孫黎明　王娟

飛得高，看得遠(yuǎn)

奧諾雷·杜米埃所作版畫：納達(dá)爾提升攝影至藝術(shù)的境界（圖片來源/Wiki）

現(xiàn)存世界上的第一張航拍作品

1858年12月，在法國巴黎市民仰望的目光中，攝影師納達(dá)爾站在熱氣球的吊籃里，對巴黎進(jìn)行了拍攝。他因此成為世界上第一個進(jìn)行航拍并被記錄的人。有趣的是，納達(dá)爾的興趣不僅在于“上天”，對“入地”也情有獨鐘。1859年，他又對巴黎的部分地下陵墓和下水道進(jìn)行了拍攝。

1860年10月，在美國波士頓，攝影師詹姆士·華萊士·布萊克（James Wallace Black）和熱氣球工程師塞繆爾·阿切爾·金（Samuel Archer King）利用熱氣球飛升到約370米的高空，完成了世界上現(xiàn)存的第一張航拍作品。這幅作品被命名為《鷹與大雁視角下的波士頓》。

熱氣球幫助攝影師脫離了地面的束縛，打開了攝影新世界的大門。但熱氣球高昂的成本，笨重、不夠靈活的缺點促使人們尋找一種制約更少的平臺來滿足航拍攝影的需求。于是，在人們成功將時鐘改造，并使之可以觸發(fā)快門后，18世紀(jì)80年代開始盛行使用一種常見的“無動力飛行器”——風(fēng)箏搭載攝像機(jī)進(jìn)行航拍。

1888年9月22日，法國煙火技師阿梅德·丹尼斯在其發(fā)表的一篇文章中，建議在一個水平面上用12個鏡頭拍攝一張360度全景照片，這是人類第一次提出使用火箭航拍的概念。

隨后，人們又開始把尋找載機(jī)平臺的目光投向動物。德國藥劑師尤利烏斯·諾布隆納受一次鴿子送藥因天氣原因差點飛丟的啟發(fā)，萌生了在鴿子身上裝相機(jī)的想法。結(jié)果，鴿載相機(jī)設(shè)計不但成功，并于1908年12月憑鴿子拍攝回來的照片成功申請了專利。

航空航天業(yè)的發(fā)展，為飛高望遠(yuǎn)提供了更為廣闊的平臺。第一次世界大戰(zhàn)后，飛機(jī)取代了笨重繁瑣的氣球和飛艇，成為航拍的主要平臺，此后，飛機(jī)偵察成了一種非常直觀、有效的情報搜集方式。第二次世界大戰(zhàn)時，除了裝備有專用照相機(jī)的偵察機(jī)外，一些戰(zhàn)斗機(jī)和轟炸機(jī)飛行員還可以利用隨身攜帶的相機(jī)完成航拍。

然而，無論是載人航拍還是衛(wèi)星探測，其昂貴的成本和不方便性仍是阻擋大眾消費的一道鴻溝。無人機(jī)的出現(xiàn)，特別是消費級無人機(jī)因為無限的創(chuàng)意和相對低廉的價格為人類飛高望遠(yuǎn)帶來了革命性變革，航拍這個“舊時王謝堂前燕”得以“飛入尋常百姓家”，更多的普通消費者可以用無人機(jī)來重新認(rèn)識這個世界。

鴿載相機(jī)及其拍攝的照片（圖片來源/Wiki）

鴿載相機(jī)及其拍攝的照片（圖片來源/Wiki）

航拍：不止拍大片那么簡單

脫離了地面束縛的航拍，帶給人們更豐富廣闊的視野和不一樣的視覺體驗。婚禮攝影、旅游取景、戶外運(yùn)動……隨身攜帶一個小小的無人機(jī)，就可以實現(xiàn)全程拍攝，記錄下每個精彩瞬間，從而擁有全視角、自我版權(quán)的專屬大片。

路上偶遇的婚禮車隊，最前面的不是裝飾漂亮的頭車，而是一個掀開后備箱或者天窗，肩扛攝像機(jī)跟蹤拍攝的越野車。且不說這樣拍攝的安全性，單是畫面的完整性就無法保證，而且需要錄完后才能看到效果并與大家分享。有了無人機(jī)，這種純“手動”的方式或許會退出歷史舞臺。使用無人機(jī)拍攝不但可以實時傳輸，更能拍出大場面：它具有的大視場可以在空中俯視全景;其上搭載的攝像機(jī)拍到畫面后不但可以存儲在數(shù)據(jù)卡上，更能將畫面通過數(shù)據(jù)鏈實時傳輸?shù)降孛骘@示設(shè)備，實現(xiàn)同步分享。

另外，當(dāng)人們想要買房時，單看規(guī)劃沙盤或者在小區(qū)里考察，難免“身在此山中，難識真面目”。無人機(jī)就可助一臂之力。無人機(jī)可以在小區(qū)上空拍攝全景圖，在各樓之間穿梭、甚至探進(jìn)尚未完工的戶型，拍攝的照片可以實時下傳到手機(jī)或筆記本電腦，人們猶如擁有了翅膀，飛起來，俯瞰小區(qū)全景，對各個樓之間的距離、綠化、朝向、位置等一目了然，做到心中有數(shù)。

“慧眼”拍萬物

為了更好地看世界，人們除了給無人機(jī)搭載傳統(tǒng)的輕型光學(xué)相機(jī)外，還搭載了諸如高速攝像機(jī)、紅外傳感器、激光掃描儀、激光雷達(dá)掃描儀、磁力儀等多種“慧眼”，以實現(xiàn)不同目標(biāo)、不同目的的拍攝、勘測。

利用無人機(jī)俯瞰小區(qū)全景

航拍妙處多

無人駕駛飛機(jī)為航拍攝影提供了操作方便、穩(wěn)定、安全、易于轉(zhuǎn)場的遙感平臺。其航拍影像具有高清晰、大比例尺、小面積、高現(xiàn)勢性的優(yōu)點，特別適合獲取帶狀地區(qū)航拍影像（公路、鐵路、河流、水庫、海岸線等）。同時，無人機(jī)航拍可以從容地變換拍攝角度，有利于拍攝史詩級的電影大片以及第一視角的體育賽事直播。

高速攝像機(jī)：高速捕捉細(xì)節(jié)

高速攝像機(jī)能夠以很高的頻率記錄一個動態(tài)的圖像，因為一個動態(tài)的圖像是需要數(shù)個靜止的、連貫的圖片按一定時間速度播放出來的，一般家庭用攝像機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)（DV）最多能達(dá)到100幀每秒，手機(jī)為30幀每秒，而高速攝像機(jī)一般可以以1000～10000幀每秒的速度記錄。

用高速攝影機(jī)捕捉子彈的沖擊畫面

純紅外攝影只能表現(xiàn)黑白的圖像

紅外感光設(shè)備配合濾鏡得到的彩色紅外照片

利用高速攝像機(jī)我們可以捕捉美劇《犯罪現(xiàn)場調(diào)查》中子彈的沖擊畫面、美國科普電視節(jié)目《流言終結(jié)者》中的大爆炸，以及迪土尼作品《地球》中的動物飛行特技，甚至車禍模擬測試的紀(jì)錄也能被高速攝像機(jī)捕捉到。

紅外攝影：霧里能看花水中可望月

紅外線（相對于可見光而言）對薄化纖、煙霧、水汽等材料具有穿透能力，因此紅外相機(jī)使得霧里看花、水中望月成為可能。由于其可以在漆黑的環(huán)境中單獨記錄下物理反射的紅外光，因此紅外相機(jī)在軍事、公安、考古、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

但純紅外攝影只能表現(xiàn)黑白的圖像，這是因為人眼中的色彩是物體對不同波長的可見光選擇性反射、吸收的結(jié)果，而紅外線是肉眼看不見的，也就沒有色彩。如果紅外感光設(shè)備配合濾鏡，讓一部分可見光通過，使可見光、紅外線混合成像，就可以得到接近真實的彩色紅外照片。

三維激光掃描系統(tǒng)：復(fù)制實景的能手

三維激光掃描技術(shù)又稱為實景復(fù)制技術(shù)，利用激光測距的原理，通過記錄被測物體表面大量密集點的三維坐標(biāo)、反射率和紋理等信息，可快速復(fù)建出被測目標(biāo)的三維模型及線、面、體等各種圖件數(shù)據(jù)。其在測繪領(lǐng)域最基本的應(yīng)用之一就是地形圖繪制。

在測繪人員無法到達(dá)的陡峭山勢或懸崖，多旋翼無人機(jī)搭載三維激光掃描系統(tǒng)可以輕松完成測繪任務(wù)，因為它不但可以近距離、多角度采集拍攝物信息，基于掃描的精細(xì)點云可直接生成三維地形模型，還能自動提取等高線。一次測量，同時獲取三維及二維數(shù)據(jù)資料。

激光雷達(dá)探測器：計算距離快又準(zhǔn)

利用現(xiàn)代光頻波段技術(shù)對所測量區(qū)域的電磁波進(jìn)行傳送和把控，是激光雷達(dá)測繪技術(shù)的主要工作原理。激光的光束打在物體表面會產(chǎn)生反射效果，反射的光束被雷達(dá)所吸收，雷達(dá)內(nèi)部系統(tǒng)就可以根據(jù)光束發(fā)出和收回的時長對物體的距離進(jìn)行計算。

磁力儀：測量不怕險、難、貴

在偏遠(yuǎn)、危險或載人飛機(jī)測量成本昂貴的地區(qū)進(jìn)行地球物理測量時，無人機(jī)能夠發(fā)揮大用處。在無人機(jī)上搭載航空磁力儀（磁飽和式、質(zhì)子旋進(jìn)式、光泵式等），在空中即可測定總磁場強(qiáng)度、總磁場異?；蚩偞艌鰪?qiáng)度的梯度等，從而普查磁性礦體和研究地質(zhì)構(gòu)造等。

（責(zé)任編輯/岳萌 美術(shù)編輯/滿斗工作室）

利用無人機(jī)進(jìn)行地形測繪