Rel Fokus Makro Automatik: 13 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Helo komuniti, Saya ingin membentangkan reka bentuk saya untuk rel fokus makro automatik. Ok, jadi soalan pertama untuk apa syaitan itu menjadi fokus dan untuk apa ia digunakan? Fotografi makro atau jarak dekat adalah seni pengimejan yang sangat kecil. Ini dapat dilakukan dengan pembesaran atau nisbah yang berbeza-beza. Sebagai contoh nisbah pengimejan 1: 1 bermaksud subjek yang akan difoto diproyeksikan ke sensor kamera pada ukuran hidup. Nisbah pengimejan 2: 1 bermaksud subjek akan diproyeksikan pada ukuran hidup dua kali ke sensor dan seterusnya…

Artefak fotografi makro yang biasa adalah bidang yang sangat cetek. Sama ada menggunakan lensa makro khusus, mengambil lensa standard dan membalikkannya atau menggunakan belos pada umumnya kedalaman lapangan adalah cetek. Sehingga agak lama ini masalah kreatif makro fotografi. Walau bagaimanapun, sekarang mungkin untuk membuat gambar makro dengan kedalaman bidang sebanyak yang anda mahukan dengan proses yang disebut fokus susun.

Penumpukan fokus melibatkan pengambilan siri atau "tumpukan" gambar pada titik fokus yang berbeza dari titik subjek yang paling dekat ke titik subjek yang paling jauh. Susunan gambar kemudian digabungkan secara digital untuk membuat satu gambar dengan kedalaman bidang yang jauh lebih dalam. Ini hebat dari sudut pandang kreatif kerana jurugambar dapat memilih bagaimana mereka mahu gambar mereka muncul dan berapa banyak yang harus difokuskan untuk mencapai kesan maksimum. Susun dapat dicapai adalah dengan pelbagai cara - adalah mungkin untuk menggunakan Photoshop untuk menumpuk atau perisian khusus seperti Helicon Focus.

Langkah 1: Prinsip dan Kriteria Reka Bentuk Fokus Rel

Prinsip di sebalik landasan fokus agak lurus ke hadapan. Kami mengambil kamera dan lensa kami dan memasangnya pada rel linier resolusi tinggi yang membolehkan kombinasi kamera / lensa bergerak lebih dekat atau lebih jauh dari subjek. Oleh itu, dengan menggunakan teknik ini kita tidak menyentuh lensa kamera, selain mungkin untuk mencapai fokus latar depan, tetapi menggerakkan kamera dan lensa berkenaan dengan subjek. Sekiranya kita menganggap kedalaman medan lensa cetek, teknik ini menghasilkan potongan fokus pada pelbagai titik melalui subjek. Sekiranya kepingan fokus dihasilkan sedemikian rupa sehingga kedalaman medan bertindih, mereka dapat digabungkan secara digital untuk membuat gambar dengan kedalaman fokus berterusan di seluruh subjek.

Ok, jadi mengapa menggerakkan kamera dan lensa berat yang besar dan bukan subjek yang agak kecil dan ringan? Baiklah subjeknya mungkin masih hidup, kata serangga. Menggerakkan subjek yang masih hidup semasa anda berusaha mengekalkannya mungkin tidak berfungsi dengan baik. Di samping itu, kami berusaha untuk menjaga pencahayaan yang konsisten dari satu bidikan ke yang berikutnya sehingga memindahkan subjek juga berarti menggerakkan semua pencahayaan untuk menghindari bayangan bergerak.

Menggerakkan kamera dan lensa adalah pendekatan terbaik.

Langkah 2: Ciri Reka Bentuk Utama Rel Fokus Saya

Rel fokus yang telah saya reka membawa kamera dan lensa pada rel linear mekanikal yang digerakkan oleh motor yang kukuh. Kamera boleh dipasang dan dilepas dengan mudah menggunakan pelekap ekor merpati pelepasan cepat.

Rel mekanikal digerakkan masuk dan keluar menggunakan motor stepper pengawal komputer dan dapat memberikan resolusi linier kira-kira 5um yang secara peribadi saya anggap lebih daripada kebanyakan senario yang mencukupi.

Pengendalian rel dicapai dengan menggunakan antara muka pengguna berasaskan PC / Windows atau GUI yang mudah digunakan.

Pengendalian posisi rel juga dapat dicapai secara manual menggunakan kontrol putar dengan resolusi yang dapat diprogramkan yang terletak di papan kontrol motor (walaupun dapat diposisikan di mana saja, katakan sebagai alat kawalan tangan).

Firmware aplikasi yang berjalan pada mikroprosesor papan kawalan dapat dihidupkan semula melalui USB yang mengurangkan keperluan untuk programmer khusus.

Langkah 3: Rel Fokus Beraksi

Sebelum melihat perincian pembinaan dan binaan, mari kita melihat landasan fokus dalam tindakan. Saya telah mengambil siri video yang memperincikan aspek reka bentuk yang berbeza - mungkin merangkumi beberapa aspek yang tidak teratur.

Langkah 4: Rel Fokus - Tembakan Ujian Pertama yang Saya Dapatkan Dari Rel

Pada tahap ini saya fikir saya akan berkongsi gambar sederhana yang diperoleh menggunakan rel fokus. Ini pada dasarnya adalah tangkapan ujian pertama yang saya ambil sebaik sahaja kereta api siap dan berjalan. Saya hanya mengambil bunga kecil dari kebun dan meletakkannya di atas sekeping wayar untuk menyokongnya di hadapan lensa.

Gambar bunga komposit adalah gabungan 39 gambar berasingan, 10 langkah setiap potongan sepanjang 400 langkah. Beberapa gambar dibuang sebelum disusun.

Saya telah melampirkan tiga gambar.

• Fokus terakhir mengumpulkan hasil tangkapan dari Helicon Focus
• Imej di atas timbunan - tanah
• Gambar di bahagian bawah timbunan - latar belakang

Langkah 5: Perincian Papan Kawalan dan Jalan Lintas

Pada bahagian ini saya membentangkan video yang memperincikan bahagian komponen papan kawalan motor dan teknik pembinaan.

Langkah 6: Langkah Kawalan Manual Papan Kawalan

Pada bahagian ini saya menetapkan video pendek lain yang memperincikan operasi kawalan manual.

Langkah 7: Diagram Skema Papan Kawalan

Gambar di sini menunjukkan skema papan kawalan kawalan. Kita dapat melihat bahawa dengan menggunakan mikrokontroler PIC yang kuat, skematiknya agak mudah.

Berikut adalah pautan ke skema resolusi tinggi:

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

Langkah 8: Perisian Antara Muka Pengguna Berasaskan PC atau GUI

Di bahagian ini saya sekali lagi menggunakan video untuk menunjukkan perisian kawalan aplikasi berasaskan PC yang sering disebut sebagai GUI (Antaramuka Pengguna Grafik).

Langkah 9: Prinsip dan Pengoperasian Bootloader

Walaupun tidak berkaitan dengan operasi rel fokus, bootloader adalah bahagian penting dalam projek ini.

Untuk mengulangi - apa itu bootloader?

Tujuan bootloader adalah untuk membolehkan pengguna memprogram ulang atau mengubah kod aplikasi utama (dalam hal ini aplikasi Focus Rail) tanpa memerlukan pengaturcara PIC khusus. Sekiranya saya mengedarkan mikroprosesor PIC yang telah diprogramkan dan perlu mengeluarkan kemas kini firmware, pemuat but membolehkan pengguna menukar semula firmware baru tanpa perlu membeli pengaturcara PIC atau mengembalikan PIC kepada saya untuk pertukaran.

Pemuat but hanyalah perisian yang dijalankan di komputer. Dalam kes ini bootloader berjalan pada mikrokontroler PIC dan saya merujuknya sebagai firmware. Pemuat but boleh didapati di mana sahaja dalam memori program tetapi saya merasa lebih mudah untuk mencarinya tepat pada permulaan memori program dalam halaman bait 0x1000 pertama.

Apabila mikropemproses dihidupkan atau diset semula, ia akan memulakan pelaksanaan program dari vektor semula. Untuk mikroprosesor PIC, vektor tetapan semula terletak pada 0x0 dan biasanya (tanpa bootloader) ini akan menjadi permulaan kod aplikasi atau melompat ke awal bergantung pada bagaimana kod itu terletak oleh penyusun.

Dengan adanya bootloader berikut power up atau reset ia adalah bootloader code yang dijalankan dan aplikasi sebenarnya terletak di memori yang lebih tinggi (disebut relokasi) dari 0x1000 ke atas. Perkara pertama yang dilakukan oleh pemuat but ialah memeriksa status butang perkakasan pemuat but. Sekiranya butang ini tidak ditekan, bootloader secara automatik akan memindahkan kawalan program ke kod utama dalam hal ini aplikasi Focus Rail. Dari sudut pandang pengguna ini lancar dan kod aplikasi nampaknya berfungsi seperti yang diharapkan.

Walau bagaimanapun, jika butang perkakas pemuat but ditekan semasa menghidupkan atau menetapkan semula pemuat but akan berusaha untuk menjalin komunikasi dengan PC host dalam kes kami melalui antara muka siri radio. Aplikasi bootloader PC akan mengesan dan berkomunikasi dengan firmware PIC dan kami sekarang sudah bersedia untuk memulakan prosedur reflash.

Prosedurnya mudah dan dilakukan seperti berikut:

Butang fokus maunal ditekan semasa perkakasan dihidupkan atau diset semula

Aplikasi PC mengesan pemuat but PIC dan paparan bar status hijau 100% ditambah mesej yang dikesan PIC dipaparkan

Pengguna memilih 'Buka Fail Hex' dan menggunakan pemilih fail menavigasi ke fail HEX firmware baru

Pengguna sekarang memilih 'Program / Verify' dan proses flashing bermula. Mula-mula firmware baru dilancarkan oleh bootloader PIC dan kemudian baca semula dan disahkan. Kemajuan dilaporkan oleh bar kemajuan hijau di semua peringkat

Setelah program dan verifikasi selesai, pengguna menekan butang 'Reset Device' (butang bootloader tidak ditekan) dan firmware baru mula dilaksanakan

Langkah 10: Gambaran Keseluruhan Pengawal Mikro PIC18F2550

Terlalu banyak perincian untuk diperhatikan mengenai PIC18F2550. Terlampir adalah spesifikasi tahap atas lembaran data. Sekiranya anda berminat, keseluruhan lembaran data boleh dimuat turun dari laman web MicroChip atau hanya google peranti tersebut.

Langkah 11: Pemandu Motor Stepper AD4988

AD4988 adalah modul yang hebat, sesuai untuk menggerakkan mana-mana motor stepper bipolar empat wayar hingga 1.5A.

Ciri-ciri: Output RDS Rendah (Aktif) Pengesanan / pemilihan mod pereputan arus automatik Campur dengan mod pereputan arus perlahan Pembetulan segerak untuk pelesapan kuasa rendah Input UVLOCross arus semasa3.3 V dan 5 V bekalan logik yang serasi Litar penutupan termal Perlindungan kesalahan asasLindung perlindungan litar pintasLangkah lima model pilihan: penuh, 1/2, 1/4, 1/8 dan 1/16

Langkah 12: Pemasangan Rel Mekanikal

Rel ini diambil dari eBay dengan harga yang sangat berpatutan. Ia sangat mantap dan dibuat dengan baik dan dilengkapi dengan motor stepper.

Langkah 13: Ringkasan Projek

Saya sangat seronok merancang dan membina projek ini dan berakhir dengan sesuatu yang sebenarnya boleh saya gunakan untuk fotografi makro saya.

Saya cenderung hanya membina benda-benda yang praktikal dan yang akan saya gunakan sendiri. Saya lebih senang berkongsi lebih banyak perincian reka bentuk daripada yang dibahas dalam artikel ini termasuk pengawal PIC yang diprogramkan sekiranya anda berminat untuk membina rel fokus makro untuk diri anda sendiri. Tinggalkan sahaja komen atau pesanan peribadi saya dan saya akan menghubungi anda. Terima kasih kerana membaca, saya harap anda menikmati! Salam, Dave