Caddx Walksnail Avatar HD Pro Kit, le test d’un système de retour vidéo numérique et stabilisation des images

Je vous avais présenté l’Avatar HD Pro Kit ici, vous en connaissez donc les caractéristiques théoriques. Mais que vaut ce système en pratique ? CaddxFPV m’en a envoyé un exemplaire, que j’ai pu tester avec le firmware préliminaire 32.37.8, puis avec le firmware beta public 32.37.10. Voici le résultat de mes essais…

La vidéo

Si la qualité est médiocre, vous pouvez télécharger la vidéo ici.

Le boitier Avatar HD VTX V2 ?

Il affiche les mêmes dimensions que son prédécesseur, 33 x 33 mm, mais son épaisseur prend 1 mm de plus : il mesure 10,5 mm de hauteur. Si vous remplacez un modèle Avatar HD VTX, sachez qu’il faudra vérifier que le millimètre supplémentaire ne pose pas de problème. Le boitier chauffe beaucoup lorsqu’il est alimenté, il est donc recommandé de veiller à laisser l’air s’écouler autour pendant le vol. Cela dit, je n’ai pas pris de précautions particulière lors de mon montage, et le boitier n’a jamais chauffé en vol. Au sol, pendant les mises à jour et les réglages, j’ai utilisé un ventilateur portatif pour éviter les ennuis.

Le montage du boitier ?

Il dispose de trous de montage à 25,5 x 25,5 mm qui sont partagés avec les vis des barres de maintien de l’antenne et de la nappe vers la caméra. Mais cette V2 ajoute aussi des trous à 20 x 20 mm. Les deux sont filetés. Pratique pour le montage sur des frames étroites : cela permet la fixation, même si le boitier dépasse sur les côtés. Il faut veiller à ce que le bouton d’appairage soit accessible, il se trouve juste à côté des connecteurs d’alimentation. Il faut aussi faire en sorte que le connecteur de liaison avec ordi soit accessible. Dommage, les deux sont à l’opposé l’un de l’autre, il faut donc que le boitier soit accessible des deux côtés. Juste à côté du bouton d’appairage se trouve la LED témoin d’activité.

L’alimentation et le branchement UART ?

Pour fonctionner, le boitier a simplement besoin d’être alimenté avec une tension entre 6V et 25,2 V (soit 2S à 6S), et d’être relié au GND. Pour profiter des fonctions supplémentaires comme l’OSD Canvas, la télémétrie, l’enregistrement automatique, il faut le connecter à un UART du contrôleur de vol (TX et RX). Pour cela, CaddxFPV offre deux méthodes. La première repose sur un connecteur JST 1.0 à 4 pins, avec l’aide d’un câble fourni dans la boite. Les 4 fils de ce câble sont à souder sur le contrôleur de vol. L’autre méthode consiste à souder les fils directement sur 4 pads. 

Pad ou connecteur ?

Chaque méthode a ses avantages et ses inconvénients. Le connecteur permet de déplacer facilement le boitier d’un appareil à un autre mais dépasse légèrement sur le côté. Le pad permet un montage plus solide, plus propre, qui ne dépasse pas, mais il est figé. Attention à ce détail : l’ordre du + et du GND n’est pas le même sur les pad et sur les fils ! Vérifiez à deux fois avant d’alimenter… et utilisez un smoke stopper pour éviter un drame. Un bon point : les attributions des fils et des pads sont indiquées directement sur la tranche du boitier. CaddxFPV précise qu’il faut un condensateur dans le cas d’une alimentation 6S pour éviter les pics de tension.

L’antenne ?

Celle fournie avec le boitier est une polarisée LHCP. Elle mesure 10,5 cm dans son intégralité, 5,5 cm depuis son connecteur u.FL jusqu’à sa base rigide, et 1,5 cm de diamètre. Pour l’installer, il faut retirer la barre de maintien en ôtant l’une des deux vis, puis la remettre pour que son connecteur u.FL soit sécurisé. Notez qu’à la différence du boitier Avatar JD micro / nano, et comme l’Avatar Mini 1S, il n’y a qu’une seule antenne. 

La caméra Avatar HD Pro ?

Elle repose sur un capteur Sony Starvis II, 8 mégapixels au format 1/1.8’’, 16/9. Son optique assure un FOV de 160° et une ouverture F1.6. La luminosité minimale est de 0,0001 Lux : c’est la promesse d’un comportement intéressant en conditions de très faible luminosité. Ses dimensions sont de 19 x 19 x 24 mm avec 2 pas de fixations de part et d’autre. Elle peut être montée à l’endroit ou à l’envers : il est possible de retourner l’image à 180° dans les réglages. La caméra est reliée au boitier par une nappe insérée dans un câble de 14 cm.

Le poids des composants ?

Le boitier Avatar HD VTX V2, la caméra Avatar HD Pro et la nappe pèsent 30,2 grammes. L’antenne ajoute 2,3 grammes et le câble avec connecteur 0,6 gramme. Le total est donc de 33,1 grammes.

La mémoire interne ?

Le boitier Avatar HD VTX V2 est doté d’une mémoire interne de 8 ou de 32 Go. Celui du Avatar HD Pro Kit affiche 32 Go. Cette mémoire sert à stocker les vidéos, les données gyroscope, et à installer les mises à jour. Il n’y a pas de carte mémoire sur l’Avatar HD VTX V2, ni de connecteur USB. Le connecteur est en fait un JST0.8 à 6 pins. Il est destiné à connecter le boitier à un ordi en USB. Pour cela, CaddxFPV livre dans la boite un câble qui se branche d’un côté dans le boitier, de l’autre dans un adaptateur USB-C, fourni lui-aussi.

C’est pratique, ce câble ?

Non, pas vraiment. La prise sur le boitier, le câble et l’adaptateur USB-C sont très fragiles ! Il faut brancher et débrancher avec précaution pour ne rien forcer ni arracher – on est loin de la facilité d’emploi d’un connecteur USB-C. Par ailleurs la prise côté boitier se déconnecte facilement, un peu trop. CaddxFPV a sans doute choisi cette solution pour économiser quelques grammes, un peu de volume et probablement quelques euros de royalties. Notez qu’il faut que le boitier soit alimenté (et donc le drone sous tension) pour accéder à la mémoire, il n’est pas en mesure de fonctionner en tirant son énergie du connecteur (contrairement à DJI O3 par exemple).

La mise à jour ?

Une mise à jour est nécessaire pour l’Avatar HD Pro Kit, mais aussi du côté du récepteur (lunettes, ou casque, ou VRX externe). Pour cela, il faut télécharger l’archive qui se trouve ici. La procédure est la même pour tous les composants : il faut placer le fichier du firmware sur une carte mémoire ou dans la mémoire interne, selon le cas, allumer le composant, attendre quelques secondes, puis effectuer une pression longue (environ 8 secondes) sur le bouton d’appairage. La procédure est très rapide avec les émetteurs (VTX) : la LED clignote en rouge puis passe au vert quand c’est terminé. Pensez à ventiler le récepteur pendant la procédure pour éviter la surchauffe. La mise à jour est plus longue avec les récepteurs : ils bippent assez longtemps, la procédure indiquant qu’elle s’achève par un long bip. Soyez patient, et surtout ne coupez pas l’alimentation pendant la mise à jour.

S’y retrouver dans les fichiers de mise à jour ?

Lorsque vous téléchargez l’archive de mise à jour, il faut la décompresser (elle est au format .rar). Et ensuite ? Il faut utiliser le bon fichier !

• Avatar_Gnd_XXXXX.img -> à placer à la racine de la carte mémoire des lunettes Caddx Avatar HD FPV System et Fat Shark HD03
• Avatar_Sky_XXXXX.img -> à placer à la racine de la mémoire interne des émetteurs vidéo Avatar Mini 1S, Avatar HD VTX, Avatar HD VTX V2
• AvatarSE_Gnd_XXXXX.img -> à placer à la racine de la carte mémoire du récepteur Avatar VRX
• AvatarMini_Gnd_XXXXX.img -> à placer à la racine de la carte mémoire du casque Fat Shark Recon HD

La procédure est la même pour tous les composants. Sur ceux avec une carte mémoire, il faut copier le fichier .img à la racine. Sur ceux à connecter en USB, il faut brancher et alimenter (et ventiler !), attendre que la mémoire interne apparaisse et y copier le fichier .img à la racine. Ensuite, il faut appuyer environ 10 secondes sur le bouton, puis attendre la fin de la mise à jour. C’est très rapide sur les VTX, beaucoup plus long et bruyant sur les VRX.   

L’appairage ?

La procédure est simple : il faut une pression simple sur le bouton du boitier VTX, et une pression simple sur le bouton du récepteur. Pensez à vous munir d’une pointe fine si vous devez appuyer sur le bouton des lunettes sur le terrain ! La liaison s’établit très rapidement. Il n’y a pas besoin d’activer le matériel au préalable sur un PC ou un Mac comme c’est le cas chez DJI.

Les réglages avec Betaflight ?

J’ai exclusivement utilisé l’Avatar HD Pro Kit avec Betaflight. Avec Betaflight 4.4, il suffit d’indiquer l’UART dans la colonne Périphériques de l’onglet Ports, sous le label VTX (MSP+Displayport), puis d’utiliser le Preset OSD for FPV.WTF, DJI O3 Avatar HD dans l’ongle Presets. N’oubliez pas de choisir HD dans les réglages de l’OSD pour profiter d’un affichage sur tout l’écran. Avec Betaflight 4.3, il faut activer le MSP correspondant à l’UART utilisé dans l’onglet Ports. Ensuite activer le Preset Avatar HD VTXs dans l’onglet Presets et choisir l’UART et map to displayport. 

Par défaut ?

Le boitier Avatar HD VTX V2 fonctionne probablement en mode CE par défaut pour être conforme aux plages de fréquences autorisées en Europe. Il affiche donc 4 canaux uniquement : 5735, 5770, 5805 et 5839 MHz. Ce qui permet de voler à 4 simultanément. Vous pouvez pouvez obtenir 4 canaux supplémentaires, les 5660, 5695, 5878, 5914 MHz pour voler à 8 simultanément. Pour cela, il faut télécharger le fichier avatar_std.txt qui se trouve dans cette archive et le placer à la racine de la carte mémoire des lunettes, du casque ou du VRX externe. Mais ce n’est pas légal en Europe.

Par défaut, encore ?

En mode CE, on pourrait s’attendre à ce que le boitier plafonne la puissance d’émission à 25 mW, le maximum autorisé en Europe. Pourtant le boitier Avatar HD VTX V2 permet d’aller jusqu’à 700 mW ! Si vous voulez encore plus, c’est possible, mais une fois encore illégal. Pour cela, il faut télécharger le fichier avatar_pwr.txt qui se trouve dans cette archive et le placer à la racine de la carte mémoire des lunettes, du casque ou du VRX externe. La puissance peut monter à 1000 et 1200 mW ! Cela fonctionne sur les Avatar HD VTX, Avatar HD VTX V2. Sur le Avatar Mini 1S, la puissance plafonne à 350 mW.

Définitions des images ?

La caméra Avatar HD Pro est capable de filmer en 1080p à 60 images par seconde, et 720p à 60 et 120 images par seconde. Le boitier Avatar HD VTX V2 prend en charge le 1080p/60, le 720p/60 et le 720p/100 (pas 120). Caddx m’a assuré qu’une future mise à jour du firmware permettrait d’obtenir du 1080p/120 côté VTX. Ce sera à vérifier. Les images sont en 16/9 (1280 x 720p). Le mode 4:3 est présent, mais il introduit des barres noires sur les bords pour le retour vidéo, et les images du DVR restent en 16/9. Le mode 4:3 Full retire les barres noires. Voici un exemple du retour vidéo 720p et du DVR 1080p.

En vol ?

Par rapport aux autres caméras Avatar, la caméra Avatar HD Pro propose des images avec plus de nuances dans les zones sous-exposées. Il s’agit sans doute d’une fonction de type HDR. L’effet secondaire, c’est une surexposition des zones claires. Il faut jouer avec l’exposition (EV) pour éviter les nuages brûlés.

La liaison vidéo ?

Elle m’a semblé très semblable à celle des autres émetteurs vidéo Avatar, avec une portée similaire, mais je n’ai pas eu le temps de vérifier la mise en difficulté avec la pénétration d’obstacles et le passage derrière la végétation. J’ai noté que le retour était sensible au placement de l’antenne : trop proche de la structure en carbone, la portée était réduite de manière signficative. J’ai obtenu de meilleurs résultats en la faisant beaucoup dépasser de la frame. Concernant la latence, je n’en ai ressenti aucune – mais je ne suis pas suffisamment bon pilote pour la percevoir.

Jello ?

J’ai utilisé l’Avatar HD Pro Kit sur une seule frame, un DC5 d’iFlight qui a accueilli différents systèmes de retour vidéo. Lors de mes vols, j’ai expérimenté un léger Jello, alors que je n’en avais pas avec les autres systèmes. Bizarre. Peut-être qu’un filtre ND permettra de réduire ces vibrations indésirables – mais je n’en avais pas de compatible sous la main.

En faible luminosité ?

CaddxFPV assure que la caméra Avatar HD Pro permet de voler dans des conditions de très faible luminosité… et c’est vrai ! Dans un environnement presque totalement noir, on voit les détails de manière suffisante pour percevoir les obstacles. Elle conserve même la gestion des couleurs ! Evidemment, les images sont excessivement bruitées, mais elles n’introduisent pas de flou de mouvement. Pour faire simple : la caméra monte très haut en ISO sans augmenter la vitesse d’obturation. Les valeurs max de l’ISO et du shutter speed ne sont malheureusement pas indiquées dans la fiche technique. Le meilleur résultat est obtenu en 60 fps, le mode 100 fps est moins efficace en basse luminosité.

Ca sert à quoi ?

Cette sensibilité permet de piloter avec suffisamment de détails à l’image pour voler de nuit avec des sources d’éclairage très faibles, voire au clair de lune ! Ou en intérieurs sombres, en bando par exemple. Note : les vols de nuit en catégorie Ouverte ne sont pas autorisés en France sauf sur des terrains d’aéromodélisme avec localisation d’activité et indication à l’information aéronautique. Pour mémoire, la nuit aéronautique débute 30 minutes après le coucher du soleil et s’achève 30 minutes avant le lever du soleil – ce qui permet de voler entre chien et loup ! (sauf dans les DOM-TOM, où les 30 minutes deviennent 15 minutes)

Les données gyro ?

C’est l’un des points forts annoncés par CaddxFPV : l’Avatar HD Pro Kit stocke les données gyroscope pour les utiliser avec l’outil de stabilisation logicielle Gyroflow. En pratique, ce composant IMU gyroscope se trouve dans la caméra Avatar HD Pro. Cela signifie qu’il faut accorder une attention toute particulière à l’isolation de la caméra face aux vibrations, avec du TPU ou des amortisseurs, pour obtenir le meilleur résultat. Les données sont transmises au boitier Avatar HD VTX V2 qui les stocke dans un fichier texte du même nom que celui de la vidéo .mp4, mais avec l’extension .gcs. 

La stabilisation avec Gyroflow ?

Les premiers essais que j’ai faits ont été rudes : les données n’étaient pas présentées dans le bon ordre (xYZ) alors qu’il faut du yXZ, il a fallu que j’intervienne manuellement. Je n’avais pas non plus le bon profil de lentille. Mais l’ordre des axes est désormais le bon, et Caddx m’a partagé des profils de lentille. Au final, la stabilisation sous Gyroflow est correcte, mais pas totalement satisfaisante pour plusieurs raisons. La première, c’est que l’image est stockée en 1080p : la stabilisation grignote sérieusement les bords de l’image, et le résultat du recadrage est plus proche du 720p que du 1080p. 

Et puis…

La deuxième, c’est que j’ai parfois obtenu des embardées parasites supplémentaires après stabilisation, malgré une frame au comportement « propre » qui donne satisfaction avec la stabilisation DJI O3 et GoPro. La troisième, c’est que le léger Jello contribue à la présence de parasites après stabilisation. La quatrième, c’est que des séquences de mouvements rapides déclenchent un zoom trop prononcé dans Gyroflow (ou des bandes noires si le zoom dynamique est désactivé).

Face à la concurrence ?

Que valent les images stabilisées par rapport à celles d’un DJI O3 ? D’une GoPro ? D’une DJI Action 2 ? Ne serait-ce que parce la définition est très basse (1080p dégradé par le recadrage des images), le résultat obtenu avec l’Avatar HD Pro est très en deçà de la concurrence. Pour revenir avec de belles images de vol, il faudra donc encore compter sur une caméra sportive stabilisée, type GoPro.

Le mode Share (Audience) ?

Le mode Share (appelé Audience chez DJI) permet de diffuser le retour vidéo vers un autre récepteur pour partager la connexion avec une paire de lunettes, un casque, un VRX. Ce mode était désactivé dans les précédents firmware publics. Il est désormais activable, via l’option broadcast(xxxxx) sur le récepteur maitre, et Share sur le récepteur secondaire… mais je n’ai pas réussi à le faire fonctionner entre des lunettes Fat Shark HDO3 et un récepteur VRX externe, même en forçant le retour vidéo au plus « léger » : 720p, bitrate et Frame Rate réglés sur Standard. Interrogé à ce sujet, Caddx m’a demandé « d’être patient ». EDIT : la fonction Share est désormais fonctionnelle, voir ici !

« Prometteur » ?

C’est le qualificatif qui s’applique aux produits de CaddxFPV : ils sont « prometteurs ». Ce qui signifient qu’ils sont opérationnels, mais que la partie logicielle n’est pas totalement aboutie. Pour l’Avatar HD Pro Kit, on note que le mode 1080p/120 ne fonctionne pas (encore), le mode Share non plus. Acheter ce système de CaddxFPV revient à leur faire confiance sur le développement du logiciel interne. Les précédentes mises à jour ont effectivement corrigé des bugs et apportés des fonctionnalités et c’est encourageant. Mais c’est aussi frustrant d’acheter un produit qui n’est pas finalisé.

Peut-on espérer du 2,7K ?

Le capteur Starvis II de Sony est capable de fournir des images en 4K (8 mégapixels) jusqu’à 90 fps. Evidemment, l’électronique de bord n’est pas en mesure d’assurer le traitement de ces données, bien trop gourmand en temps processeur, et qui entrainerait une chauffe excessive. Pourtant il serait très agréable de profiter de séquences en 2,7K/60 fps pour conserver une définition suffisante après application de la stabilisation. Mais rien n’indique que ce que sera possible sur l’Avatar HD Pro Kit.

Ce que je retiens de mes tests ?

Comme d’habitude avec les produits Walksnail, la promesse est très intéressante. Elle est presque tenue… Mais le firmware est toujours un peu vert, pas totalement achevé. Si vous pensez que les promesses des constructeurs n’engagent qu’eux, prenez le temps de surveiller comment le firmware évolue dans les prochaines semaines avant d’acheter. Le prix est correct, puisque l’Avatar HD Pro Kit est à peine plus cher (de 10 €) que la version précédente : il est positionné à $159 directement chez CaddxFPV (hors port et hors taxes), et à 190 € chez StudioSPORT (taxes comprises). 

Faut-il l’acheter ?

Si vous utilisez du DJI Air Unit ou du O3, l’Avatar HD Pro Kit n’a pas d’intérêt, passez votre chemin. Idem si vous utilisez déjà du HDZero. Si vous êtes en analogique avec l’envie de passer au numérique, ce kit est très séduisant, surtout si vous étiez habitué à une caméra à haute sensibilité pour des vols indoor façon lighttrack ! D’autant que contrairement à la solution de DJI, d’autres produits Walksnail permettent d’équiper les racers 1S de votre flotte. Si vous êtes déjà équipé en Walksnail, l’Avatar HD Pro Kit est parfait pour équiper vos futurs appareils en 2S ou plus en profitant de la caméra haute sensibilité et d’une stabilisation des images.

EDIT : questions à CaddxFPC sur la rétro-compatibilité…

HM : La caméra Avatar HD Pro est-elle compatible avec le VTX V1 ?
CaddxFPV : Oui, la caméra Avatar HD Pro est compatible avec tous les anciens émetteurs vidéo Avatar. Vous pouvez utiliser les nouvelles caméras sur les anciens VTX (V1, Light V1) et les anciennes caméras sur les nouveaux VTX (V2). Il faut simplement mettre le firmware à jour.

HM : Est-ce que le VTX V1 équipé de la caméra Avatar HD Pro stocke les données gyro ? 
CaddxFPV : Oui, il les prend en charge.

Note : je n’ai pas encore vérifié cela en pratique.

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