Wie man einen Arduino benutzt, um schöne Hochgeschwindigkeitsfotografie zu schießen

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Weingläser und knallende Ballons zu zerschlagen, macht natürlich Spaß - so rolle ich. Aber in Kombination mit einer DSLR-Kamera und einem Arduino kann es auch interessante Fotos machen. Genau das werden wir heute tun.

Projektgrundlagen

Dieses Projekt besteht aus zwei Teilen - der erste ist ein Tonauslöser. Mit einem Piezo-Summer als Mikrofon und einem Arduino können wir laute Geräusche leicht erkennen und eine Aktion definieren. Der zweite Teil ist das Kamera-Setup. Da das Auslösen der Kamera direkt zu langsam wäre, lassen wir den Kameraverschluss in einem dunklen Raum offen und verwenden einen externen Blitz, um gerade genug Licht zu liefern, um die Aufnahme zu vervollständigen.

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Ausrüstung

  • DSLR-Kamera mit Stativ
  • Externer Blitz mit manuellem Auslöser
  • Arduino
  • Piezo Summer und 1M Ohm Widerstand
  • 4N35 oder ähnlicher Optokoppler / Optoisolator und 220 Ohm Widerstand

Schaltplan

Der Piezo-Summer sollte mit schwarzem Kabel an GND und rot an A0 angeschlossen sein; Platziere den 1M Widerstand zwischen den zwei Pins. Der Widerstand wird verwendet, um eine Stromentnahme für die Spannung zu liefern, die vom Piezo erzeugt wird und den analogen Eingang schützt.

Arduino-Schaltung

Wir verwenden einen Opto-Isolator, um den Arduino vor jeglicher Spannung zu schützen, die der externe Blitz haben könnte. Ein Opto-Isolator ist ein LED- und lichtempfindlicher Schalter in einem winzigen Paket; drehen Sie die LED auf einer Seite und der Schalter auf der anderen Seite wird aktiviert. Beim 4N35 (andere Modelle können variieren) sollten Sie einen sehr kleinen Kreis in einer Ecke sehen - diesen Pin 1. Verbinden Sie Pin 1 über den 220 Ohm Widerstand mit Pin 12 und dann Pin 2 mit GND. Das ausgelöste Gerät geht auf die beiden Stifte in der gegenüberliegenden Ecke (5/6). Das Ende dieser Trigger-Leitungen kann entweder zu einem echten Flash-Trigger-Kabel führen, oder einfach nur direkt in den Sockel einrasten - du brauchst vielleicht einen Blu-Tack, damit sie an ihrem Platz bleiben.

Blitzauslöser

Hier ist die fertige Schaltung, die an den Blitz angeschlossen ist.

fertiggestellte Schaltung

Arduino-Code

Der Code für dieses Projekt ist relativ einfach. In der Datei unten habe ich die Ausgabe der seriellen Konsole verlassen, obwohl Sie diese möglicherweise entfernen möchten, wenn Sie sicher sind, dass die Dinge funktionieren. Kommentieren Sie einfach die Zeilen Serial.begin und Serial.println, wenn Sie fertig sind. Führen Sie den Code aus und beobachten Sie die Konsolenausgabe, während Sie mit den Händen klatschen - Sie sollten eine Ausgabe vom Piezo-Summer erhalten. Die Zahlen, die Sie hier haben, können verwendet werden, um den Schwellenwert zu bestimmen, bei dem der Blitz ausgelöst wird, aber mein Piezo war überhaupt nicht so empfindlich, also habe ich ihn bei 1 belassen.

In der Hauptschleife überprüfen wir, ob der Piezowert über dem Schwellenwert liegt und ob es mehr als eine Sekunde seit dem letzten Auslösen des Blitzes vergangen ist. Dadurch wird vermieden, dass der Blitz mehr als einmal ausgelöst wird. Bei einigen Blitzen war das vielleicht nicht nötig, aber da meine Mine zu anhaltenden Explosionen fähig war, feuerte sie einfach mehrere Male ohne diese Kontrolle ab.

Notieren Sie sich außerdem den Verzögerungswert, bevor Sie den Blitz auslösen - Sie sollten entweder damit spielen oder ihn vollständig entfernen, je nachdem, was Sie gerade fotografieren. Ohne die Verzögerung wurde das Foto eines zertrümmerten Glases unmittelbar nach dem Aufprall ohne Zertrümmerungswirkung aufgenommen. 50ms war ein bisschen zu langsam, also sollten 25ms ideal sein, um das tatsächliche Zerbrechen zu sehen.

int ledPin = 13; int cameraPin = 12; int piezo = 0; unsigned long lastMillis = 0; byte val = 0; int threshold= 1; void setup() { pinMode(ledPin, OUTPUT); pinMode(cameraPin, OUTPUT); Serial.begin(9600); } void loop() { val = analogRead(piezo); if(val>0){ Serial.println(val); //used to debug } if (val>= threshold && (millis()-lastMillis>1000)) { delay(25); // change as needed, or remove entirely digitalWrite(ledPin, HIGH); digitalWrite(cameraPin, HIGH); lastMillis = millis(); } else{ digitalWrite(ledPin, LOW); digitalWrite(cameraPin, LOW); } } 

Schießen

Als erstes brauchst du einen dunklen Raum - je näher du kommst, desto besser. Wenn Sie feststellen, dass Ihre Aufnahmen zu verschwommen sind, kann dies auf zu viel Umgebungslicht zurückzuführen sein. Das einzige Licht, das Sie für diese Aufnahme haben möchten, ist in dem Moment, in dem der Blitz ausgelöst wird. Stellen Sie Ihre DSLR in den manuellen Modus und stellen Sie die Belichtungszeit auf 4 Sekunden oder mehr ein . Stellen Sie Ihre Blende auf etwa F8 bis F16 ein ; Ich brauchte eine ISO von 1600, um diese Aufnahmen zu machen, aber Sie sollten beide Werte optimieren, um etwas zu finden, das für Sie funktioniert, bevor Sie fortfahren.

Sie müssen auch die Kamera auf manuellen Fokus einstellen und jegliche Stabilisierung deaktivieren , wenn Sie sie haben. Spielen Sie mit Ihren Flash-Timings - ich habe 1/128 Power verwendet - alle höher als 1/32 und Sie werden feststellen, dass der Blitz zu lange blinkt, was wiederum zu verschwommenen Aufnahmen führt. Ich bin zwar kein Fotografie-Experte, aber es geht nur darum herumzuspielen, um Einstellungen zu finden, die für Sie funktionieren.

Eine einfache Möglichkeit, dein Setup zu testen, besteht darin, die Lichter auszuschalten, auf den Auslöser zu klicken und dann zu klatschen - der Schuss sollte gut ausgeleuchtet und nicht verschwommen erscheinen.

Zufrieden mit meinen Tests ging ich weiter und versuchte einen Ballon zu knallen.

hs-ballon2

Der Code könnte etwas optimiert werden - selbst ohne programmierte Verzögerung, es scheint, als ob die Aufnahme nur 5-10 ms zu langsam war, um den Moment festzuhalten. Dennoch, dieser kam schön heraus und zeigt die marmorierten Ballonfarben und einen verwirrten Hund.

hs-Ballon-1

Dies war mein erster Versuch, Dinge zu zerschlagen - ohne Verzögerung, das Foto wurde direkt im Moment des Aufpralls gemacht und ist nicht besonders aufregend.

hs-no-verzögerung-glas

Eine Verzögerung von 10 ms war für diese Tasse nur etwas zu früh .

hs-10ms-Tasse

Ich versuchte es noch einmal mit der anderen Hälfte des Bechers und einer Verzögerung von 50 ms - nur etwas zu spät fühle ich:

HS-50ms-Becher

Ich habe 50ms mit diesem Glas eine weitere Chance gegeben - stelle sicher, dass du Sachen in eine Schachtel zerbrichst, um das Aufräumen zu erleichtern!

HS-50ms-Glas

Das Tolle an DSLRs ist, dass Sie eine Million Aufnahmen machen können, bis Sie es richtig gemacht haben, obwohl Ihre Glasware teuer werden wird. Ich werde ehrlich sein, ich habe den ganzen Tag zwicken und Hunderte von Übungsaufnahmen von mir geklatscht, um die richtigen Einstellungen zu finden, also gib nicht auf, wenn es nicht gleich beim ersten Mal klappt.

Sobald Sie von Ballons und Brillen gelangweilt sind, experimentieren Sie mit verschiedenen Arten von Auslösern: vielleicht einem Ping-Sensor auf dem Boden, der fallendes Objekt erfasst, oder einem Laserlicht und einer Photodiode, die genau über Wasser liegt und ausgelöst wird, wenn der Lichtstrahl gebrochen ist. Gute Aufnahmen machen? Lassen Sie uns in den Kommentaren wissen, wie Sie vorankamen oder welche Probleme aufgetreten sind.

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