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如何利用数字传感器制作一个摄影机?
发布时间:Wednesday 17th of April 2024 01:50:45 PM 来源:AYX在线 作者:ayx最新官网下载

  最近人们对摄影的兴趣逐年增加,相关活动越来越多,相机也开始在各种商业和国际摄影活动中崭露头角。

  从光学上来说,有一些镜头无法比拟的特性。比如,相机具有实际上无限景深,也就是说无论物体距离多近或多远,在相机视野中的所有物体都清晰可见,并且不会引起镜头产生的畸变,例如色差。

  但相机的缺点同样十分明显,不管是购买的还是DIY的相机都需要使用胶片或相纸,这就让照相的成本迅速增加了不少。除此之外,拍照和看到结果之间还存在延迟。

  也许最重要的是,正是因为相机是基于胶片,其拍摄照片需要很长的曝光时间——即使在明亮的阳光下通常也需要几秒钟,这就更增加了拍摄行为被破坏或打断的可能性。

  不过,在这个名叫David的博主看来,使用数字传感器似乎可以解决上述问题。他有一个价值10美元的ESP32-Cam板,该板集成了支持Wi-Fi的ESP32微、microSD卡插槽、LED指示灯以及用于多个低成本图像传感器的接口。

  他使用的是OV2460摄像头模块,与ESP32-CAM配合使用时,其最大分辨率可达到1,600 x 1,200像素。

  在制作过程中,他还将一个微型开关连接到该板的通用输入/输出引脚之一,编写了一些固件,以使用该开关作为快门控制并将图像保存到microSD卡。

  除此之外,他对LED指示灯也进行了编程,使其在出现问题时闪烁一些错误代码,例如尝试写入完整的microSD卡。由于有大量可用于ESP32-CAM的软件库,编写这段粘合代码并不需要很长时间。

  在硬件上,他使用Glowforge激光切割机制作了一个木箱来容纳传感器、ESP32-CAM板和快门开关,其中关键的组件做成了可拆卸的样子,这样就可以通过更换不同的组件来调整焦距,从而调整相机的视野。

  不过,没有什么是免费的。大小确实各不相同,所有这些数字优势的代价就是必须制造直径比传统相机更小的相机。这是因为传感器比胶片帧小得多:传感器宽度为4毫米,而胶片宽度为35或120毫米。

  也就是说,为了确保产生的完整图像落在传感器的表面上,传感器必须比胶片更靠近。计算所需的光学器件时后发现,我们需要一个更小的。

  David先是找到了一块薄黄铜,用中心冲头在上面打一个凹痕。然后从另一侧打磨掉黄铜,直到刚好突破到凹痕。这制作了一个漂亮的小孔。但毫无疑问这项工作十分繁重,而且在测试相机时需要手头上有一些。

  因此最终David还是选择了铝箔,他尝试拉伸一些铝箔然后用针刺穿。通常这会导致出现太大的洞。但是如果将箔纸放在工作台的塑料表面上,然后将针轻轻压入箔纸中,塑料只会让针尖刺入箔纸。

  虽然这个方法不是非常可靠,但能够让我们更加快速和便捷地制作很多,并找出具有理想直径的。

  David把相机带去了当地的一座灯塔,连接上电池。图像传感器的灵敏度意味着所需的曝光时间仅为几分之一秒,而且能够从microSD卡下载照片并就地进行查看。

  在他看来,整个相机还存在可优化的地方,比如在可互换光学组件的内部涂上一些哑光黑色材料,因为内部反射会给照片带来一些模糊感。另一种方法是添加一个LCD屏幕,以便准确实时地查看相机所看到的内容——ESP32有足够的备用计算能力来驱动小型显示器。

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