撰文 / 孙黎明 王娟
“欲穷千里目，更上一层楼”。站得高，是为了看得远 ；看得远，才知道美丽新世界。于是，人类发明、借助交通工具走四方 ：从地面到天空，人类越飞越高，借助飞行器飞越陆地大海，飞向太空 ；人类越看越远，借助各种望远镜实现 ；人类越看越细，借助摄像头、传感器看到眼睛无法触及的世界 ……
飞得高，看得远
1858年12月，在法国巴黎市民仰望的目光中，摄影师纳达尔站在热气球的吊篮里，对巴黎进行了拍摄。他因此成为世界上第一个进行航拍并被记录的人。有趣的是，纳达尔的兴趣不仅在于“上天”，对“入地”也情有独钟。1859年，他又对巴黎的部分地下陵墓和下水道进行了拍摄。
1860年10月，在美国波士顿，摄影师詹姆士 · 华莱士 · 布莱克（James Wallace Black）和热气球工程师塞缪尔·阿切尔·金（Samuel Archer King）利用热气球飞升到约370米的高空，完成了世界上现存的第一张航拍作品。这幅作品被命名为《鹰与大雁视角下的波士顿》。
热气球帮助摄影师脱离了地面的束缚，打开了摄影新世界的大门。但热气球高昂的成本，笨重、不够灵活的缺点促使人们寻找一种制约更少的平台来满足航拍摄影的需求。于是，在人们成功将时钟改造，并使之可以触发快门后，18世纪80年代开始盛行使用一种常见的“无动力飞行器”——风筝搭载摄像机进行航拍。
1888年9月22日，法国烟火技师阿梅德·丹尼斯在其发表的一篇文章中，建议在一个水平面上用12个镜头拍摄一张360度全景照片，这是人类第一次提出使用火箭航拍的概念。
随后，人们又开始把寻找载机平台的目光投向动物。德国药剂师尤利乌斯·诺布隆纳受一次鸽子送药因天气原因差点飞丢的启发，萌生了在鸽子身上装相机的想法。结果，鸽载相机设计不但成功，并于1908年12月凭鸽子拍摄回来的照片成功申请了专利。
航空航天业的发展，为飞高望远提供了更为广阔的平台。第一次世界大战后，飞机取代了笨重繁琐的气球和飞艇，成为航拍的主要平台，此后，飞机侦察成了一种非常直观、有效的情报搜集方式。第二次世界大战时，除了装备有专用照相机的侦察机外，一些战斗机和轰炸机飞行员还可以利用随身携带的相机完成航拍。
然而，无论是载人航拍还是卫星探测，其昂贵的成本和不方便性仍是阻挡大众消费的一道鸿沟。无人机的出现，特别是消费级无人机因为无限的创意和相对低廉的价格为人类飞高望远带来了革命性变革，航拍这个“旧时王谢堂前燕”得以“飞入寻常百姓家”，更多的普通消费者可以用无人机来重新认识这个世界。
奥诺雷.杜米埃所作版画：纳达尔提升摄影至艺术的境界（图片来源/Wiki）
现存世界上的第一张航拍作品
航拍：
不止拍大片那么简单
脱离了地面束缚的航拍，带给人们更丰富广阔的视野和不一样的视觉体验。婚礼摄影、旅游取景、户外运动……随身携带一个小小的无人机，就可以实现全程拍摄，记录下每个精彩瞬间，从而拥有全视角、自我版权的专属大片。
路上偶遇的婚礼车队，最前面的不是装饰漂亮的头车，而是一个掀开后备箱或者天窗，肩扛摄像机跟踪拍摄的越野车。且不说这样拍摄的安全性，单是画面的完整性就无法保证，而且需要录完后才能看到效果并与大家分享。有了无人机，这种纯“手动”的方式或许会退出历史舞台。使用无人机拍摄不但可以实时传输，更能拍出大场面：它具有的大视场可以在空中俯视全景；其上搭载的摄像机拍到画面后不但可以存储在数据卡上，更能将画面通过数据链实时传输到地面显示设备，实现同步分享。
另外，当人们想要买房时，单看规划沙盘或者在小区里考察，难免“身在此山中，难识真面目”。无人机就可助一臂之力。无人机可以在小区上空拍摄全景图，在各楼之间穿梭、甚至探进尚未完工的户型，拍摄的照片可以实时下传到手机或笔记本电脑，人们犹如拥有了翅膀，飞起来，俯瞰小区全景，对各个楼之间的距离、绿化、朝向、位置等一目了然，做到心中有数。
鸽载相机及拍摄的照片（图片来源/Wiki）
知识链接
航拍妙处多
无人驾驶飞机为航拍摄影提供了操作方便、稳定、安全、易于转场的遥感平台。其航拍影像具有高清晰、大比例尺、小面积、高现势性的优点，特别适合获取带状地区航拍影像（公路、铁路、河流、水库、海岸线等）。同时，无人机航拍可以从容地变换拍摄角度，有利于拍摄史诗级的电影大片以及第一视角的体育赛事直播。
“慧眼”拍万物
为了更好地看世界，人们除了给无人机搭载传统的轻型光学相机外，还搭载了诸如高速摄像机、红外传感器、激光扫描仪、激光雷达扫描仪、磁力仪等多种“慧眼”，以实现不同目标、不同目的的拍摄、勘测。
利用无人机俯瞰小区全景
高速摄像机：
高速捕捉细节
高速摄像机能够以很高的频率记录一个动态的图像，因为一个动态的图像是需要数个静止的、连贯的图片按一定时间速度播放出来的，一般家庭用摄像机、数码摄像机（DV）最多能达到100帧每秒，手机为30帧每秒，而高速摄像机一般可以以1000~10000帧每秒的速度记录。
利用高速摄像机我们可以捕捉美剧《犯罪现场调查》中子弹的冲击画面、美国科普电视节目《流言终结者》中的大爆炸，以及迪士尼作品《地球》中的动物飞行特技，甚至车祸模拟测试的纪录也能被高速摄像机捕捉到。
用高速摄影机捕捉子弹的冲击画面
纯红外摄影只能表现黑白的图像
红外感光设备配合滤镜得到的彩色红外照片
红外摄影：
雾里能看花 水中可望月
红外线（相对于可见光而言）对薄化纤、烟雾、水汽等材料具有穿透能力，因此红外相机使得雾里看花、水中望月成为可能。由于其可以在漆黑的环境中单独记录下物理反射的红外光，因此红外相机在军事、公安、考古、医学等领域有着广泛的应用。
但纯红外摄影只能表现黑白的图像，这是因为人眼中的色彩是物体对不同波长的可见光选择性反射、吸收的结果，而红外线是肉眼看不见的，也就没有色彩。如果红外感光设备配合滤镜，让一部分可见光通过，使可见光、红外线混合成像，就可以得到接近真实的彩色红外照片。
三维激光扫描系统：
复制实景的能手
三维激光扫描技术又称为实景复制技术，利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面大量密集点的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。其在测绘领域最基本的应用之一就是地形图绘制。
在测绘人员无法到达的陡峭山势或悬崖，多旋翼无人机搭载三维激光扫描系统可以轻松完成测绘任务，因为它不但可以近距离、多角度采集拍摄物信息，基于扫描的精细点云可直接生成三维地形模型，还能自动提取等高线。一次测量，同时获取三维及二维数据资料。
激光雷达探测器：
计算距离快又准
利用现代光频波段技术对所测量区域的电磁波进行传送和把控，是激光雷达测绘技术的主要工作原理。激光的光束打在物体表面会产生反射效果，反射的光束被雷达所吸收，雷达内部系统就可以根据光束发出和收回的时长对物体的距离进行计算。
磁力仪：
测量不怕险、难、贵
在偏远、危险或载人飞机测量成本昂贵的地区进行地球物理测量时，无人机能够发挥大用处。在无人机上搭载航空磁力仪（磁饱和式、质子旋进式、光泵式等），在空中即可测定总磁场强度、总磁场异常或总磁场强度的梯度等，从而普查磁性矿体和研究地质构造等。
利用无人机进行地形测绘
京公网安备11010502039775号
