

Além de observar a perspectiva do voo, existe uma surpresa no final:

o aeromodelo cai.

A pequena câmera continuou inteira depois da experiência.

É um vídeo que combina bem três coisas que sempre tornaram o modelismo interessante para mim:

eletrônica, experimentação e diversão.

Quer entender melhor a eletrônica utilizada no modelismo?

Instalar uma câmera é apenas uma das possibilidades quando começamos a modificar nossos modelos.

Logo aparecem questões sobre:

alimentação;

baterias;

motores;

ESC;

receptores;

servos;

FPV;

ligações elétricas.

No Método 7H RC, esses fundamentos são trabalhados de forma prática para quem quer compreender melhor a eletrônica utilizada em aeromodelos, automodelos e nautimodelos.

A ideia é deixar de enxergar cada equipamento como uma caixa preta e começar a entender como as diferentes partes do modelo trabalham juntas.

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