可视遥控航空摄影的探索与实践

 

摘要：可视遥控航空摄影是指利用氢气球或氦气球等非动力载体将装上可视遥控器发射机的相机升上天空，发射机将相机取景器画面用无线微波方式传输到地面，而人留在地面用监视器监视照相机取景器画面，无线遥控相机对焦、快门,从而实现可视遥控航拍。

关键词：可视遥控航空摄影，拍摄注意事项、要领、技法。

多年来，我有一个梦想，让我手中的相机插上翅膀，在理想的天空中自由遨翔……。

 一 、航空摄影的现状

航空摄影,是指从空中向地面进行的摄影。过去航空摄影曾被应用于地图的测绘，矿物资源的勘察，土壤肥力的测定，水资源的寻找等领域。现在由于科技进步，人们生活水平的提高，航空摄影也就成为广大摄影爱好者的一个创作内容，一种创作手段。航空摄影已经成为摄影人的一种普遍需求。

在航空摄影发展的历史上,法国人纳达尔乘坐汽球,跳出山外,飞向高空,于一八五八年十二月拍摄了世界上第一幅航空照片#p#分页标题#e#(也叫鸟瞰照片),开创了空中摄影之祖,纳达尔是法国历史上著名的摄影师,在航空摄影的历史上，他进行了第一次空中摄影的伟大创举，把人们的幻影变成了现实。

　　传统的航空摄影都是靠载人飞行器载人升空而完成的，就飞行器也就是所谓的载体而言有以下几种方式：

一、超轻型飞机：

　　自身重量最轻的一种飞机。一般超轻型飞机重量空机时不超过150千克，载人不超过2名，飞行速度不超过每小时100公里。
　　超轻型飞机是在20世纪70年代迅速发展起来的新机种，构造简单，重量轻，价格便宜，容易驾驶，维护方便。因此很快在欧美一些国家流行开来，成为航空摄影、体育、娱乐和个人交通工具，同时也在农业、护林、交通、监视等方面得到应用。
　　超轻型飞机的结构形式多种多样，多由个人装配试飞。按照制造的难易程度，可分为初级和高级两类。初级超轻型飞机由铝管作骨架，以聚酯纤维织物、尼龙绸等作为机翼和机身的蒙皮，飞机各部分之间采用钢索拉紧加强，有的没有机身座舱，只在机翼下吊装座椅。发动机一般装在后部，使飞行员有更好的前视界。高级超轻型飞机采用泡沫塑料和玻璃纤维制成具有流线外观的机翼和机身，飞行阻力较小，性能优于初级超轻型飞机。

　　目前在国内航空摄影使用比较多的是由北京航空学院制造的"蜜蜂2号"，"蜜蜂3号"、" 蜻蜓5号"、上海制造的Q2#p#分页标题#e#型和南京生产的"旅游者"号等。

二、动力伞：

又叫动力滑翔伞，由滑翔伞或硬制伞翼加装发动机及载人挂架组成。按载客人数可分为单人和双人，按飞行方式可分为背式和轮式。推进器多为两冲程的风冷发动，飞行时间达1-5小时。动力伞的最大优点是起降灵活，受场地限制小，能在马路和操场上随时起飞，较为方便。适用范围很广，可用于飞行培训、旅游观光、航空摄影及商业广告飞行等。

三、热气球：

热气球飞行的理论是根据包在球囊里的气体轻于或密度小于周围大气的气体作用在球襄上的升力理论。它是通过燃烧器点火、熄火的间隔时间长短调整球囊温度（气体密度）来控制热气球的上升和下降，根据不同高度层的风向来控制和调整自己的前进方向，它的速度与风速相同。

　　除以上三种方式以外还有采用载人直升飞机、民航客机、无人驾驶航空模型、遥控飞艇等航空摄影方式。

二、可视遥控摄影及遥控航空摄影的必要性

新闻行业里最幸苦的要数摄影记者，整天背着几十斤重的摄影包，有时还要外加一付铝合金的梯子到处跑，为了抢占最佳位置不得不削尖脑袋往人群里钻，有了可视遥控，将相机往独角架上一装，想怎么拍就怎么拍，可视遥控摄影的出现意味着，摄影记者背着梯子到处跑时代的结束。

野生动物摄影一直体现着摄影人敬业精神的最高境界，为了拍好一张野生动物照片，摄影人跋山涉水，历经千形万苦。一位野生动物摄影师想要拍摄一组鹰的照片，不惜血本人为制造了一棵参天大树，用了半年多的时间每天移动几英尺，才将这颗用于拍摄的假树移到了鹰巢附近，如果采取“可视遥控”方法，也许不须如此大动干戈。#p#分页标题#e#

体育摄影如同体育比赛本身一样竞争越来越激烈，悉尼奥运会上体育记者的人数甚至超过了参加比赛的运动员，兴许在下一届奥运会上人们会发现足球比赛的球门旁、篮球赛场的篮板上、百米决赛的终点线多了一台台可视遥控照相机，而记者们则端坐在看台上面对监视器，一边欣赏激烈的比赛，一边捕捉精彩的瞬间。

现代的建筑越建越高。建筑摄影的拍摄难度日益增加，以前拍摄建筑物，往往采取移轴的方式来校正透视变形，变形可以得到校正，但仰拍照片无论怎样都表现不出建筑物的高大宏伟。如果将相机升到建筑物一半的高度拍摄其效果可想而知。

人像摄影有史以来始终是顾客摆姿式，摄影师看镜头按快门。顾客在看到照片之前心里没有底，可视遥控摄影能让顾客在快门按下的瞬间直接看见自己的形象，摄影师也能从双手紧握相机，眼睛紧盯取景器的束缚中解放出来。摄影变得如同照镜子般的轻松愉快，甚至可以让顾客自己掌握遥控器，在自我感觉良好的时候按下快门。人像摄影由摄影师单向主观的创作转变为摄影师与顾客双向互动互补的共同的创作。

国家重点工程建设如奥运工程建设的需要。从奥运的申办成功到奥运工程的规划，航空影像在其中得到了有效的应用，从2004年起，北京市就进入一个以筹办奥运为契机的加速发展时期，奥运会比赛场馆及相关设施建设进入全面建设阶段，按照《北京市奥运工程比赛场馆和相关设施建设综合计划》,在2005年，新建场馆和国家会议中心、奥运村、媒体村等相关设施都将进入结构施工，这些建设工程对现势性航空摄影资料的需求非常迫切。
　　城市交通建设。随着经济的腾飞各城市加快了轨道交通、城市道路、高速公路、机场建设等工程建设，这些工程显然需要现实性航空摄影的资料。同时，每年有许多交通工程相继完成，城市地形地貌有很大变化，也迫切要求对原有资料进行更新，还有城市环境治理和建设等都离不开航空摄影资料。                   

三、可视遥控航空摄影

传统航空摄影的局限性使得摄影留下了诸多遗憾，纵观摄影史，摄影术自1840年发明以来，世界上保存下来的照片不计其数。如果留心观察就会发现这样一个问题，现存的照片几乎百分之九十九以上是在离开地球表面1.8米高度以下范围内拍摄的。因此,从宏观上讲,摄影自发明以来，其拍摄角度一直是一个平面的二维的空间。如果将拍摄对象当作一个立体的六面体，那么它应当有上、下、左、右、前、后六个面，而如今的摄影在实际拍摄过程中只是在围绕被摄物的前后左右兜圈子。摄影艺术在拍摄角度上被限制在一个平面的二维的空间以内。拍摄角度二维的空间在很大程度上制约了摄影艺术的发展与进步。所以摄影人迫切需要飞上天空，去开拓摄影拍摄角度的第三维空间。#p#分页标题#e#

　　所有的摄影人也许都和我一样，有过同样的航拍的梦想，梦想有一天拿起手中的相机飞上蓝天，象鸟儿一样俯瞰大地。然而梦想与现实之间有着一条难以跨越的鸿沟，天文数字的航拍费用，相对危险的拍摄环境让绝大多数人对航拍可望而不可及。

　　本人经过多年的探索与实践，摸索出一条行之有效，简单而拍摄成本极低的可视遥控航空摄影的方法。

所谓可视遥控航空摄影是指利用氢气球氦气球气球等载体将装上可视遥控器发射机的相机升上天空，发射机将相机取景器画面用无线微波方式传输到地面，而人留在地面用监视器监视照相机取景器画面，无线遥控相机对焦、快门,从而实现可视遥控航拍。

可视遥控航空摄影听起来很深奥，实际上其原理并不复杂，遥控器由电视摄像头，无线电视信号微波发射接收机，监视器及无线遥控器组成，摄像头从传统胶片相机或数码相机取景器中摄取电视信号，再由无线电视信号微波发射机发送到地面，接收机接收到电视信号，在监视器上显示出来，操作者根据拍摄需要，用无线遥控器控制空中的相机对焦、变焦、上下左右旋转，当达到理想位置时，按下无线遥控器上的快门按钮，完成拍摄。

遥控器使用非常简单，将做成闪光灯形状的发射机往相机闪光灯插座上一插，相机快门线与发射机相连接即可。从原理上讲，遥控器适合于几乎所有的传统相机和数码相机，本人曾经使用过手中的美能达—300、尼康—90X、玛米亚67、潘福来612、理光GR10等相机遥控航拍过，与自动相机相比较，手动相机使用起来相对要麻烦一点，如玛米亚67和潘福来612等机型，每拍一张都要将相机降下来过片和上快门。

升空装置，本人一直使用的是一般商家开业庆典用来悬挂宣传条幅的氢气球，任何一家礼仪公司或气象台都有这样的氢气球出租，也可以自己购买氢气球去供气部门灌气，一只气球约1—2百元，氢气在武汉的价格是35元/瓶，一般二瓶气就够用了。氢气球可以重复使用，不算其他费用，在武汉市航拍一次的成本不足一百元。2、5—2、8米直径的氢气球升力一般有5—7KG，将一台尼康#p#分页标题#e#—90X机身加一个常用镜头，大约可以升到5、6百米的空中，（加装增距天线可视遥控距离可以达到1000米）相机悬挂在气球上，由二根绳索牵引氢气球。

与使用飞机等载人飞行器航拍相比，可视遥控航拍有以下几点优势：

一，  成本低，以武汉为例，租直升飞机航拍一次的成本最少要一万元，而用氢气球航拍的成本不到前者的百分之一。

二，  安全系数高，氢气球没有机械动力设备，不存在故障问题，球体由强力复合薄膜或高级PVC材料制作，出现漏洞时只会缓慢下降，不可能出现孩子玩的橡胶气球那样的爆炸。而载人飞行器出现的事故经常听说，有人为此付出了生命的代价。

三，  稳定性强，相机升空时有三个作用力作用于相机，氢气球向上的升力和二根绳索向下的拉力，在没有强风的天气里相机相当稳定。载人飞行器始终处于运动状态，从理论上说运动状态下拍摄的照片清晰度肯定低于静止状态下拍摄的照片。

四，  升空时间长，载人飞行器受油料的限制，升空时间不会很长，而氢气球只要密封性能好，在空中停留个二三天不成问题，如果及时补充氢气升空时间还会更长，摄影有很多时候需要等光线，可视遥控为此提供了便利条件。#p#分页标题#e#

五，  高度可以任意调节。无论是什么载人飞行器，在飞行高度上都受着地形地貌的制约，尤其是500米以下的超低空，谁都不愿意拿自己的生命去冒险。可视遥控航拍在O米至5、6百米高度上可以任意调节（如果希望加大高度可以用提高发射功率的办法来解决）。

可视遥控器的制作由于涉及电视摄像、无线电视信号的微波传输和接收、无线遥控信号的传输和控制，一般具备无线电专业工程师以上人就可以制作，按目前的市场价格，制作一套遥控距离5、6百米的可视遥控器大约需要10000元左右。如果大批量工业化生产，其生产成本会降低许多。本人设计的照相机可视遥控器，在2000年获得国家专利（专利号：99245381。X）。一套可视遥控设备，包括气球和绳索放线装置重量大约不到8KG其中发射机约200克，带监视器的接收机和遥控器总重量约300克。经过八年多的实际使用，航拍效果令人满意。照相机可视遥控可视遥控器已经成了我摄影创作中必不可少的“新式武器”

四、可视遥控航空摄影的拍摄方法

一、熟悉大气的光学特征

进行航空摄影，首先要对大气的光学特征进行了解。大气是由氮、氧和少量的二氧化碳、氢、臭氧等气体并含有悬浮着的水气和尘埃杂质组成，包围着整个地球。大气对光具有折射、吸收和散射作用。大气对光的折射能使光在大气层中传播的路线由直线变成曲线，能使生成的影像产生位移与变形。尤其在拍摄高度较高、倾斜角度较大时，影像位移和变形更为明显。大气介质能吸收光的能量，因而使光传播的速度变得缓慢而引起亮度减弱。大气能使太阳光变为散射中心点向四面八方传播。光是摄影的生命。光学影像是由景物反射的光线通过镜头使底片感光进行化学反应而生成的。大气对光的折射、吸收和散射直接影响着影像的色差、反差、影调和清晰度。

　 二、了解线条透视在航拍中的变化

从空中鸟瞰大地，一幅幅画面美不胜收。作为摄影者，要在瞬间按下快门，必须很好地调动造型手段，发挥影调、线条、色彩的作用，增强作品的形式美。升空拍摄之前，对地面进行观察和分析，并把要表现的对象通过感官的提炼，使它更整体化，形成连贯的结构。空中拍摄时，要注意线条的透视规律和画面线形的远近、大小、粗细、线条的扩散与聚集随着气球的高低变化而变化的情况。因此，拍照时根据光线的不同变化，借助于景物线条透视原理，使画面产生纵深感和空间感。从空中拍摄一般采用顺光或侧逆光，在线条的运用上竖线条较多，因为竖线给人一种气势大、坚实、庄严、高耸的感觉，并会使被摄体产生强烈的冲击力。航拍中，采用斜线也较为广泛。

三、快门时间的控制与选择

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在空中时，一般无风情况下用 1/125秒就可以了；微风时，快门时间要加快1～2倍。在拍摄地面景物时，需要较快的快门时间，气球离地面距离越近，快门时间要越快。气球高度较高，地面景物相对移动较慢，当气球高度在500米以上，快门时间1/250 秒就可以了。拍摄普通场景，一般高度在200-300米为宜。快门速度以1/250至1/1000秒为宜。

四、滤色镜在航拍中的运用

滤色镜是一种能够改变光谱成分的附加镜。在航空摄影中主要是减少大气烟雾的影响。其中有一种青色烟雾，含有较多的蓝、紫等短波光线；另一种是灰白色烟雾，由水气、尘埃组成。它们能使物体产生色差、灰雾，从而降低影像的反差和色彩还原。从高空拍摄城市建筑、农村田野、牧区草原等黑白照片，适合选用黄色滤色镜或橙色滤色镜来减少烟雾的影响。拍摄彩色照片偏光镜用处最多。航拍水面船只岛屿加用偏光镜会消除被摄表面与阳光照射水面形成的光斑所产生的光晕现象。渐变镜是一种由深颜色逐渐变为浅颜色的变密镜。它由于颜色深浅不同，其吸收光谱范围和光量也不同。航拍时，视角内远景和近景的光线路程相差很大，烟雾高度会引起像面照度不均的现象。选用渐变镜，既可减小不同程度的烟雾影响，又能补偿像面照度不均的现象。

五、曝光与对焦

在空中，遥控状态下要想获得正确的曝光是非常困难的，所以，在测光时，最好不要使用相机的点测光和中央重点测光模式，而应该采用平均测光模式。在空中紫外线一般都比较强烈，为了防止过曝，可以按照相机的测光值再加高一档或半档快门以降低曝光量来进行拍摄。地面水面占据画面较大面积尤其是水面产生强烈反光时应当适当增加暴光补偿，深色地块占据教大面积时则应适当减少暴光补偿。而假如相机本身具备包围暴光模式，在拍摄时则应打开这一功能，使相机可以根据自动测光结果正负减挡光圈拍摄，从而获得一个景物 3 张不同曝光效果的照片，以防止错过美好的镜头。而为了保证图象的清晰，首先要设法使你处于一个稳定的状态之下，空中的风一般都是一阵一阵的，画面晃动时可以等待画面较稳定时再按动快门。一般航空摄影，高度都会超过30米，所以相机的焦距都采取手动模式调至无穷远处，采取这种方式还可以防止拍摄画面反差过小造成相机无法自动对焦的现象发生。

 六、白平衡：

使用数码相机在天空中拍摄，许多时候会遇到色彩斑斓的情况，但自然中的色彩有时也许并没有那么瑰丽，这时候，巧妙的运用错误的白平衡就能达到很好的艺术效果。例如拍摄时间为早上和傍晚时，天空的整体色彩由于阳光的照射以金黄色为住，为了表现出其瑰丽宏伟的一面，应当使用了日光白平衡，使整体图像色彩发红，此外还为了达到一些其他特殊效果还可以采用一些其他白平衡模式例如使用荧光灯白平衡，使图像看上去整体呈冷蓝色等等。

七、拍摄相机的选择

理论上所有的相机都可以用来完成可视遥控航空摄影，但使用传统胶片的手动相机拍摄起来比使用自动相机麻烦，由其是大画幅技术相机如617相机，每次升空只能拍摄一张胶片，比较而言数码相机拍摄比较方便，如佳能EOS-D系列、尼康-D系列数码相机，安装一张1G的卡升空一次可以拍摄近两百张照片，相对来说成功率就大多了。数码数码相机的另一大优势是在有风情况下相机不稳定时可以采取提高感光度的方法来提高快门速度，从而保证拍摄画面的清晰度。

八、拍摄时需注意的事项：

#p#分页标题#e#　　1.画面不稳定时应掌握即将到达适当位置时就开始拍，若你等到你觉得是完美的位置时再行启动快门通常已经太晚了，但也不要太早就按快门，中间的时差必须要靠练习来使得技术更行完美。

　　2.多拍几张以增加成功的机率。

　　3.拍摄以定焦镜头为佳，焦距一般选择在18MM-35MM。

　　4.快门速度最好不低於1/125秒以避免画面模糊。

　　5.如果光线许可，光圈尽量使用在f 8~f 11之间，这几个光圈值是镜头画质表现最细腻的地方。

　　6.如果对拍摄地点已有相当的认识，在拍摄之前最好要先在脑中事先描绘出想要的画面并事先演练拍摄时会遇到的问题，拍摄时要沉着冷静的选取拍摄时机，不要太早浪费了底片，太晚则丧失了时机.

7.建议不要使用ISO值太大的底片，最多到400，航空摄影的作品，一般人都会放大来欣赏，若画面颗粒太粗则也算不上是一张好的作品。

五、可视遥控航空摄影拍摄实践

图一，去年的凤凰古城摄影大奖赛，吸引许多影友的广泛关注，湖北的建设摄影协会专门组织了一次凤凰古城的摄影创作，邀请我去作指导老师。去之前考虑到凤凰古城众人云集、高手林立，既然是以老师的身份出现，得拍出点与众不同的作品才对得起观众。于是我带上了自己的“新式武器”。来到凤凰的第一件事就是找气象台租气球，台长说我的运气真好，前几天刚接了个学校做庆典的单子，氢气球还没有放气，我以比平时低一半的价格租了只氢气球，在凤凰街上找了辆敞蓬农用车，开始了凤凰古城的航拍，第一个拍摄点选在了虹桥对面的盘山公路上，用美能达300机身俄罗斯16MM鱼眼镜头富士100负片升空，相机升到3百多米时，从监视器上发现穿城而过的沱江在画面上形成S型，古城依山畔水，按下遥控器快门钮拍下了这张凤凰古城全貌。#p#分页标题#e#　　　　　

图二，拍完古城全貌，将气球绑在农用车上直奔离县城约40公里的南长城，等我和农用车司机来将气球升起来的时候，天空刮起了北风，气球被风吹得几乎和地面形成了45度斜角，本来以为没戏了，打开监视器反而发现了一幅令人振奋的画面，南长城犹如一条卧龙盘卧金色的大地上，结果喀嚓喀嚓，卧龙几呼谋杀了我整整一个胶卷。升空相机：尼康90X机身，俄罗斯16MM鱼眼镜头，柯达100VS反转片，高度500米。

图三，三江苗寨距凤凰城约80多公里，我们赶到的时候天空下起了毛毛雨，司机问我“拍不拍”|我咬着牙说“#p#分页标题#e#拍，天塌下来也要拍！”这回把带去的所有绳索都放了出去，将尼康90X加20MM定焦镜头，柯达100VS升到了约500米的空中，一幅充满秋收后喜悦的三江苗寨美景映入眼帘……

图四，离开凤凰的头一天晚上下起了暴雨，谁也不会想到凌晨居然雨过天晴，5点多爬起来，赶到气象台，阿弥陀佛！挂在室外的气球居然没事，台长混熟了，也懒得谈价钱，气象台本来就是凤凰城内的制高点，居高临下，我将所有的绳索都放完，总高度约600多米，拍下了这张取名为《虹桥晨歌的》作品。升空相机：尼康90X加20MM定焦头，柯达100VS反转片。

图五，武汉附近有个梁子湖，著名的武昌鱼就产自这里。每年九月份梁子湖都要举办一年一度的捕渔节。这一次的航拍经历最令我难忘。由于晚到了一步，找不着渔船了只好将在湖上拍摄的计划改到了岸上，等相机升上了天空拍下一张捕渔节庆典的照片才发现我们站错了位子，（画面里的彩色气球就是我用来将相机升空的氢气球）升空相机：美能达#p#分页标题#e#300机身，腾龙28—70MM镜头50MM段，乐凯400负片，高度400米。

图六，这是我航拍经历中最惊险的一幅作品。氢气球的正下方摆满了焰火，谁都知道氢气是绝对不能沾火的，氢气沾点火星就会爆炸。即使是飞机也没有谁敢在焰火上空飞翔，谁敢拿自己的生命开玩笑！这也许是没有人俯拍过焰火的原因吧，当我们发现开始放焰火的时候想要躲开已经来不及了，下降等于是往火坑里跳，没有退路可走。我赶紧吩咐助手将所有的绳索都放完，当我胆战心惊地打开监视器，俯瞰一朵朵绚丽的礼花盛开的时候，一颗悬着的心才算塌实了。升空相机：美能达300机身，腾龙28—70MM镜头50MM段，乐凯400负片，高度500米 。

 

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图七，经过头一天的历险，我们谨慎了许多，没有渔船绝不升空。好在捕渔节后渔船多出来了许多，我们找了条渔船，围着梁子岛转了两圈最后选中了这个能俯瞰全岛的位置，升空相机：尼康90X，俄罗斯16MM镜头，柯达100负片，高度500米，画面边缘部分不清晰，可能因为想是镜头光圈开到了２.８。

图八，湖北鄂州市有个凤凰广场，是当地政府引以为骄傲的脸面工程，拍摄时间下午5点，美能达300相机，柯达100负片，高度500米，相信所有要出版城市风光画册的影友都希望拍到类似的画面。

 

图九，2003年7#p#分页标题#e#月接受了省水利厅大型画册《丰碑》航拍项目。黄岗市段去过两次都因天气而无功而返。第三次赶上了好时机，两张6X12拼接拍下了一个中等城市的全貌。升空相机：潘福徕6X12，柯达100负片。光圈8，1/250，高度400米。

 

 

图十，现场抓拍比赛影友们都经历过，为了一个最佳角度大家削尖了脑袋一起往钻，我用一只特制的8米高的三脚架将相机升空，居高临下拍下了这张独一无二的照片。升空相机：理光GR-10，柯达100VS反转片，高度8米。

 

　　图十一，照相机可视遥控器实物照片，左边为发射机，右边是接收机。

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图十二，旅行状态的全套遥控器

图十三，准备升空遥控云台和相机

图十四:安装了可视遥控器的索尼X-10P摄像机

十五:选点升空

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作者：史建文  湖北省摄影家协会秘书长

邮箱：zbdb7875@sina.com