Automatizēta makro fokusa sliede: 13 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:52

Labdien, kopiena!

Es vēlētos iepazīstināt ar savu automatizētās makro fokusa sliedes dizainu. Labi, pirmais jautājums, kas ir velns par fokusa sliedi un kādam nolūkam to izmanto? Makro vai tuvplāna fotografēšana ir māksla attēlot ļoti mazus. To var izdarīt ar dažādiem palielinājumiem vai attiecībām. Piemēram, attēlveidošanas attiecība 1: 1 nozīmē, ka fotografējamais objekts tiek projicēts uz kameras sensora. Attēla attiecība 2: 1 nozīmē, ka objekts tiks projicēts uz sensoru divreiz lielākā izmērā un tā tālāk …

Kopīgs makro fotografēšanas artefakts ir ļoti neliels lauka dziļums. Neatkarīgi no tā, vai izmantojat īpašus makro objektīvus, paņemat standarta objektīvus un maināt tos atpakaļ vai izmantojat silfonu, kopumā runājot, lauka dziļums ir mazs. Vēl salīdzinoši nesen šī ir bijusi radoša problēma ar makro fotografēšanu. Tomēr tagad ir iespējams izveidot makro attēlus ar tik lielu asuma dziļumu, kādu vēlaties, izmantojot procesu, ko sauc par fokusa sakraušanu.

Fokusa sakraušana ietver attēlu sērijas vai "kaudzes" uzņemšanu dažādos fokusa punktos no tuvākā objekta punkta līdz vistālākajam objekta punktam. Pēc tam attēlu kaudze tiek digitāli apvienota, lai izveidotu vienu attēlu ar daudz dziļāku lauka dziļumu. Tas ir fantastiski no radošā viedokļa, jo fotogrāfs var izvēlēties, kā viņš vēlas parādīt savu attēlu un cik lielā mērā tam vajadzētu būt fokusā, lai panāktu maksimālu efektu. Sastāvu var sakraut dažādos veidos - ir iespējams izmantot Photoshop, lai sakrautu, vai īpašu programmatūru, piemēram, Helicon Focus.

1. darbība: fokusa dzelzceļa princips un dizaina kritēriji

Fokusa sliedes princips ir diezgan taisns. Mēs paņemam savu kameru un objektīvu un uzstādām tos uz augstas izšķirtspējas lineārās sliedes, kas ļauj kameras/objektīva kombināciju pārvietot tuvāk vai tālāk no objekta. Tātad, izmantojot šo paņēmienu, mēs nepieskaramies kameras objektīvam, izņemot varbūt, lai panāktu sākotnējo priekšplāna fokusu, bet pārvietojam kameru un objektīvu attiecībā pret objektu. Ja uzskatām, ka objektīva lauka dziļums ir mazs, šī metode rada fokusa šķēles dažādos objekta punktos. Ja fokusa šķēles tiek ģenerētas tā, ka lauka dziļums nedaudz pārklājas, tās var digitāli apvienot, lai izveidotu attēlu ar nepārtrauktu fokusa dziļumu visā objektā.

Labi, tad kāpēc pārvietot lielo smago kameru un objektīvu, nevis salīdzinoši mazo un vieglo objektu? Labi, ka subjekts varētu būt dzīvs, teiksim kukainis. Dzīva objekta pārvietošana, mēģinot to nekustināt, var nedarboties pārāk labi. Turklāt mēs cenšamies saglabāt nemainīgu apgaismojumu no viena kadra uz nākamo, tāpēc objekta pārvietošana nozīmētu arī visa apgaismojuma pārvietošanu, lai izvairītos no ēnu pārvietošanās.

Labākā pieeja ir kameras un objektīva pārvietošana.

2. darbība. Mana fokusa sliedes galvenās dizaina iezīmes

Manis izstrādātā fokusa sliede nes kameru un objektīvu uz izturīgas mehāniskas mehāniskas lineāras sliedes. Kameru var viegli piestiprināt un noņemt, izmantojot ātrās atlaišanas baloža astes stiprinājumu.

Mehāniskā sliede tiek virzīta iekšā un ārā, izmantojot datora kontroliera pakāpju motoru, un tā var nodrošināt aptuveni 5um lineāru izšķirtspēju, kas, manuprāt, ir vairāk nekā atbilstoša lielākajai daļai scenāriju.

Sliedes vadība tiek panākta, izmantojot vienkārši lietojamu PC/Windows balstītu lietotāja interfeisu vai GUI.

Sliedes pozīcijas kontroli var sasniegt arī manuāli, izmantojot rotējošu vadības ierīci ar programmējamu izšķirtspēju, kas atrodas uz motora vadības paneļa (lai gan to varētu novietot jebkurā vietā, piemēram, kā rokas vadības ierīci).

Lietojumprogrammas programmaparatūru, kas darbojas vadības paneļa mikroprocesorā, var atkārtoti aktivizēt, izmantojot USB, lai mazinātu vajadzību pēc īpaša programmētāja.

3. darbība: fokusa sliede darbībā

Pirms iedziļināties būvniecības un būvniecības detaļās, apskatīsim fokusa sliedi darbībā. Esmu uzņēmis vairākus videoklipus, kuros sīki izklāstīti dažādi dizaina aspekti - tie var ietvert dažus aspektus nepareizi.

4. solis: fokusa sliede - pirmais testa šāviens, ko ieguvu no sliedes

Šajā posmā es domāju, ka dalīšos ar vienkāršu attēlu, kas iegūts, izmantojot fokusa sliedi. Tas būtībā bija pirmais testa šāviens, ko es paņēmu, kad sliede bija gatava darboties. Es vienkārši paķēru nelielu ziedu no dārza un uzliku to uz stieples gabala, lai to atbalstītu objektīva priekšā.

Ziedu saliktais attēls bija 39 atsevišķu attēlu salikums, pa 10 soļiem uz šķēli 400 soļos. Pirms kraušanas pāris attēli tika izmesti.

Esmu pievienojis trīs attēlus.

• Pēdējais fokuss ir sakrauta šāviena izvade no Helicon Focus
• Attēls kaudzes augšpusē - forground
• Attēls kaudzes apakšā - fons

5. solis: detalizēta informācija par vadības paneli un caurskatīšana

Šajā sadaļā es piedāvāju video, kurā sīki aprakstītas motora vadības paneļa detaļas un konstrukcijas tehnika.

6. darbība: vadības paneļa rokasgrāmata

Šajā sadaļā es iepriekš iestatīju vēl vienu īsu video, kurā sīki aprakstīta manuālās vadības darbība.

7. darbība: vadības paneļa shematiskā diagramma

Attēlā šeit redzama vadības vadības paneļa shēma. Mēs redzam, ka, izmantojot jaudīgo PIC mikrokontrolleru, shēma ir salīdzinoši vienkārša.

Šeit ir saite uz augstas izšķirtspējas shēmu:

www.dropbox.com/sh/hv039yinfsl1anh/AADQjyy…

8. darbība. Uz datora balstīta lietotāja interfeisa programmatūra vai GUI

Šajā sadaļā es atkal izmantoju video, lai demonstrētu uz datoriem balstītu lietojumprogrammu vadības programmatūru, ko bieži dēvē par GUI (Graphical User Interface).

9. darbība. Bootloader princips un darbība

Lai gan sāknēšanas ielādētājs nav nekādā veidā saistīts ar fokusa sliedes darbību, tā ir būtiska projekta sastāvdaļa.

Atkārtot - kas ir bootloader?

Sāknēšanas ielādētāja mērķis ir ļaut lietotājam pārprogrammēt vai uzplaiksnīt galveno lietojumprogrammas kodu (šajā gadījumā lietojumprogrammu Focus Rail) bez īpaša specializēta PIC programmētāja. Ja es izplatītu iepriekš ieprogrammētus PIC mikroprocesorus un man būtu jāizdod programmaparatūras atjauninājums, sāknēšanas ielādētājs ļauj lietotājam atjaunot jauno programmaparatūru, neiegādājoties PIC programmētāju vai neatdodot PIC atkārtotai atkārtošanai.

Sāknēšanas ielādētājs ir vienkārši programmatūra, kas darbojas datorā. Šajā gadījumā sāknēšanas ielādētājs darbojas ar PIC mikrokontrolleru, un es to saucu par programmaparatūru. Sāknēšanas ielādētājs varētu atrasties jebkurā programmas atmiņas vietā, taču man šķiet ērtāk to atrast programmas atmiņas sākumā pirmajā 0x1000 baitu lapā.

Kad mikroprocesors tiek ieslēgts vai atiestatīts, tas sāks programmas izpildi no atiestatīšanas vektora. PIC mikroprocesoram atiestatīšanas vektors atrodas pie 0x0, un parasti (bez sāknēšanas ielādētāja) tas būtu vai nu lietojumprogrammas koda sākums, vai lēciens uz sākumu atkarībā no tā, kā kompilators atrod kodu.

Pēc sāknēšanas ielādētāja pēc ieslēgšanas vai atiestatīšanas tiek izpildīts sāknēšanas ielādētāja kods, un faktiskā lietojumprogramma atrodas augstāk atmiņā (saukta par pārvietotu) no 0x1000 un vairāk. Pirmā lieta, ko sāknēšanas ielādētājs dara, ir pārbaudīt sāknēšanas ielādētāja aparatūras pogas statusu. Ja šī poga netiek nospiesta, sāknēšanas ielādētājs automātiski pārsūta programmas vadību uz galveno kodu, šajā gadījumā lietojumprogrammu Focus Rail. No lietotāju viedokļa tas ir bez problēmām, un šķiet, ka lietojumprogrammas kods tiek izpildīts, kā paredzēts.

Tomēr, ja sāknēšanas ielādētāja aparatūras poga tiek nospiesta ieslēgšanas vai atiestatīšanas laikā, sāknēšanas ielādētājs mēģinās izveidot sakarus ar saimniekdatoru, izmantojot mūsu seriālo saskarni. Datora sāknēšanas ielādētāja lietojumprogramma noteiks un sazināsies ar PIC programmaparatūru, un tagad mēs esam gatavi sākt atkārtotas darbības procedūru.

Procedūra ir vienkārša un tiek veikta šādi:

Maunal fokusa poga ir nospiesta, kamēr aparatūra tiek ieslēgta vai atiestatīta

Datora lietojumprogramma nosaka PIC sāknēšanas programmu un zaļā statusa josla parāda 100%, kā arī tiek parādīts ziņojums par PIC

Lietotājs izvēlas 'Open Hex File' un, izmantojot failu atlasītāju, pāriet uz jauno programmaparatūras HEX failu

Tagad lietotājs izvēlas “Programme/Verify” un sākas mirgošanas process. Vispirms PIC sāknēšanas ielādētājs mirgo ar jauno programmaparatūru, pēc tam to nolasa un pārbauda. Par progresu ziņo zaļā progresa josla visos posmos

Kad programma un pārbaude ir pabeigta, lietotājs nospiež pogu Atiestatīt ierīci (bootloader poga nav nospiesta) un jaunā programmaparatūra sāk izpildi

10. darbība: PIC18F2550 mikrokontrollera pārskats

Attiecībā uz PIC18F2550 ir pārāk daudz sīku detaļu. Pievienota datu lapas augstākā līmeņa specifikācija. Ja jūs interesē, visu datu lapu var lejupielādēt no MicroChip vietnes vai vienkārši google ierīcē.

11. darbība: AD4988 pakāpju motora draiveris

AD4988 ir fantastisks modulis, kas ir ideāli piemērots jebkura četru vadu bipolārā pakāpju motora darbināšanai līdz 1,5 A.

Funkcijas: Zems RDS (ieslēgts) izvads Automātiska strāvas samazināšanās režīma noteikšana / izvēle Sajauc ar lēnas strāvas samazināšanas režīmiem Sinhrona iztaisnošana zemas jaudas izkliedēšanai Iekšējā UVLOCar pretestības aizsardzību 3.3 V un 5 V saderīga loģiskā padeve Termiskā izslēgšanas shēma Zemes bojājumu aizsardzība Slodzes aizsardzība pret īsslēgumu Piektās izvēles modeļi: pilns, 1/2, 1/4, 1/8 un 1/16

12. solis: mehāniskā sliedes montāža

Šo sliedi paņēma no eBay par lielisku cenu. Tas ir ļoti izturīgs un labi izgatavots, un tam bija pievienots pakāpju motors.

13. darbība: projekta kopsavilkums

Man ir ļoti paticis šī projekta izstrāde un veidošana, un esmu ieguvis kaut ko tādu, ko faktiski varu izmantot makro fotografēšanai.

Es mēdzu būvēt tikai tādas lietas, kurām ir praktiska nozīme un kuras es personīgi izmantošu. Es priecājos dalīties ar daudz detalizētāku informāciju par dizainu, nekā tas ir aplūkots šajā rakstā, ieskaitot ieprogrammētus pārbaudītus PIC kontrolierus, ja jūs interesē pašiem izveidot makro fokusa sliedi. Vienkārši atstājiet man komentāru vai privātu ziņu, un es ar jums sazināšos. Liels paldies par lasīšanu, es ceru, ka jums patika! Ar cieņu, Dave