Wissen: Verschiedene FPV-Kameras im Überblick

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Eines der Kernelemente jedes FPV-Systems ist die FPV-Kamera, oft auch als FPV-Cam bezeichnet. Diese Kamera nimmt das Bild aus der Ich-Perskeptive des Flugmodells auf, welches dann über FPV-Sender* und letztendlich die Antenne per Funksignal zur Bodenstation übertragen wird. Wie bei allen anderen FPV-Komponenten auch, gibt es bei der FPV-Kamera verschiedene Bauvarianten, die alle ihren berechtigten Einsatzzweck besitzen. In diesem Artikel zeigen wir dir, was du alles über FPV-Kameras wissen musst.

Wie bei allen anderen Komponenten des FPV-Systems gibt es auch bei Kameras zwei grundsätzliche Bauarten: analoge und digitale FPV-Kameras. Wenn man ganz genau ist, handelt es sich natürlich bei allen Kameras grundsätzlich im digitale Videokameras – lediglich das ausgegebene Signal ist entweder analog oder digital. Die Mehrzahl aller FPV-Systeme, vor allem für das sogenannte FPV-Racing, dürfte mit analogen FPV-Kameras arbeiten, um minimale Verzögerung zwischen Sender und Empfänger zu realisieren. Wir wollen uns daher zunächst analoge FPV-Kameras anschauen und betrachten, welche Eigenschaften beim Kauf wichtig sind.

IR-Sensitive vs. IR-Blocked

Diese beiden Begriffe begegnen dem FPV-Einsteiger bei der Auswahl der ersten FPV-Kamera mit beinahe hundertprozentiger Sicherheit. Sie beschreiben das Vorhandensein (oder auch Nichtvorhandensein) eines Filters für Licht im infrarotem Spektrum (IR). Kameras, die mit IR-Sensitive oder „no IR block“ beworben werden, verfügen über keinen IR-Filter. In der Praxis macht sich das durch ein wenig ausgewaschene Farben bemerkbar, wenn bei Tageslicht oder bei guten Belichtungsbedingungen geflogen wird. Nachts kann diese Kamera durch ihre IR-Sensitivität auch bei sehr wenig Licht erstaunlich helle und somit brauchbare Bilder einfangen. Wer also im Dunkeln oder gar Nachts (Achtung: Nachtflug ist in Deutschland nicht erlaubt!) unterwegs sein will, der muss auf eine IR Sensitive FPV-Cam* setzen. Die IR-Blocked Variante der FPV-Kamera* ist hingegen im Dunklen eher unbrauchbar, dafür produziert sie bei Tageslicht sehr kraftvolle Farben und hohe Kontraste. Letztendlich fällt der Unterschied aber den meisten FPV-Piloten sicherlich nur im direkten Vergleich auf.

RunCam SkyPlus - 2.8 mm Lens

FPV-Bildauflösung – TVL

Die meisten FPV-Cams setzen auf einen Sony Super HAD II Bildsensor, welcher mit verschiedenen Auflösungen gebaut wird. Die Auflösung von Kameras mit analogem Bildausgang wird in TVL (TV Lines) angegeben. Gemeint ist damit die Anzahl der horizontalen Bildlinien, aus denen das Bild besteht. Diese Angabe ist für Nutzer aus dem digitalen Zeitalter zunächst ein wenig gewöhnungsbedürftig. Letztendlich gilt aber auch hier, wie bei einer Auflösung in Pixel (Bildpunkten) je höher desto mehr Informationen enthält das Bild. Übliche FPV-Kameras übertragen Farbbilder in 600 oder 700 TVL. Hochwertige Modelle können auch 800 oder gar 1000 TVL leisten*. Ob durch höhere Datenmenge eine größere Signallatenz zwischen Modell und Videobrille entsteht, hängt vom Signalprozessor der Kamera ab. Weitere Komponenten, wie der FPV-Sender (VTX) beeinflussen das Signal in der Regel nicht, sondern wandeln es lediglich in eine elektromagnetische Welle um (Funksignal). Im schwarz-weiß Betrieb ist die Auflösung der meisten Sensoren noch ein wenig höher. Bei digitalen FPV-Kameras kann die Übertragung in 720p oder Full-HD (1080p) geschehen. Dies ist meist dann der Fall, wenn die Filmkamera* gleichzeitig auch zur Kontrolle des Modells genutzt wird. Dieser Fall findet sich jedoch wenn überhaupt in der Luftbildfotografie wieder.

Wide Dynamic Range (WDR)

Eine wichtige Technologie bei allen Kameras ist WDR – Wide Dynamic Range. Zu Deutscht „großer Dynamikumfang“. Dahinter versteckt sich ein Algorithmus zur Bildverbesserung, der Objekte in stark über- und unterbelichteten Bildbereichen trotzdem sichtbar macht. Beim FPV-Fliegen ist dies extrem wichtig. Ein Beispiel: Man fliegt bei Sonnenuntergang gegen die Sonne. Ohne WDR erkennt man aufgrund der starken Lichtquelle bis auf den Umriss unseres sinkenden Sternes nichts mehr – der Boden und der Himmel sowie potenzielle Hindernisse sind unterbelichtet und verschwinden im Bild. WDR arbeitet hier mit verschiedenen Belichtungsebenen, die diese Objekte in der Belichtung korrigieren bzw. die starke Lichtquelle zurückregeln, sodass weiterhin ein verwendbares Bild entsteht. Aktuelle FPV-Cams* beherrschen dieses Feature eigentlich durch die Bank – dies ist aber nicht in allen Modellen von vornherein eingestellt.

AKK CA20 Front

Spannungsbereich

Eine weitere Spezifikation der FPV-Kamera ist die benötigte Versorgungsspannung. Diese sollte in jedem Fall vorab gefiltert werden, dazu nutzt man im sogenannte LC-Filter* (L für Spule, C für Kondensator), die hochfrequente Störsignale, welche durch die Brushless-Regler in die Akkuspannung induziert werden, herausfiltern. Passiert dies nicht, kommt es oft zu unschönen Bildstörungen (Wellenbildung). Digitale Systeme sind hiervon in der Regel nicht betroffen. Die Breite des Spannungsbereiches einer FPV-Kamera entscheidet darüber, ob zusätzliche Spannungswandler (UBEC)* an Bord des Modells mitgeführt werden müssen. Akzeptiert eine Kamera beispielsweise nur 5 V, so müssen diese aus der meist höheren Flugakkuspannung gewandelt werden. Viele FPV-Kameramodelle können jedoch mit Spannungen von 3 V bis teilweise über 30 V arbeiten. Ein breiter Spannungseingangsbereich (wie z.B. bei RunCam Produkten) sollte daher auf jeden Fall bevorzugt werden.

Brennweite / Blickwinkel

Natürlich hat jede FPV-Kamera auch eine Linse bzw. ein Objektiv*. Diese Linsen gibt es mit verschiedenen Brennweiten – oft auch als FOV (Field of View) angegeben. Diese Angabe wird entweder in Milimetern (Brennweite) oder in Grad (FOV) gemacht. Je größer das FOV, desto größer ist der Fischaugen-Effekt. Standardwerte sind 2,1 mm bis 2,8 mm. Je größer die Brennweite, desto kleiner das FOV.  Die meisten FPV-Cams verfügen über eine Schraubbefestigung für die Linse, sodass sich beliebig Linsen wechseln lassen. Einige Micro-Cams* haben aufgrund der geringen Abmessungen jedoch eine fixe, eingeklebte Linse.

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Nils Waldmann

Nils Waldmann

...studierter Wirtschaftsingenieur und Wirtschaftsinformatiker, leidenschaftlicher Modellbauer, Hobby-Fotograf, Akku-Liebhaber und freier Redakteur bei dem Computer-Onlinemagazin Allround-PC.com.

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