Облако тегов

Глобус

Навигация

Вход на сайт

  • Войти с Twitter

Как сделать фото со змея

Если вы насмотрелись красивых картинок в интернете, снятых с радиоуправляемых вертолетов, самолетов, квадро/гексакоптеров, метеозондов и воздушных змеев, и вам загорелось того же,

Один самых бюджетных вариантов - это съемка с воздушного змея. Я попытаюсь рассказать как я сделал свою первую фотку сверху. Конечно, можно сделать все проще и дешевле, но мне захотелось с прицелом на будущее, потому я много где перестарался.

Фото со змея называют по англицки KAP (Kite Aerial Photography). И в поиске по сочетанию "KAP фото" всегда полно информации. Я опишу как я запустил в небо фотик. Что купил, что сделал сам и т.п. На все у меня ушел месяц. От идеи до реализации. Это при том, что я и змея не запускал никогда и в электронике не шарил и руки из того самого места растут :)

Что нам понадобится:
1. Фотоаппарат.
2. Змей, он же кайт.
3. Леер (он же веревка для змея и подвески) и моталка к нему.
4. Подвес для фотоаппарата.
5. Срадства защиты: перчатки, крем от солнца, теплая одежда и т.п. по сезону.

Как это работает: змей на леере летает высоко-высоко. Фотоаппарат висит много ниже на подвесе. Подвес крутит фотоаппарат во все стороны. Фотоаппарат фотографирует либо в режиме серийной съемки, либо управляется нами программно. В идеальном случае, подвеска вращается по определенному алгоритму и мы получаем сферическую панораму.

Теперь подробнее.

1. Фотоаппарат. Скорее всего он у вас есть, потому как только нафотографировавшись "на земле", потянет с фотоаппаратом на высоту. Для первых фото подойдет любая мыльница. Но, конечно, есть некоторые рекомендации:
- У фотоаппарата должен быть широкий угол. Чем шире, тем лучше. То есть фокусное расстояние 24мм и меньше, а лучше всего 16мм. Для мыльниц обычно 24 - это минимум.
- У фотоаппарата желателен режим серийной съемки. То есть зажал ему кнопку и он снимает до посинения (пока не кончится заряд или память). Если этого нет, есть два варианта выхода из ситуации. О них напишу в разделе про 4 про подвес.
- Фотоаппарат должен быть марки Canon (шутка :). Для многих (не всех) мыльниц кэнон есть альтернативные прошивки, позволяющие вести интерфальную съемку, отключать автофокусировку и управлять ею и т.п. Если этого нет, опять же все решается. В том же разделе 4.
- У фотоаппарата желателен инфракрасный порт для удаленного управления. Но в разделе 4, будет решение и без такового.
- Что-то еще, по ходу вспомню.
У меня такой:

Canon s60. Это прекрасная по качеству мыльница, но для KAP-инга плохо подходит. Я его не рекомендую никому. Он меееедленный!

2. Змей. Чем больше тем, наверное, лучше. Большой змей легче запустить при малом ветре и он большую нагрузку вытянет. Традиционно для KAPинга советую два типа кайтов: флоуформ и роккаку. Первый хорош тем, что он бескаркасный, его не надо собирать и разбирать. Второй хорош тем, что очень стабилен при небольших и средний ветрах и очень тяговит. Но его надо собирать, и он требует места при перевозке из-за каркасных реек. Змея можно сшить/сделать самому. Но тут я поленился и купил двукметрового роккаку. Вот такой за 99$. Это коненчо офигенно дорого. Но кайт, говорят качественый и хороший :) В поиске можно найти много вариантов самодельных змеев с выкроками и инструкциями по изготовлению.

3. К змею надо купить леер - шнур для запуска. Его надо подбирать под размер змея и на сайтах обычно пишут какую массу на разрыв должен выдерживать леер для кождого конкретно змея. Для моего двухметрового Роккаку понадобился леер с нагрузкой до 70кг. Для начала заказал 300-метровый леер. за 25$ Думал, что будет сложно на такую высоту поднять. Но нет, 300 метров кончились очень быстро :) Еще нам понадобится моталка. Тут у меня тоже опыта не много. Лучше всего сделать самодельный, но можно купить для начала моталку с подшипниками ибо ей легко быстро сматыва ненагруженный леейр, а нагруженный леер сматывать очень тяжело и делать это лучше вдвоем. Покупного решения тут нет, разве что лебедку яхтенную купить с приводом :) Я видел несколько интересных вариантов крепления. Идеально иметь катушку с двумя ручками, стопором и возможностью крепления ее к телу (на пояс например), чтобы была возможность освободить руки. Моталка за 30$.
В общем пункты 2 и 3 для меня самые затратные оказались. Но тут я подумал, что на леере и кайте экономить не стоит, если что порвется или сломается, все, что на него подвешено будет, пострадает тоже.

4. Подвес. Это самая сложная часть, Потому как либо самая дорогая, если брать готовую. Либо самая сложная в изготовлении, если делать самому.
Но, на самом деле, сделать его можно. Я пошел от целого к частностям и постепенно разобрался во всем. Это не так сложно как кажется.
Готовый подвес можно посмотреть тут: Со всеми причиндалами выйдет не меньше $300. Собственно много идей можно почерпнуть с этого сайта. Но тут меня уже жаба придушила конкретно. Я конечно уложился в 300 долларов. Но за них получил как минимум кучу инструмента для дальнейших поделок, знаний и опыта. А реально уложиться в сотню и даже меньше. Это я чтобы не пугать:)

Из чего состоит подвес:
а. Каркас.
б. Электроника, которая заставляет все это крутиться и взаимодействовать с фотоаппаратом.
в. Крестовина, клипсы и леер для подвески каркаса к лееру змея. Называется Picavet.

По порядку.
4а. Идею для каркаса я смотрел на вышеупомянутом сайте и на некоторых роликах на youtube. Их несколько варантов. Под горизонтальное расположение камеры, под вертикальное. С одной степенью свободы, когда вращается только по горизонтали, а в вертикальной плоскости жестко закреплен под заданным углом. С двумя степенями свободы, когда вращается на 360 градусов по горизонтали и на 180 по вертикал. С тремя степенями, когда еще регулируется положение камеры относительно горизонта и получаем горизонтальный или вертикальный кадры. Три степени свободы так же используют когда на подвес устанавливают так называемый гироскоп, который компенсирует болтанку камеры и заставляет ее смотреть в нужную сторону. Но это уже слишком для первого раза. Хотя, сделав подвес как я опишу, у вас наверняка будет понимание, как приделать и гироскоп :)
Каркас я сделал из алюминевой полосы 4 см Х 2 мм.

Гнул все руками, закрепляя струбциной и подкладывая кусок железа под полосу на месте сгиба.

Тут надо сделать отступление для описания инструментов что понадобились мне.  В первую очередь ножовка по металлу. Струбцина или тиски. Дрель или бор-машина, что удобнее, т.к. ей можно вырезать в аллюминие пазы под сервы. Отвертки, ключи, плоскогубцы, пассатижи, напильник и надфили. Линейка, а лучше уголок. :)

Согнуть аллюминий руками и выдержать размеры точно при этом довольно сложно. Поэтому я сначала пилил и гнул "на глазок", а потом уже вымерял точные места крепления для серв и валов. Шестеренок я не нашел, поэтому сделал громоздкий механизм который позволил не нагружать серву всей массой подвеса и камеры. Но похоже серва выдержит вес подвеса и сама, если ее укрепить. Видел на ютьюбе и такие подвесы.

У моей стандартной сервы углы отклонения +-90 градусов от горизонтальной (поперечной) оси. Поэтому чтобы камера вертелась от положения вниз до положения вверх, пришлось серву расположить горизонтально, что привело к дополнительному куску металла для ее разворота на 90 градусов. А, например, микросерва HXT900 наоборот

4б. Самая сложная для меня часть. Электронная начинка. Людям, занимающимся радиоуправляемыми моделями сразу пришло в голову сделать все на радиоуправлении и приделать еще доп. передатчик с камерой, чтобы видеть куда смотрит камера и что снимать. Сейчас я так и сделал бы. (Пульт с передатчиком и приемником уже заказаны :) Но хотелось все-таки, чтобы камера самостоятельно двигалась по нужному мне алгоритму (программист ведь :) и делала снимки. Поэтому после недельного ихучения вопроса было решено заказать плату контроллера, два серво-привода, батарейный отсек для подключения аккумуляторов, проводочков и коннекторов к ним. Паяльник с припоем у меня был. Подойдет любой паяльник ватт на 40. Ну плоскогубцы, кусачки есть наверное у всех.

-- Контроллер Arduino (конкретно я нашел Freeduino Nano за 500р). Про него я писал в посте о пульте ДУ для TimeLapse. Выбирайте любую ардуино-совместимую плату. Я выбрал вариант Nano из-за размера. Подойдет любая. Все-равно для такой задачи - это как из пушки по воробьям. Хотя вполне типичная задача для ардуино.

-- Серво-привод для наклона камеры: Parallax (Futaba) Standard Servo. У нас стоит от 800 рублей. На самом деле - это совершенно обычная серво-машинка для радиоуправляемых моделей. Можно купить любую, что найдете в хоббийных магазинах. Мне кажется, что я выбрал даже более мощную, чем мне требовалось.


-- Серво-привод для горизонтального вращения.  Стоит также от 800 р. Тут есть тонкость. Все сервы имеют ограниченный угол вращения. Обычно 0-180 градусов. Бывают даже меньше. Но нам для панорамирования нужен двигатель с возможностью вращаться на 360 градусов. Поэтому я выбрал эту серву. Ее нельзя даже назвать полноценной сервой. Она не имеет обратной связи. Ей нельзя дать команду повернуться на 45 градусов, например. Это почти обычный двигатель. Но в отличие от двигателя она уже содержит в себе контроллер, который позволит нам задать направление, время и скорость вращения. А угол всегда можно прикинуть "на глазок" посчитав время одного оборота при нужной скорости. Я находил еще пару аналогичных серв в буржуйском инете. Но их надо ждать долго, а хотелось сразу. Еще есть вариант переделать стандартную серву в серву непрерывного вращения. Многие сервы довольно легко переделываются. Достаточно в поиске поискать как переделать и выбрать "переделываемую серву". Я тогда в глаза не видел этих серв, не знал с чем их едят и заморачиваться с переделкой не стал.

-- Несколько разъемов для соединения всего этого. Посмотрите какие контакты на вашей ардуине. Я накупил впрок таких: BLS-40, PLS-40 и PBS-40. Все они режутся на нужное количество элементов канцелярским ножиком. Первые - это штырьки, которые паяют на плату, в которые втыкаются вторые. Третьи разъемы, паяются на плату и в них вставляется арудина. Обратите внимание, что у моей Nano контакты в виде штырьков, а у других версий могут быть в виде PBS разъема. Выбирайте, какие удобнее потом будет соединять. Можно все спаять прямо на ардуину, но я решил, что она может пригодиться и для други экспериментов и сделал для нее съемный вариант :) И последнее, купил макетную плату типа такой, только 5х5 см. и то она большая для меня. Чтобы на ней все спаять.
-- Еще нам понадобится что-то для нажатия на кнопку фотоапарата в нужный момент. Это либо ИК фото-диод, либо еще один микро серво-привод. Я не буду останавливаться подробно на них. Об этом я писал в посте Как сделать таймер для TimeLapse своими руками.

Теперь все это соединим. На схеме выглядит сложно. На деле просто.
Черные/коричневые провода серв, GND контакт ардуино и катод фотодиода подсоединяем к минусу батарейного отсека.
Красные провода серв и 5V контакт ардуино подсоединяем к плюсу батарейного отсека.
К аноду ИК фотодиода подсоединяем резистор на 330 ом и другим концом резистор соединяем с контактом 8 ардуины.
Оранжевый (сигнальный) контакт сервы непрерывного вращения (Pan Servo) подсоединяем к контакту 9 ардуины.
Оранжевый (сигнальный) контакт стандартной сервы (Tilt Servo) подсоединяем к контакту 10 ардуины.
Оранжевый (сигнальный) контакт микросервы сервы (Shutter Servo) подсоединяем к контакту 11 ардуины.

Таким образом, если мы вставим в батарейный отсек 4AAA аккумулятора, получим 4х1.2=4.8 вольта на входе ардуины и серв. Если у вас не аккумуляторы, а батарейки, например AA, то их понадобится 3 по 1.5 вольта, что даст 4.5 вольта на входе. Тоже будет работать. Больше 5-ти вольт лучше не давать. Я правда не проверял :)

Получится примерно как на картинке (здесь я не подсоединил пока фотодиод):

Вот примерный скетч для управления всей этой байдой :)

#include <Servo.h>
#include "multiCameraIrControl.h"

Servo pan;  //Серва для вращения по горизонтали
Servo tilt; //Серва для наклона по вертикали
Servo shot; //Серва для для нажатия на спуск фотоаппарата

int pan_pin=9;   //Серва для вращения по горизонтали на 9-м выходе
int tilt_pin=10; //Серва для наклона по вертикали на 10-м выходе
int shot_pin=11; //Серва для для нажатия на спуск фотоаппарата на 11-м выходе

int pan_time=1425*5; //Время поворота pan-сервы на 360 градусов
int pan_count=8;     //количество шагов на круг

CanonWLDC100 D2(8);  //ИК диод на 8-ом выходе

void setup()
{
Serial.begin(9600); // Для отладки

//Назначаем выходы сервам
pan.attach(pan_pin);
tilt.attach(tilt_pin);
shot.attach(shot_pin);
}

void MakeShot() //Делаем снимок
{
//Управление через ИК
D2.shutterNow();
delay(20);
//Управление движком для нажатия на кнопку
shot.write(117); //  нажимаем
delay(2000);     //  ждем (время подбирайте сами, у меня ооочень тормозной фотик)
shot.write(90);  //  отпускаем
}

void loop()
{

//Это для определения времени цикла
unsigned long start1;
unsigned long start2;
unsigned long start3;
start1=micros();

//Первый снимок вниз
tilt.write(0);
delay(2000);
MakeShot();
delay(4000);

//Основной цикл
for(int t=45;t<180;t+=45) //По вертикали угол поворота выбирайте в зависимости от угла обзора фотоаппарата. Я Использую иногда 30.
{
start3=micros();

//поднимаем выше
tilt.write(t);
delay(500);

for (int p = 1; p <= pan_count ; p++)  //По горизонтали
{
start2=micros();

pan.write(88); //Вращение с низкой скоростью подирается эспериментально
delay(pan_time/pan_count); //Время вращения подбирается экспериментально исходя из скорости вращения и нужного угла поворота
pan.write(90); //Остановка вращения
delay(20);

MakeShot();
delay(4000);

Serial.print(" ");
Serial.println((micros()-start2)*1.e-6);
}

Serial.print(" ");
Serial.print((micros()-start3)*1.e-6);
}

//Последний снимок вверх (на нем правда ничего не видно, В таком положении у меня объектив смотрит в верхнюю серву :)
tilt.write(180);
delay(500);
MakeShot();
delay(4000);

Serial.print(" ");
Serial.println((micros()-start1)*1.e-6);
}

4в Осталось сделатькрепление подвеса к лееру змея. Систему крепления, которую используют сейчас все каперы называют пикавет (picavet), как я понял по фамилии изобретателя. Из двух П-образных алюминиевых профилей или уголков или просто деревяшек делаем кретсовину и крепим ее намертво к валу, вокруг которого будет вращаться подвес. На концы крестовин прикрепляем по шкиву.

Я не нашел, где у нас купить мелкие, аккуратные шкивы и сделал просто из болтов с кольцами на концах. Кто зает где такие купить не по 10 баксов за штуку пишите скорее.

Теперь надо сделать клипсы для подвески. Их легко делать из любой крепкой проволоки. Когда леер змея натянуть он не скользит даже по абсолютно прямой проволоке. Достаточно сделать 2-3 оборота вокруг леера. Вот один из вариантов:

Последние две отсюда

Как правильно подвесить "подвеску" :) хорошо видно на картинке:

Если анимацию не видно, включите ее в настройка броузера. О том как правильно сделать пикавет, как его крепить и хранить очень здорово написано здесь.

 

5. Средства защиты. Перчатки обязательны! Если леер в руках проскальзывает, как минимум ожог гарантирован. Даже в перчатках, пару раз обжигался. А без них ... в интернете на каперских сайтах есть страшные фото пальцев с кучей швов. Повезло что не отрезало на.

Результаты первого запуска смотрите тут

 

Комментарии

Купить готовый бизнес без посредников относительно сложно, как с финансовой, так и с законодательной стороны. Документальное оформление и государственная регистрация занимают немало времени – как правило, несколько месяцев. Смотрите лучшие предложения на сайте.

Добавить комментарий