![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
stein-den.livejournal.com posting in ![[community profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/community.png){kind=small}
engineering_ruЗадача - разработать устройство, позволяющее производить макросъемку предметов, насекомых, растений и прочего в автоматическом режиме с предсказуемым результатом. Так как устройство планируется использовать с объективами большого увеличения, важно обеспечить систему фокусировки с минимально возможным шагом (дискретностью) линейного перемещения камеры с объективом. Как известно, глубина резкости снимка при большом увеличении объекта будет чрезвычайно мала, с этой целью и применяется общеизвестный способ съемки стеком - большим количеством кадров со смещением камеры с объективом. Впоследствии, с помощью специального программного обеспечения эти снимки объединяются в один, имеющий огромный ГРИП.
Структурно, такой комплекс состоит из механического узла, управляющей электроники, системы освещения. Механический узел спроектирован на базе стандартных деталей для ЧПУ станков. Это - 12мм стальные опорные валы, подшипниковые опоры SC12UU, вал с шариковинтовой передачей 1204 длиной 200мм, шаговый двигатель NEMA17. Все детали крепятся на алюминиевой плите толщиной 12мм. Площадка камеры также изготовлена из плиты 12мм.
Впоследствии, после первых тестов, я решил установить в два раза меньший мотор. Даже в этом случае, при питании 6В драйвера и мотора, крутящий момент оказывался с большим запасом для перемещения камеры Canon 5DmarkII и большого макрообъектива.
После завершения проектных работ, оставалось собрать установку. В качестве плиты использовался сплав АМГ3 толщиной 12мм. Отрезал плиту электролобзиком, подгонял, выравнивал напильником, наждачной бумагой.
Все проектные отверстия размечал через чертеж отпечатанный на прозрачной пленке. После того, как были просверлены отверстия, в них была нарезана резьба - M6 и М5. Отверстия сверлились обычной ручной дрелью. Собралось все на удивление точно - каретка перемещалась идеально, винт ШВП, после монтажа крепления на подвижный блок вращался легко.
С помощью персульфата аммония и хлорного железа вытравил свою фирменную табличку из латуни. Шаблон на латунь наносил с помощью тонера лазерного принтера и переделанного ламинатора.
После того, как механический узел был собран, я с удовольствием покрутил камеру вперед-назад с сильнейшим самодельным макрообъективом, что у меня есть - на базе двух объективов 75-300 и широкоугольного. Таким образом, я оценил точность центровки от начала - до конца перемещения камеры направленной на тестовую мишень. Результат меня удовлетворил и я стал думать на программным обеспечением управления шаговым мотором.
Так как я не являюсь программистом и не имею соответствующего опыта - соответственно пришлось обратиться к программе визуального программирования FlowCode. За непродолжительное время, мне удалось сделать примитивный код для чипа Attiny13A, который управлял платой драйвера L298. В простейшем, начальном варианте мне требовалось перемещать камеру на нужное количество полушага, после чего делать паузу, производить спуск затвора камеры Canon 5DmarkII, после чего, цикл программы должен быть продолжен до достижения нужной точки.
В итоге, после того, как я убедился, что временные характеристики в программе установлены верно, я решил опробовать прибор в практическом применении.
Далее потребуется оформить блок управляющей электроники в виде одного корпуса. Позже, я планирую разработать следующую часть автоматического комплекса - системы освещения на базе ксеноновых импульсных ламп работающих в отраженном свете и генератора накачки силовых конденсаторов. На данный момент тестовые снимки были получены с использованием постоянного светодиодного освещения суммарной мощности 60 Вт. Этот способ имеет существенные недостатки - огромный нагрев кристаллов светодиодов требует применения очень больших теплоотводов. Светодиоды работают в отраженном свете для получения нужного рассеянного освещения, соответственно, световой поток светодиодов оказывается недостаточным для съемки с большим увеличением. Избавиться от этих проблем возможно при использовании нескольких (от 3 шт.) импульсных ксеноновых ламп, выборочное расположение вокруг объекта съемки позволит добиться нужного типа освещения.
Структурно, такой комплекс состоит из механического узла, управляющей электроники, системы освещения. Механический узел спроектирован на базе стандартных деталей для ЧПУ станков. Это - 12мм стальные опорные валы, подшипниковые опоры SC12UU, вал с шариковинтовой передачей 1204 длиной 200мм, шаговый двигатель NEMA17. Все детали крепятся на алюминиевой плите толщиной 12мм. Площадка камеры также изготовлена из плиты 12мм.
Впоследствии, после первых тестов, я решил установить в два раза меньший мотор. Даже в этом случае, при питании 6В драйвера и мотора, крутящий момент оказывался с большим запасом для перемещения камеры Canon 5DmarkII и большого макрообъектива.
После завершения проектных работ, оставалось собрать установку. В качестве плиты использовался сплав АМГ3 толщиной 12мм. Отрезал плиту электролобзиком, подгонял, выравнивал напильником, наждачной бумагой.
Все проектные отверстия размечал через чертеж отпечатанный на прозрачной пленке. После того, как были просверлены отверстия, в них была нарезана резьба - M6 и М5. Отверстия сверлились обычной ручной дрелью. Собралось все на удивление точно - каретка перемещалась идеально, винт ШВП, после монтажа крепления на подвижный блок вращался легко.
С помощью персульфата аммония и хлорного железа вытравил свою фирменную табличку из латуни. Шаблон на латунь наносил с помощью тонера лазерного принтера и переделанного ламинатора.
После того, как механический узел был собран, я с удовольствием покрутил камеру вперед-назад с сильнейшим самодельным макрообъективом, что у меня есть - на базе двух объективов 75-300 и широкоугольного. Таким образом, я оценил точность центровки от начала - до конца перемещения камеры направленной на тестовую мишень. Результат меня удовлетворил и я стал думать на программным обеспечением управления шаговым мотором.
Так как я не являюсь программистом и не имею соответствующего опыта - соответственно пришлось обратиться к программе визуального программирования FlowCode. За непродолжительное время, мне удалось сделать примитивный код для чипа Attiny13A, который управлял платой драйвера L298. В простейшем, начальном варианте мне требовалось перемещать камеру на нужное количество полушага, после чего делать паузу, производить спуск затвора камеры Canon 5DmarkII, после чего, цикл программы должен быть продолжен до достижения нужной точки.
В итоге, после того, как я убедился, что временные характеристики в программе установлены верно, я решил опробовать прибор в практическом применении.
Далее потребуется оформить блок управляющей электроники в виде одного корпуса. Позже, я планирую разработать следующую часть автоматического комплекса - системы освещения на базе ксеноновых импульсных ламп работающих в отраженном свете и генератора накачки силовых конденсаторов. На данный момент тестовые снимки были получены с использованием постоянного светодиодного освещения суммарной мощности 60 Вт. Этот способ имеет существенные недостатки - огромный нагрев кристаллов светодиодов требует применения очень больших теплоотводов. Светодиоды работают в отраженном свете для получения нужного рассеянного освещения, соответственно, световой поток светодиодов оказывается недостаточным для съемки с большим увеличением. Избавиться от этих проблем возможно при использовании нескольких (от 3 шт.) импульсных ксеноновых ламп, выборочное расположение вокруг объекта съемки позволит добиться нужного типа освещения.
![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
no subject
Date: 2014-08-31 04:48 pm (UTC)PS. а за ссылку на светодиоды спасибо
no subject
Date: 2014-08-31 05:59 pm (UTC)По идее, управляемая вспышка эту проблему решит — пыхаем, меряем поток отраженного света, интегрируем, выключаем вспышку по достижению заданного значения. Такая как бы наколеночная имитация TTL. Но по-моему лучше купить готовые.
no subject
Date: 2014-08-31 08:16 pm (UTC)Подозреваю что "плавание" аналоговых элементов.
Я в электронике без понятия, но пытался снимать таймлапсы (между кадрами 5-10с) со вспышкой Nikon SB900 выставленной в мануальный режим фиксированной мощности и убедился в мерцании картинки
>> По идее, управляемая вспышка эту проблему решит — пыхаем, меряем поток отраженного света
По идее это еще хуже - на один фиксированный аналоговый элемент накладываем еще один аналоговый, но уже динамический - разбаланс будет еще сильнее.
>> Такая как бы наколеночная имитация TTL.
TTL у профессиональной аппаратуры высшего уровня плавает гораздо сильнее чем фиксированные фотовспышки.
>> Но по-моему лучше купить готовые.
Готовая цифровая аппаратура фотографического вспышечного света со стабилизаций мощности и цветовой температруты: http://www.bhphotovideo.com/c/buy/Broncolor_Scor/Ntt/Broncolor+Scor/N/0
Это стоимость управляющих блоков без стоимости самих ламп.
Такие приборы используются для multishoot фотосъемки со сдвигом матрицы на 1 пиксел на shoot для RGB аддитивной небайеровской съемки на байеровские матрицы (3-4 кратное проецирование каждого пиксела итогового через разные RGB пиксель-фильтры) - там как раз и есть высокое требование к стабильности мощности, иначе цвет уедет от разбаланса.
no subject
Date: 2014-08-31 08:48 pm (UTC)> По идее это еще хуже - на один фиксированный аналоговый элемент накладываем еще один аналоговый, но уже динамический - разбаланс будет еще сильнее.
Как бы для устранения этого явления существует отрицательная обратная связь. Но это в общем случае — что там конкретно со вспышками — надо смотреть.
> Это стоимость управляющих блоков без стоимости самих ламп.
Там и мощность как бы соответствующая. Тут сорока джоулей на всё выше крыши. Ну ладно, сотни.
И, плюс, совсем немассовый продукт; навскидку, деталей там баксов на 300-500.
no subject
Date: 2014-08-31 09:32 pm (UTC)С аналоговыми приборами как раз и должно.
Взгляните сами: https://yadi.sk/i/5hw0q5LQamCZY
>> Как бы для устранения этого явления существует отрицательная обратная связь.
TTL это именно обратная связь и есть. Аналоговая - мощность регулируется временем гашения импульса на очень высоких скоростях. Но то что пригодно для разных кадров при съемке с ТТЛ - непригодно для участков одного кадра.
Хотя если собрать схему без регулировки мощности и использовать подобранные по стабильности параметров элементы - то навереное стабильности светоотдачи достичь можно, но пользоваться на практике этим будет неудобно.
>> навскидку, деталей там баксов на 300-500.
Что то не верится.