ドローン空撮［技術解説］　－　動画撮影前提のマルチコプターフライトテクニック

このページでは、誰もがマルチコプター空撮が出来る時代に、差別化が出来るフライトテクニックの基礎解説になります。
このレベル：映像制作者向け「パイロット技術を身につける方法」に達した方の、次のステップとして書かれています。

ここでは、先日撮影された以下のサンプルを元に、「スイッチバック」と、「高度の予想管理」の解説を行います。
解説対象者は、従来型ラジコンヘリコプターで背面飛行が出来るレベルを想定しています。
そのレベルに達していないなら、映像制作者向け「パイロット技術を身につける方法」から、スタートしてください。

スイッチバック：前進から後退へのスムーズな切替

0:51～0:56

すいません。180°スイッチバックでは無く、ノーズインサークルから後退への繋ぎで代用とします。
必要とする技術は、基本的には同じ物なのでこのシーンで解説します。

◆0:51まで
エルロン＝移動速度
ラダー＝カメラ方向。
エレベーター＝奥行き

サンプルでは、エルロンとエレベータの関係を入れ替えます。

なお、180°スイッチバックの場合は、前進エレベーターから後進エレベーターへとの動きになります。
ラダー操作が最小となることから、このワークよりも多少簡単になります。
※繰り返しますが、基本は一緒。

前進エレベーターから右エルロンなどという動きをすると、トラックインからの、ノーズインサークルへの移行。
上級になると、「トラックインから、上昇して障害物をクリア。その後に下降を含むスイッチバック」などへのバリエーションを広げる事が可能になります。

スムーズに移動舵の受け渡しを行う能力が、スイッチバックに必要なテクニックです。

カット割りをせずに、素人以上(多くのプロを含む)の画を撮るには必須の基礎技術。
なお、2012年までは、小型のブラシレスジンバルが存在しなかったことから困難なワークでした。
2013年以降のGoPro向きの小型ジンバルなどの登場により、現実的な画の撮影が可能になりました。

◆スイッチバック対応のセッティング
標準的なフライトコントローラー設定では、スイッチバックのワークは困難です。
「ある程度のエルロン・エレベーターのスベリを認めつつラダーを固める」　(ノウハウ公開)
これが、動画重視の機体セッティングの基本と考えています。
今までも、一部の方は、「Attiモードの方が、映像がスムーズになる」と気がついています。
その滑る感覚を、GPSモードの際にもエルロンとエレベーターに反映させるというイメージになります。
中には、「撮影の全てをAttiモードで行えば良いのでは？」というツッコミがあると思います。
ここは、違います。
GPSモードを用いないと、スイッチバック後の直進が綺麗に出てきません。

送信機にも動画撮影に特化したセッティングが必要です。
上記したようにWookong_Mなどのフライトコントローラーのラダーは、強固に保持するセッティングを推奨しています。
これは、綺麗な直線を出す観点から。
しかし、このセッティングでは、繊細なコントロールを行うには舵が荒すぎます。
ここはデュアルレートとエクスポを詰める必要があります。
個人の味付けとなる部分なので、もっとも基本的な事柄のみ記します。
「中立付近は甘く、レートは実際のフライトに必要以上の範囲にしない」　(ノウハウ公開)
以上が、動画撮影向きな機体の送信機セッティングです。

◆スイッチバック向きの機体設計
「上下左右の重心位置の適正化」　(ノウハウ公開)
スイッチバック動作は、短い時間に水平方向のバランスが激しく動きます。
「前後左右のバランスは完璧に取っているぞ！」という意見があるかも知れませんが却下します。
ここで重要なのは、「上下方向のバランス」です。
上記サンプルの様な早い速度からのスイッチバック動作では、上下方向のバランスの悪い機体の場合は問題が発生します。
前進などの姿勢を取ると、上下方向のバランスが悪い機体は「前後方向のバランスが大きく崩れます」
これを短時間で真逆の方向に振ると言う事は、機体側には大きなストレスとなります。
結果として、上下方法の精度が甘くなったり、ラダーに意図しない動きが入る事の切っ掛けとなります。
モーター余力が十分な場合でも、上下方向のバランスが優れていることはメリットです。
ただし・・・
「軽量機体では、必ず下方にバランスは崩してください」　(ノウハウ公開)
DJI Wookong_Mでは、上下重心が浮力重心よりも上になるという制御アルゴニズムが組まれていません。(2013年夏段階のファームウェア)
急速下降（激しい上昇気流）を実施すると、パーシャル域のフライトでハンチング入ってしまいます。
ここでいう軽量機体とは、カーボンフレームに軽穴を開けまくったクラスの機体です。
市販品には当てはまりません。

◆スイッチバックの学習方法
色々な練習方法があるかと思いますが、初歩の一例を紹介します。
ピルエットをしつつ、前後左右に意志を持って移動する。
お使いのマルチコプターで練習可能です。
一定の高さを維持してホバリングに入ります。
そこからピルエット(ラダーで回転開始)
このピルエットは、演技終了まで解きません。
この状態で、エレベーター・エルロンの一舵を操作を限定して、その辺を動き回ります。
まずは、ラダー＋エルロンなどで自由に動けること。
慣れてきたら、エルロン･エレベーターを交互に入れ替える。
ラダー回転の速度を上げるなど、応用を行いないます。
このフライトを身につけると・・・
ヘキサコプターで、1系統ダウンにある程度は対応する事が可能になります。
風が弱ければ、向かって欲しくない方向に行くのをある程度は留めることが可能。
全ての方の必須能力とは言いませんが、一線級を自負しているなら身につけるべきスキルです。

高度の予想管理：4次元を理解出来る才能

0:28～0:38

←最終的に、この高さに機体をコントロール。
この前準備は、0:28付近から始まっています。
これ以降は、ワークの区切りとなる「0:38」の3次元的な位置を、「ゴール地点」と呼称します。

0:28～0:38の90°のノーズインサークルです。
ただし、ゴール地点の橋の高さと高度が高い方向にずれています。
ノーズインサークルの時点で、エレベーター・エルロン・ラダーの3舵をコントロール必要があります。
これに、目標高度に落とす為のピッチ操作も入ります。
実際の業務撮影時には、演者の位置・芝居のタイミング・レンズの画角・託されているテイク数・撮影全体の進捗状況。
これらも、同時に判断する必要が出てきます。
自分でも不思議ですが、この様な大量の情報を一度にさばける能力を有しているようです。

「撮影時には、声を掛けないでください」と言うのが、普通の方のフライトスタイル。
0 [Zero]では、簡単なワークなら会話をしながら飛ばすのが日常です。
今回のワークは、会話をしながら出来るレベルの簡単な物です。
コラムで書いていますが、このテスト時も1年前の障害発生時挙動と比較しながら飛行を行っています。

機体の姿勢制御は、コントローラーに委ねる。
フライトコントローラーの進化による操縦作業は簡単になりました。
これにより、フライト技術の低い方も業務として参入可能になった。
ならば、プロとしてのフライト技術の差をどこに見出すか？
その答えの一つが、ワークの質です。
ただし・・・
この様なフライト技術は、努力のみでは習得出来ません。
努力以上に才能を問われます。
なお、このページは、「現役の映像制作者(カメラマンなど)」を対象として書かれています。
その分野で、既に一線級で活躍している方々ですので・・・既に、才能がある事が確定されている方なのです。
映像制作が未経験で、空物ラジコンを趣味としている。
この様な方では物になりにくい技術です。

コラム：0:18～の、「迷い」について

撮影能力が高い映像からは、「狙い」を感じ取る事が出来ます。
主被写体と背景の関係や速度感などから見えてきます。
この2点間まで計算に含めた作品は、私の知る限り国内の空撮会社のサンプルでは少数です。
（結果として、「そうなった」はカウントせず）
「ラジコン出身」の方と、「映像制作出身」の方とのサンプル映像で、もっとも違うのが「狙いが感じられるかの部分です」
上記したように、この様な映像を撮るのは才能です。
つまり・・・
「ラジコン出身」＝伸びしろが少ない
「映像制作出身」＝伸びしろが多い
この様に感じます。
「映像制作出身」は、ラジコンの操作技術は低いも物の、「何を、どこから、どう撮れば良いか」を理解しています。
「ラジコン出身」の方は、その逆です。
狙いが無い事から、フライトは直線主体。
高度変化や速度変化に意味を見いだせません。
「しっかり寄る」事が出来無いとも表現出来ます。
何よりも、1分程度の尺での作品制作は不可能です。

これからも、技術の進歩によりラジコンを飛ばすことのハードルは、どんどん下がってきます。
その時に、「ラジコン出身」と、「映像制作出身」の作品は､明確に違ってくるのとは当然と言えます。
2013年現在は、マルチコプター空撮の採用判断を行う方に、ラジコン作品の評価が出来る目が備わっていません。
その様な時も、徐々に違ってきます。
現場でご一緒するカメラマンや監督に、「AR.Droneを買ったよ～」とか「ファントムはどう？」と聞かれることが多くなりました。
現場のスタッフの方が、マルチコプターの経験者である事が多いのは、0 [Zero]の特長かも知れません。
その方々は、接したからこそ難しさを理解しています。
同時に「出来る事出来ない事」もわかります。
さらに、　「マルチコプターパイロットのフライト技術が重要」という点も理解して頂いています。
自分自身でマルチコプターを飛ばしている技術者さんのコメント例　「そんな、飛ばし方をすると、落とすんだけどな～」との事。
この様な方が増えてくると、プロを呼ぶべき空撮と、自分で出来る空撮の線引きが自ずと可能になります。
自社で最低限のマルチコプター空撮は可能。
難しいワークを求められるときと、高い安全性が必要な場合は、プロの登場。
これが、理想的と0 [Zero]は考えています。

本題に戻ります。
0 [Zero]のフライト時の映像からは、パイロットの狙いが感じ取れる事が特徴。
しかし、このページのサンプルからは、0:18～「迷い」が感じられます。
この、「迷いに」関して「言い訳」します。
この撮影は、電波障害の再検証として実施されています。
フライト開始時には、作品を撮ろうという意識はまったくありません。
故に、フライト速度は速めになっています。
ただし・・・0:00～は、明確な、「作品の一部」としての狙っていることが見て取れます。
・0:00　：　FIXにて、橋の路面を見せる
・0:04　：　横トラックに移行しつつ、高度低下＋カメラは水平にチルト＝欄干の無い沈下橋を印象づける
・0:10　：　沈下橋ルーズにてカット
このワークから送信機の5軸を同時に操作している事になります。
※画像転送装置も用いません。

この様に、映像から狙いは見て取れます。
本題は、0:18～からのふらつきです。
パイロットからは対岸に該当するこの位置で、1年前に電波障害(GPS抜け)が発生しています。
仮に障害が上空にある電線起因の場合は、電線に近づくほど障害発生のリスクは上がることを意味します。
それ故に、1回目は慎重に高度を上げつつ「電線を攻めています」
ところが、障害の発生は無し。
事前に、妨害電磁波の有無は探っていたことから、これ以降は疑いなく飛行を続けています。
それ故に・・・0:52付近となる2周目は迷っていない。
この予備知識の元で、問題付近を見直せば「電線を攻めている」の意味が見えてきます。
0:30付近までは、「探っている」のが映像からもわかります。
そこで、障害が無いという手応えを感じて、実務ワークを想定したフライトに移行しています。

「数飛べば良い画が撮れる」と一部コメントからは受け取れます。
それは、大夫違います。
意志を持たないフライトをいくつ重ねても無意味な事。
もちろん、本命のワークを導き出す為のテストフライトは重要です。
ですが・・・全てのテイクに狙いがあるのは当然です。

◆現役カメラマンの方々へ。
分野を問わずに、マルチコプター空撮への早期採用を期待します。
映像制作者向け「パイロット技術を身につける方法」でも記しています。
一線級で活躍している方なら、2013年現在のマルチコプターのプロ以上のレベルに1年で達する事が可能です。
さすがに、このページのサンプルレベル(横目で副対象を視野に入れつつ、4軸を同時にコントロール)は、大幅な投資が必要です。
その様な仕事の時には、0 [Zero]を呼んでください。
しかし、垂直上昇や単純な前進で撮れる画なら・・・いい加減なプロを呼ぶ理由はありません。
ご自分で撮影をすべきです。

◆0 [Zero]の言うところの、「普通」の空撮会社の方へ
申し訳ありませんが、あなたのビシネスモデルは数年で崩壊します。
・価格で勝負＝それ以上の低価格業者が参入
・質で勝負＝現役カメラマンが参入すれば、競争力は無くなる
先行した分のラジコン知識を拠り所とするメリットは、数年で無くなる事になります。
ここから先は、本当の意味でのカメラマンの質が問われる時代になります。
そして、「カメラマンの質」に該当する部分は、2013年現在のマルチコプターの、「普通」のプロの方には備わりません。
以下で具体的な基準を示します。
・スチール系＝フードを用いない
・動画系＝スイッチバックが出来ない
これが、私の目から見た、「生き残るプロと、それ以外」の線引きです。

「スチール系＝フードを用いない」　これは、写真を蔑ろにしている証拠です。
単発の写真なら、フードを用いない理由がわかりません。
中には、「0 [Zero]もフードを使っていない時があるじゃないか？」というツッコミもあるでしょう。(良く見つけましたね？)
そこにも、明確に理由があります。
パノラマ写真などの素材撮影では、画面内に太陽が入る事も日常。
その際には、フードを用いると、「太陽が入ったカット」と、「太陽が入らなかったカット」との映像の差が激しくなります。
この差が、画像加工の際には問題になります。
つまり・・・狙ってフードを外しているときが、実務ではあるのです。
仮に、単発写真を主たる業務としているなら・・・
折角の映像転送装置を活かす為に、サーキュラーPLを上空でコントロールするという機体を開発します。
スチール写真で食べているなら、この有効性がわかりますね？

「動画系＝スイッチバックが出来ない」これは、フライト技術とセッティング技術の低さを表します。
前進からの横トラック移行などは、定番と言えるワークでしょう。
この際に、「カクッ」とラダー操作の荒さが見えてしまうのが該当パイロットです。
スイッチバック動作の重要性には気がついています。しかし、機体側のセッティングが追いつかない。
映像撮影出身のパイロットで見受ける、「良い失敗例」です。
ここまで達しているパイロットなら、このページを参考に機体セッティングを詰めれば「生き残れるプロ」になります。
問題は、フライト技術の無い場合・・・
「早期に2名体制の機体を導入」「初期から画像転送装置を採用」
つまり、多くの2013年現在のプロが該当します。
フライトは、目視が基本。
この点に関しては、全ての方から同意が得られることでしょう。
この基本を蔑ろにして、ハードウェアの採用で逃げていると、0 [Zero]の目からは見て取れます。
動画主体のプロのマルチコプターパイロットなら・・・
半径50mの120°大旋回を、ノーファインダーで歩留まり高く撮影出来る。
ここが、足切りのレベルでしょうか？
※このサンプルは半径50m360°
このワークが出来ないと感じているなら・・・生き残るのは難しいでしょう。
仮に0 [Zero]を仮想敵としているなら・・・
半径100mの180°大旋回。ここまで、難易度は上がります。

測量系のカメラマンなどは、0 [Zero]の専門外なのでコメントを控えます。
ちなみに、0 [Zero]は撮影が本業ではありません。
敢えて出身業種を固定するなら、コンテンツ制作分野。
ラジコンも撮影も、本来なら本業では無い分野から参入しています。
良く言えば「万能」
悪く言えば「中途半端」な参入者です。

公開日：2013/11/11
最終更新日：2013/11/11

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