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Afficher la version complète : Conseil matos Pourquoi un multirotors pour la vidéo aérienne?



parismarrakech
22/08/2011, 23h02
Bonjour à tous,

Je fais des prises de vue aériennes avec un hélico depuis quelque temps.
j'arrive a obtenir des résultats corrects (Lalla Takerkoust - Vidéo aérienne - Maroc - YouTube (http://www.youtube.com/watch?v=ZOEMP3OPxa0)) mais je souhaite maintenant renouveler mon matériel pour obtenir des images pro.
j'envisage de m'orienter vers un trex 700 avec un système de stabilisation de qualité (dji aceone dans mes rêves les plus fous). mais je constate quand même que tout les système de prises de vue aérienne "cle en main" sur le marché sont basé sur des multirotor...
Ma question est donc: Pourquoi?
Quel est l'avantage des mutlirotor face a un gros hélico, bien stabilisé?

merci d'avance pour vous reponses d'experts en multirotors.

Simon

Decyberheist
23/08/2011, 12h30
bonjour,
soyons très clairs, 4 moteurs = 4x plus de vibrations, phénomène amplifié par le fait que sur les multirotors les moteurs sont en bout de bras et non pas centraux comme peut l etre un helico

je sens que ca va hurler mais si tu veux faire de la vidéo ou de la photo pro aerienne il faut rester sur de l helico
il est extremement difficile (voire impossible) de solutionner les soucis de vibrations sur les multicopteres, que ce soit avec des nacelles hyper sophistiquées, des chassis très chers et de l electronique a tout va

le soucis c est que pour éviter les vibrations on va a l encontre même de la physionomie du multi, un multi petit est nerveux donc pour faire de la photo ou de la vidéo on va augmenter l'envergure du multi (comme en helico) sauf que plus les bras sont longs, plus ils sont rigides et plus la moindre vibration en bout de bras va etre amplifiée au milieu de la structure ... donc ... problématique de mécanique (physique) de base insolvable

aujourd'hui on voit emerger toute une panoplie de plateforme dites pro, bcp de novices en aeromodelisme (mais pro de l'image) se jetent dessus en pensant avoir trouver le filon
d ou le phenomène que tu décris, étant photographe amateur averti je peux te dire que le quadri ca reste du domaine du loisirs, de l'amateur ou du semi pro pour des vidéos pour des mairies, mariage et autre

par contre pas le peine de penser faire un court métrage de qualité pro avec ... pour cela les hélicos sont bcp plus indiqués mais requiert une compétence de pilotage que le multicoptere ne demande pas

cela ne reste que mon avis, mais franchement à part pour les photographes et vidéastes de mariage (certains sont des pros mais c est rare, plus souvent des gens comme moi:)) ... j'aurais tendance a deconseiller le multicopter pour espérer un résultat de qualité professionnelle.

les systèmes vendus clé en main a prix d or (par rapport au prix du matériel) ne feront pas de miracles et ne sont là que pour donner l'illusion de professionalisme
j'ai monté mon premier quadri en me creusant la tete, en lisant et faisant chauffer le fer a souder et pourtant j'ai deux mains gauches ... mais c est sur que pour un photographe qui n'a jamais fait voler un engin, un truc tout pret vendu tres cher ca pourrait laisser présager du bon ... ou pas :)

Jean30
23/08/2011, 18h49
Je n'ai aucune expérience de la prise de vue aérienne hélico, donc j'en déduit que mon camarade Decyberheist a réussi à le stabiliser et l'isoler correctement.

D'après d'autres expériences, il semblerait que l'hélico fonctionne bien avec du matos assez lourd (donc pro) ce qui permet d'absorber les vibrations, idem avec une transmission à courroie.

Pour le tricoptère (ce que l'ai pas mal expérimenté), la qualité des hélices est capitale, j'utilise des GWS 9X 4.7 pour leur bon rendement et faible influence au vent. Les bras font 52 cm de rayons et sont en tube carbone carré 10X10mm. Plus c'est rigide, moins ça vibre et plus c'est stable. le plateau central est à un noeud de vibration mais il y a de toutes ffaçon des vibrations dues aux régimes moteurs qui sont légèrement décalés au moment des transitions et créent des interférences.

La forme du tricoptère permet un dégagement à l'avant et évite de positionner l'appareil photo sur une nacelle pendulaire, car contrairement à toute attente, le centre de gravité ne doit surtout pas être en dessous du plan des hélices, mais juste sur ce plan (même si certains systèmes de stabilisation font bien leur boulot, c'est à éviter).

J'ai trouvé un système de double amortissement sur mousse absolument parfait pour une caméra entre 100g et 500g, au delà, je n'en ai pas l'expérience et je pense qu'un tricoptère ne fait pas l'affaire car on ne peut pas mettre des hélices trop grandes (problème d'inertie), la solution étant de multiplier les moteurs, d'où le quadri (seulement 33% d'emport en plus) et surtout l'hexa et optocoptère.

Sur les photos, il y a le principe : une première plaque (rigide mais légère) suspendue sur 4 plots en mousse. Sur cette plaque repose la batterie et la seconde plaque. Cette seconde plaque est aussi suspendue et repose sur la première plaque; la caméra est fixxée de façon ferme sur la seconde plaque.

C'est un principe mécanique (et électronique), un double amortissement marche mieux qu'un simple même si l'on doublait les valeurs favorisant l'amortissement.

L'autonomie utile avec marge est de 13 minutes pour une masse totale de 1 Kg (3S 3000 mA/H)

C'est surement plus facile à piloter mais on ne le voit pas très bien au delà de 30 40m d'altitude, surtout vue du dessous, c'est donc assez indispensable d'avoir une transmission vidéo, non seulement pour maîtriser la prise de vue mais aussi le pilotage car on a vite fait de se mélanger les crayons.

Donc le multicopter, c'est donc parfaitement possible, mes photos sont parfaitement nettes même à la tombée du jour, idem pour les vidéos très fluides. ca supporte 30 à 40 Km/H de vent avec rafales moyennes, donc très stable à mon goût.

Decyberheist
23/08/2011, 20h06
mouais, n oublions pas qu'on parle de qualité professionnelle ... c est là toute la nuance ...

pour info certains séquences de films ont été tournée avec des caméras sous des helicos radio (le film Oceans par exemple) soyons très clairs, quand on veut faire du pro, généralement on a le budget et dans le cas d'Oceans le choix de l helico radio c'était une obligation pour ne pas faire fuir les baleines avec le bruit d'un helico grandeur.

quand on pense que meme un documentaire est souvent sur un helico grandeur ...

pour moi, malgré ce que tu avances jean, multirotors pour de l'amateur ou du semi pro je veux bien, mais qualité professionnelle j'y crois pas !!

pour le reste des explications, de mon côté je m'en remet à la physique de base qui fait que forcément un quadri, un tri, un hexa generera forcément plus de vibrations qu'un helico ...

parismarrakech
23/08/2011, 22h43
Merci à vous deux pour vos réponses claires détaillées et documentées.

Evidemment, on tourne toujours beaucoup autour du problème des vibrations. J'ai beaucoup (énormément et longtemps) lutter contre ces vibrations avec mon helico précédent et j'ai fini par en venir à bout.
Je pense donc qu'il est plus sage pour moi de rester dans un domaine de l'helico classique, que je connais, et ou je pourrais venir à bout des vibrations plutôt que de me lancer dans le multirotors.
Je compte aussi sur l'inertie liée au poids d'une grosse machine.

Je reste cependant perplexe sur le fait que les systèmes type draganfly ou airdrone propose des solutions multirotors, et qu'on ne trouve quasiment pas sur le marché de solution "clé en main" pour la vidéo en helico classique...

Jean30
24/08/2011, 10h06
Je suis persuadé qu'on peut faire aussi bien avec un multirotor, la seule limitation est la masse embarquée contrairement à un hélico ou il suffit de prendre un plus gros modèle. Les paparazzi utilisent des octocopters avec un gros réflex en dessous et un téléobjectif, ce qui prouve qu'il n'y a pas plus de problèmes de vibrations. Dès que l'on met du matériel lourd, le problème des vibrations est moins crucial.

Je ne pense pas que l'on puisse affirmer que l'une ou l'autre machine vibre plus ou moins pour des raisons de lois physiques. Les deux sont très complexes à étudier et reposent sur des principes assez voisins. La grosse différence repose sur la façon de contrôler la poussée et contrairement à l'hélico, le multirotor butte sur l'inertie des hélices dont le pas est fixe. Rendre le pas variable serait une solution mais enlèverait l'intérêt du multirotor qui est la simplicité mécanique et le coût faible des éventuelles réparations.

Donc, à mon avis 1Kg de matos ou moins ----> multirotor
plus d'1.5Kg ------> hélico

Decyberheist
24/08/2011, 10h24
Deux choses :
Le principe physique est très différents, un moteur en central de la structure vs des moteurs en extremité de structures, la propagation des vibrations et les axes d'efforts ne sont pas du tout les mêmes.
Pour t'en convaincre, prends un bras alu, fais le vibrer légèrement à un extrémité et regarde ce qu'il se passe à l'autre extremité :)
Apres pour les vibrations, 4 moteurs vibrent plus qu'un seul

Secondo : les paparazzi sont loins d'être ce que j'appelle des photographes ou des vidéastes professionnel, ce sont des chasseurs de clichés et ne visent absolument pas la qualité ...

Jean30
25/08/2011, 14h59
Raisonnement incomplet, les vibrations sont un phénomène complexe, parfois il y a un ventre (maximum) de vibration et à certains endroits, un noeud (minimum).

C'est bien le problème sur un tricoptère ou plus, quand les moteurs sont au même régime, il y a un noeud de vibration car la structure a une symétrie centrale. S'il y a le moindre déséquilibre sur un des moteurs ou hélices et un régime légèrement différent, on peut avoir des oscillations intenses au centre de la structure qui devient un ventre de vibration; Ces vibrations sont plutôt sur le plan horizontal et cela se traduit sur l'appareil par un mouvement de rotation rapide et de flou.

On peut avoir le même souci avec des pales mal équilibrées sur un hélico, mais en général, avec une grande taille et des pales de bonne quallité, les différences de masses sont proportionnellement très faibles comparées à l'équilibrage d'une hélice de 9 pouces.

C'est pour ça que j'utilise des GWS qui sont de très bonne qualité et très rigides, même si leur plus forte masse donne de l'inertie. Il faudrait aussi équilibrer les cloches des moteurs, mais je te garantis que le système d'amortissement est à 100% opérationnel, qui plus est avec un capteur CCD classique, alors que les nouveaux appareil en CMOS sont plus sensibles.

Je pense aussi que dans peu de temps, nous aurons des appareils photos/caméscopes très légers et très performants, on n'en est déjà plus aux grosses caméras 35 ou 70 mm.

J'ai testé aussi 60m en chûte libre avec caméra à bord (dans un champ).
Très peu de casse, un hélice, une fissure sur un support moteur, caméra intacte. Sur un hélico, tu peux sortir ton modèle de secours et aller récupérer les débris (sans compter le chéquier à sortir).

Le seul truc indiscutable, c'est la visibilité en l'air, je viens de recevoir mon écran 8 pouces de fpv4ever, ça a l'air de bien marcher et avec la sortie vidéo de l'appareil photo sur l'émetteur 2.4GHz, l'image est bien meilleure que les petites caméras pour l'immersion, donc là, on se moque de l'aspect de l'engin, sauf si la transmission vidéo flanche, au delà de 50m, il faut avoir une bonne vue et piloter à la trajectoire, comme sur les simulateurs lorsque l'avion est trop loin et que l'on ne voit plus qu'un point. En général ça se termine assez mal !!!:-D

Pour aller dans ton sens, c'est certain que pour l'instant les solutions pros sont avec des hélicos, mais je parie que ça va bientôt changer.