ピンホールカメラ用のデジタルセンサーの作成ガイド

内容を書き換えました: データ分析レポートの公開

出典: IEEE

近年、ピンホール写真への関心は高まり続け、関連する活動も活発になってきています。ピンホール カメラは、さまざまな商業イベントや国際的な写真イベントでますます注目を集めるようになりました。ピンホールカメラの光学系には、比類のない機能がいくつかあります。まず、被写界深度が実質的に無制限であるため、カメラからの距離に関係なく、カメラの視野内のすべてのオブジェクトがはっきりと見えます。第二に、ピンホール カメラは色収差などの歪みの問題を引き起こしませんが、ピンホール カメラの欠点も非常に明らかです。ピンホール カメラは、購入するか自作するかにかかわらず、フィルムまたは写真用紙を使用する必要があるため、写真撮影のコストがすぐに高くなります。さらに、写真を撮ってから結果が表示されるまでにはある程度の遅延があります。

おそらくピンホール カメラで最も重要なことは、カメラがフィルムをベースにしており、写真を撮るには長い露光時間。明るい日光の下でも、これには数秒かかることが多く、撮影行為が台無しになったり中断されたりする可能性が高くなります。

David という名前のブロガーの意見では、デジタル センサーを使用すると上記の問題を解決できるようです。彼は、Wi-Fi 対応の ESP32 マイクロコントローラー、microSD カード スロット、LED インジケーター、および複数の低コスト イメージ センサー用のインターフェイスを統合した 10 ドルの ESP32-Cam ボードを持っています

カメラ モジュール彼が使用したのは OV2460 です。ESP32-CAM と併用すると、最大解像度は 1,600 x 1,200 ピクセルに達します

生産プロセス中に、ボードの汎用入力の 1 つにマイクロスイッチも接続しました/出力ピンを追加し、スイッチをシャッター コントロールとして使用し、画像を microSD カードに保存するファームウェアを作成しました

# さらに、何か問題が発生したときにいくつかのエラー コードを点滅させるように LED をプログラムしました、満杯の microSD カードに書き込もうとするなど。 ESP32-CAM では多くのソフトウェア ライブラリが利用できるため、このグルー コードを書くのにそれほど時間はかかりませんでした。

ハードウェア側では、Glowforge レーザー カッターを使用して、木箱。センサー、ESP32-CAM ボード、シャッター スイッチを保管するために使用されます。このうち、重要なピンホール部品は着脱可能となっており、部品を交換することで焦点距離を調整することができ、カメラの視野を調整することができます。

# これにより、ピンホール撮影も可能になります。レンズの分解の柔軟性

ただし、無料のものはありません。ピンホールのサイズはさまざまで、これらすべてのデジタルの利点の代償として、カメラのピンホールを従来のピンホール カメラよりも小さくする必要があります。これは、センサーがフィルムのフレームよりもはるかに小さいためです。センサーの幅は 4 mm であるのに対し、フィルムの幅は 35 または 120 mm です。

ピンホールがセンサーの表面に落ちた場合、センサーはフィルムよりもピンホールに近づける必要があります。必要な光学系を計算するときに、より小さなピンホールが必要であることがわかりました。

デビッドはまず薄い真鍮片を見つけ、中央にパンチで凹みを付けた真鍮片を打ち抜きました。次に、反対側から凹みを突破するまで真鍮をやすりで磨きます。これにより、素敵な小さな穴が作成されます。ただし、これが多大な作業であることは間違いなく、カメラをテストするときにいくつかのピンホールを準備する必要があります。

#写真

最終的に、デビッドはアルミホイルを使用することを選択し、アルミホイルを伸ばして針で刺してみました。通常、これにより穴が大きくなります。ただし、作業台のプラスチックの表面にアルミホイルを置き、針をホイルにそっと押し込むと、プラスチックは針の先端だけをホイルに貫通させます。

この方法はあまり信頼性が高くありませんが、より迅速かつ簡単に多くのピンホールを作成し、理想的な直径のピンホールを見つけることができます

これで完了です。次は選択するときです。カメラを上げて！

デイビッドはカメラを地元の灯台に持って行き、バッテリーを接続しました。イメージ センサーの感度が高いため、必要な露光時間はわずか 1 秒で、microSD カードから写真をダウンロードして現場で見ることもできました。デイビッドは、撮影した写真が保存されていることを発見しました。従来のピンホール写真の独特の発光外観は、非常に成功していると言えます。

彼の意見では、カメラ全体を最適化できる領域がまだいくつかあります。たとえば、交換可能な光学部品の内側をマットブラックの素材でコーティングすると、内部反射が軽減され、写真がぼやけるのを防ぐことができます。また、カメラがリアルタイムでキャプチャしているものを正確に確認できるように、LCD スクリーンを追加することも検討してください。 ESP32 コントローラーには、小型ディスプレイを駆動するのに十分なコンピューティング能力があります。

準備をしましょう。David は来年 4 月の WPPD を楽しみにしています。

試してみましょう。コメント欄であなたの経験を共有することを歓迎します~

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書き換える必要があるコンテンツは次のとおりです: https://spectrum.ieee.org/a-digital-pinhole-camera

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