FPV camera voor Drone Racing

Een goede FPV camera voor drone racing is essentieel om maximaal te kunnen presteren op het parcours. Je kunt nog zulke krachtige motortjes hebben of de snelste flight controler…als je slecht kunt zien, ga je minder hard…

Couldn't see sh!t with this low sunlight… #patsboem #finito #fpvfacing #freestyle #holland #heemstede #droneracing #quadcopter #triblade #goal

A video posted by Walter Kort (@walterkort) on Feb 23, 2016 at 8:00am PST

De beste FPV camera voor drone racing kiezen

Overigens geldt voor alles in deze sport dat bij het kiezen van onderdelen er altijd een balans gevonden moet worden in de technische specificaties, veelzijdige toepasbaarheid en uiteraard de betaalbaarheid. De nieuwste en duurste camera is daarbij zeker niet altijd de beste keus.

Mijn Top 4 van begin 2017 (met belangrijkste features, volgens mij):

1. Runcam Swift 600TVL – (goede sensor en processor en uitstekende build)
2. Foxeer HS1190 – (vernieuwde build plus chipset met microfoon en osd)
3. Foxeer HS1177 – (lange tijd meest populaire FPV camera, goed geprijsd)
4. Runcam Eagle 800TVL – (nieuwste CMOS sensor en standaard groothoek lens)

UPDATE: Net voordat ik dit artikel wilde publiceren kwam RunCam met de aankondiging van de RunCam Swift 2. Deze update is in lijn met de update van de Foxeer HS1190)

Laat ik de vier belangrijkste technische factoren ‘kort’ uitleggen. Zonder er een heel wetenschappelijk artikel van te maken deel ik mijn ervaring op basis van de verschillende camera’s die ik heb gebruikt. Het is ook goed om te weten dat ik hier totaal voorbij ga aan de camera’s die gebruikt kunnen worden (en speciaal gemaakt zijn) voor het digitaal overbrengen van de FPV feed.

CCD of CMOS sensor

Er zijn twee type sensors in FPV camera’s te vinden die voor jou het licht opvangen.

CCD is het type sensor dat al heel lang gebruikt wordt in beveiligingscamera’s. CMOS zie je ook terug in veel digitale camera’s en heeft de laatste jaren een enorme ontwikkeling doorgemaakt.

Voordelen van CCD:

• Weinig jello (golven in het beeld)
• Weinig ruis bij weinig licht
• Kan goed en snel omgaan met hoog- en laaglichten

Voordelen van CMOS:

• Hogere resolutie
• Betere kleuren
• Hogere frame rate
• Verbruikt minder energie

De meeste racers zijn nog steeds erg te spreken over camera’s met een CCD sensor. Eerder werd een camera met CMOS sensor namelijk snel afgeschreven, puur omdat het zo slecht om kon gaan met snel veranderend licht en storende golven in het beeld. Het vliegen door donkere passages of duikvluchten waarbij je even naar de zon had gekeken en daarna naar de grond, zorgde voor situaties waarbij je óf voor te lange tijd “verblind” werd of het te lang donker was en je dus ook weinig kon zien. Met name als je met een rotgang over een parcours vliegt, wil je dat de camera zo snel mogelijk op deze verschillen in over- en onderbelichting kan reageren.

De ontwikkeling van CMOS sensors heeft echter niet stil gestaan en je zult dus vanaf nu steeds meer favoriete camera’s gaan zien die juist wel een dergelijke sensor aan boord hebben.

Let op dat er een heleboel CMOS camera’s te koop zijn die lekker goedkoop zijn…die hebben dan dus zo’n oude sensor waarmee je beter niet kunt gaan racen. Een lange tijd kocht ik die dingen ook en ging het prima…totdat ik met de HS1177 en Runcam Swift ging vliegen…

Resolutie van de FPV camera voor Drone Racing

Zeker op de markt van “gewone” digitale camera’s is de resolutie enorm belangrijk. Hoe hoger de resolutie hoe beter beeld…dat geldt zeker ook voor FPV camera’s.

Veel mensen staan er echter niet bij stil dat een hogere resolutie ook inhoudt dat er meer data verwerkt moet worden. Bijvoorbeeld op je smartphone zul je merken dat het ten koste gaat van de opslagcapaciteit. Voor een directe verbinding met je FPV-goggle heeft het natuurlijk alles te maken met de snelheid waarmee het beeld overgedragen wordt.

In de termen van het analoge video signaal wordt gesproken over het totaal aan TV Lines waarbij 600TVL het ideale aantal is om voldoende details te kunnen waarnemen en snel genoeg naar je goggle te krijgen.

Ideale beeldverhouding

Heel in het kort wil ik stellen dat de meest ideale beeldverhouding voor mij nog steeds 4:3 is. De meeste FPV-camera’s en ook de goggles/schermen die je kunt kopen zijn in deze beeldverhouding.

Het populaire 16:9 (van bijvoorbeeld je TV of computerscherm) is inmiddels wel geïntroduceerd in de FPV-scene…maar ik hoor er weinig (positieve verhalen) over. Ik denk dat het te maken heeft met het feit dat je tijdens het racen in zowel hoogte als breedte ongeveer evenveel zou willen zien. Als je scherp en schuin door de bocht gaat, hebben al die extra pixels aan de zijkant niet heel veel toegevoegde waarde.

Lenzen voor de FPV camera

Standaard zit er bij de een FPV-camera voor drone racing een 2.8mm lens. Dat is een prima en veelzijdige lens waarmee je absoluut goed kan beginnen met vliegen. Veel racers zijn om verschillende redenen gaan kijken door andere lensjes. De kwaliteit van het glas maakt namelijk nogal een verschil en een grotere Field of View (FOV) kan voor sommige situaties prettiger zijn.

Als de hoek waarin je kunt kijken groter is, kun je meer waarnemen. Mijn ervaring is echter dat hoe meer je kunt waarnemen de definitie van de verschillende objecten wel minder wordt. In het geval dat je bijvoorbeeld bij veel bomen vliegt is het fijn dat je meer bomen kunt zien om te ontwijken, echter de takken zijn minder duidelijk te zien en kunnen je wel eens vervelend verrassen. Ook kan er bij lenzen met een grotere FOV al snel het fish-eye effect of andere nare vervormingen optreden.

Afhankelijk van jouw voorkeur en vliegstijl is het dus aan te raden om eens te experimenteren met 2.5mm of zelfs een 2.1mm lens. Afhankelijk van de kwaliteit heb je ze voor 5 tot 15 euro.

• GoPro lens 170 graden FOV (in FPV camera is de FOV volgens mij iets lager)
• Runcam Swift 2.1mm 120 graden FOV
• Foxeer 2.5mm 110 graden FOV

Een GoPro lens schijnt de meeste ideal lens te zijn. Een fijn grote kijkhoek, nauwelijks vervorming, duidelijke kleuren en scherp. Ik heb die zelf alleen nog niet geprobeerd.

IR block of IR sensitive

Bij sommige camera’s (en webshops) kun je kiezen tussen een versie die infrarood licht blokkeert of juist doorlaat.

Kies voor IR block als je doorgaans overdag vliegt. Het infrarood licht wordt dan tegen gehouden waardoor kleuren beter uitkomen.

Als je met een specifieke setup op donkere plekken of in de nacht gaat vliegen, kan het handig zijn om het beetje infrarood licht dat doorkomt met de sensor op te kunnen vangen. In die speciale gevallen kies je dus voor IR sensitive.

Bouw van de FPV camera

Als je een racing setup gaat samenstellen is het heel fijn als de camera ook daadwerkelijk in het frame past en goed aangesloten kan worden op de andere componenten.

Er zijn veel camera’s te koop waarbij je een printplaat ziet met allemaal chips, condensators, weerstandjes en een grote toeter voorop. De meeste kun je op een of andere manier wel kwijt in het frame. Met wat plak- en schroefwerk en eventueel een 3D geprinte camera mount kom je een heel eind. Het is alleen niet altijd even praktisch en vaak niet echt robuust. Houd er rekening mee dat je constructie flinke klappen moet kunnen verdragen.

De meest populaire kant en klare FPV-camera’s zijn tegenwoordig een stuk kleiner en komen in een speciale housing. Veel frames worden ook ontworpen om deze camera’s goed te kunnen monteren. Met een bijgeleverd setje schroefjes is de camera dan vast te zetten aan de zijkant en is er zelfs de mogelijkheid om de hoek waarin de FPV-camera staat, heel nauwkeurig af te stellen.

Overigens is mijn ervaring dat die plastic huisjes ook kunnen breken of scheuren… Met een beetje geluk is het duurste onderdeel van je camera dan nog prima in orde en kun je voor een paar euro een nieuwe housing kopen. Ik heb daar tegenwoordig altijd een aantal van paraat.

• RunCam Swift spare case (één case incl. twee soorten back plates)
• Foxeer HS1190 spare case (let op hier krijg zelfs twee varianten met 1 back plate)
• Foxeer HS1177 spare case (goedkoopste maar ook zwakkere constructie dan bovenstaande nieuwere exemplaren. HS1177 past in HS1190 case)

Aansluiten van een FPV camera

Het aansluiten van zo’n camera is overigens helemaal niet ingewikkeld. Er zit eigenlijk altijd een setje kabeltjes bij die met een connectortje aangesloten kunnen worden in de achterkant van de chip. Daarvan zorgen de rode en zwarte voor de power en de gele geeft het videosignaal door. Afhankelijk van jouw specifieke setup kun je deze direct aansluiten op je vTX of regel je de gefilterde voeding specifiek via een Power Distribution Board (PDB).

Let op dat de meeste camera’s met 5-17V (of zelfs 22V) gevoed kunnen worden. Het is echter sterk af te raden om de camera direct op de lipo aan te sluiten i.v.m. stroompieken die kunnen ontstaan tijdens het vliegen. Je kunt daarmee de camera slopen of krijg je in ieder geval hele vervelende lijnen in het beeld. Daarom is het aan te bevelen om altijd te zorgen voor gefilterde voeding.

De nieuwste FPV camera’s hebben overigens ook een ingebouwd microfoontje. Hiervan kan het signaal met de witte draad naar de vTX gebracht worden. Verwacht overigens niet dat je daarmee omgevingsgeluiden kunt waarnemen…wind en gejank van de motoren is alles dat je hoort. Dat kan bijzonder handig zijn als je met veel andere racers op een track bent of in een hal met veel echo/galm vliegt.

Instellingen van FPV camera voor Drone Racing

Ik maak een apart artikel over de beste instellingen voor de FPV camera voor het Drone Racen, anders wordt het wel erg lang… In ieder geval is het goed om te weten dat de favoriete camera’s altijd de mogelijkheid hebben om een heleboel waardes aan te passen. Je sluit dan een apart kabeltje aan op de OSD-poort en kan met een paar drukknopjes o.a. Wide Dynamic Range (WDR) inschakelen om nog beter zicht te hebben in donkere en lichte gebieden van het beeld.

Het logisch dat niet elke situatie dezelfde lichtomstandigheden kent. In de praktijk komt het niet heel veel voor maar het is natuurlijk erg prettig dat je dan de instellingen van je camera zo kunt aanpassen dat je perfect beeld hebt voor dat moment.

Let op dat er online inmiddels ook een aantal cameraatjes te koop zijn die lijken op de HS1177. Ze hebben dezelfde behuizing maar qua inhoud verschillen ze wel degelijk! Er worden dan ook vaak geen plaatjes getoond van de achterkant waardoor je niet kunt zien of je via de OSD-poort de instellingen kunt veranderen. Áls die mogelijkheid er is, wordt er eigenlijk altijd ook zo’n speciale kabel meegeleverd.

Jouw favoriete FPV camera voor drone racing?

Heb jij al veel verschillende camera’s uitgeprobeerd of denk je nu een weloverwogen keuze te kunnen maken bij het aanschaffen van een eerstvolgende camera? Laat het even weten in een reactie onderaan dit bericht. Ik ben namelijk erg benieuwd naar jouw ervaring.