Aankondiging

Collapse
No announcement yet.

Zelfbouw 3D stereo highspeed camera.

Collapse
X
 
  • Weergaveopties
  • Begin
Clear All
new posts

  • Zelfbouw 3D stereo highspeed camera.

    Ik zie tot heden weinig van 3D beelden op BD. Toch is dit vandaag heel actueel. Waarschijndelijk heeft het succes van de 3D Avatar film hier ook wel een beetje mee te maken.

    Ieder jaar maak ik in de winterperiode een nieuwe setup om high-speed beelden te maken. In de zomer worden dit dan de vliegende beestjes, in de winter de waterfiguren. Net toen ik in november gestart was met de nieuwe versie 2010 begon ik te denken aan een 3D versie.
    3D opzich is al vrij veel gebruikt. Trouwens met 1 gewone camera kan iedereen dit zelf maken. Je neemt gewoon 2 opnames na elkaar waarbij je bij de 2de opname je iets zijdelinks verplaatst . Net zoals onze ogen ook op een bepaalde afstand staan vormen deze beide beelden dan een stereo beeld.

    Maar de stereo afstand wijzigd in functie van de opname afstand. Dit geld voor alle opnames, voor landschappen moet je ook veel meer zijdelinkse verplaatsing toepassen of je bekomt weing stereo effect. Maar voor macro is het net omgekeerd. Daar wordt de zijdelinkse verplaatsing vrij klein. Zolang je onderwerp stilstaat kun je dit nog altijd oplossen. je kunt eventueel een rail gebruiken om deze shiftwaarde in te stellen.

    Maar voor highspeed opnames moeten de beide foto's gelijktijdig genomen worden. Stel dat je omhoogspringt en de eerste foto neemt dan zal je allang weer op de grond staan eer je de volgende foto kunt nemen. De enige oplossing is dan 2 camera's gebruiken en gelijktijdig afdrukken. Gelijktijdig is wel heel letterlijk want hoe meer highspeed hoe minder afwijking je hiervoor mag hebben. Velen doen dit door 2 kleine compact toestelletjes zij aan zij naast elkaar te monteren. Er is zelfs een hack software voor de canon versie's die je gemakkelijk beide toestellen laat synchroniseren. Maar voor echte close macro fotografie is de minimale afstand van 2 compact toestellen nog veel te groot. Je moet dan overgaan naar andere methodes zoals beamspiltters waardoor je de toestellen anders kunt opstellen en die stereo afstand kunt verkleinen.

    Maar ik hebt het liever van de DSLR toestellen, met de normale macro lenzen. De Nikon DSLR toestellen besturen is altijd mogelijk via de standaard 10 pins connector. Zolang je maar de juiste signalen aanbied zal het wel meevallen om ze te sturen naar eigen behoeftig. Voor mijn highspeed vliegende beestjes moet het draagbaar zijn want de beestjes vliegen buiten in volle zon of s'nachts in volle duisternis zoals de mooie nachtvlinders. Daarom heb ik een oplossing gemaakt met 2 spiegels die elk 45 graden schuin staan. Hierdoor komen de beide camera's in lijn en is de opstelling vrij compact. Doe je dit met een beamsplitter dan moet er altijd een camera in line met je object, zoals je gewoon fotografeert, de andere komt dan haaks 90 graden gedraaid. Dit werkt wel perfect maar is nauwelijks nog draagbaar te noemen.

    Uiteindelijk heb ik tot een praktische versie gekomen. die is hier te zien:





    Klikken geeft je de origineele foto.
    Volgende week moet het volledig af zijn. Maar ik heb als test al voorlopige opnames kunnen maken die aantonen dat het geheel zal werken. Ziehier een voorbeeld:



    Hoe je 3D crossview beelden moet bekijken ga ik hier niet uitleggen daar zijn voldoende site voor. Er zijn trouwens verschillende soorten methode om deze 3D beelden voor te stellen. Maar eens je de opnames hebt kun je elk systeem ondersteunen.
    Een goede link voor het zien van crossview beelden is deze link:
    uitleg crossview beelden

    Ik gebruik een D200 en een D300 (omdat ik geen 2 maal dezelfe heb) en de beide macro lenzen zijn de AF105/2.8Dmicro. Voor de highspeed detectie is er een optisch IR systeem ingebouwd via een 3de macro lerns de AF60/2.8D micro. Die zorgt ervoor dat er enkel opnames kunnen gemaakt worden die perfect in focus zijn. De beide spiegels zijn front type spiegels, dwz de spiegellaag ligt aan de voorkant omdat je anders extra reflectie's bekomt door de dikte van het spiegel glas. Deze speciale spiegels heb ik en de UK gekocht. en hebben 38x51mm afmeting. Resultaen van de opnames moeten in de loop van maart volgen.
    Frans.

  • #2
    Re: Zelfbouw 3D stereo highspeed camera.

    Amai Frans,

    We horen je hier de laatste tijd niet zoveel, maar als we je horen is dat wel de moeite.

    Terug een van je uitgewerkte hersenspinsels, hopelijk werken deze van mij nog zo goed op mijn 66st, man wat ben jij een speciale.

    Is de sluitervertraging niet te verschillend tussen een D300 en D200 ?

    Wat ik niet goed versta, je gebruikt hier een 60mm objectief met IR sensor, als detectie voor het in focus zijn van je object, zit daar dan soms een soort AF meetsysteem in om dat te detecteren en te schakelen ?
    Last edited by Guest42; 3 maart 2010, 17:52.

    Comment


    • #3
      Re: Zelfbouw 3D stereo highspeed camera.

      Oorspronkelijk geplaatst door demeyereg Bekijk bericht
      Amai Frans,
      Is de sluitervertraging niet te verschillend tussen een D300 en D200 ?

      Wat ik niet goed versta, je gebruikt hier een 60mm objectief met IR sensor, als detectie voor het in focus zijn van je object, zit daar dan soms een soort AF meetsysteem in om dat te detecteren en te schakelen ?
      Het verschil in shutterlag tussen de D200 en de D300 moet je in de sturing aanpassen. De D300 heeft 52 msec nodig, de D200 58 msec. Dit kun je aanpassen door eerst de D200 te sturen en 6 msec later de D300. Op tijdsstip 58 msec moet je de flitsen aansturen. Hierdoor kom je perfect in de window van de camera's die op 1/250 staan. Deze tijden houden rekening met mijn wireless ingebouwd flits systeem omdat ik terzelfde tijd ook remote extra 4 flitsen kan sturen in TTL mode voor de achtergrond. De ingebouwde wireless RFM12B controller heeft slechts 400 usec nodig om het bevel door te sturen aan de remote flisten. De flitsen op het toestel zelf, links en rechts worden dus 400usec later gestuurd dan de remote flitsen opdat ze allemaal perfect gelijktijdig zouden aangaan. voor highspeed is dit echt wel nodig. Flitstijden zijn doorgaans rond de 150 usec.

      Ja die AF60/2.8D macro lens , daar heb ik een eigen photo detector ingebouwd met een AVR controller. Die meet het gereflecteerde IR signaal van 2 lasers. Omdat die lasers schuin staan kan er enkel IR licht worden weerkaatst van iets dat zich in het focuspunt bevind. Dit is enorm nauwkeurig en gezien de laserstraal slechts 2 mm diameter is kan ik een object detecteren op 700mm afstand die minder dan 1mm groot is. Je kunt het haast niet geloven hoe gevoelig dit systeem is.

      Omdat er ook omgevingslicht is wordt er IR laserlicht gebruikt op 840 nm en staat een IR doorlaatfilter voor die 60mm macro lens. Hierdoor wordt al het licht beneden de 700 nm tegengehouden. Maar ik meet 2 maal heel snel, eerst met het IR licht aan gedurende 20 usec, daarna zonder het IR laserlicht om de rest van het omgevingslicht te meten. Door die af te trekken weet ik perfect de hoeveelheid gereflecteerd licht zelfs al heb ik de volle zon omgeving. De totale tijdsmeting duurt dus 40 usec of 1/25.000 sec. In deze tijd weet ik al of een object perfect in focus staat. Berekeningen gebeuren in hardware via een FPGA chip realtime. Hardware berekeningen vergen slechts enkele tientallen nsec!

      Comment


      • #4
        Re: Zelfbouw 3D stereo highspeed camera.

        Nu begrijp ik het Frans, maar had je dan noodzakelijk een 60mm micro objectief nodig? Of werkt dat gemakkelijker?

        En nog iets, schakel je het IR laserlicht uit op het moment dat de foto genomen wordt, of heeft je ccd daar geen last van ?

        Niet dat ik je systeem wil nabouwen hoor, daar strekt mijn kennis van electronica niet ver genoeg. Maar ik vind het steeds boeiend je nieuwste realisaties te zien.

        Ik ben eens bij je thuis geweest, en ben nog nooit zo laat thuisgekomen.
        Last edited by Guest42; 4 maart 2010, 07:07.

        Comment


        • #5
          Re: Zelfbouw 3D stereo highspeed camera.

          Ter info: er is een ITEA project (Information technology for European advancement) gestart voor de ontwikkeling van 3D high definition televisie. Aan dit project nemen 29 bedrijven en onderzoeksinstellingen deel. Doel is het standardiseren van de ganse keten, van 3D-beeldopname, beeldprocessing, distributie en de weergavetoestellen.
          Nikon D4 - 24F1.4 50F1.4 85F1.4 200F2

          Comment


          • #6
            Re: Zelfbouw 3D stereo highspeed camera.

            Oorspronkelijk geplaatst door JefCelen Bekijk bericht
            Ter info: er is een ITEA project (Information technology for European advancement) gestart voor de ontwikkeling van 3D high definition televisie. Aan dit project nemen 29 bedrijven en onderzoeksinstellingen deel. Doel is het standardiseren van de ganse keten, van 3D-beeldopname, beeldprocessing, distributie en de weergavetoestellen.
            En zeggen dat ons eigen Alfacam hier de voortrekker is, en reeds met een volledig uitgeruste 3D regiewagen op pad gaat. KLIK

            Maar wat onze Frans doet, is nog iets helemaal anders, hier gaat het over 3D in een paar µsec. belicht

            Comment


            • #7
              Re: Zelfbouw 3D stereo highspeed camera.

              Oorspronkelijk geplaatst door demeyereg Bekijk bericht
              Nu begrijp ik het Frans, maar had je dan noodzakelijk een 60mm micro objectief nodig? Of werkt dat gemakkelijker?
              En nog iets, schakel je het IR laserlicht uit op het moment dat de foto genomen wordt, of heeft je ccd daar geen last van ?
              Beter was ook een 105mm geweest maar die 60mm had ik reeds en ze weegt ook minder. Maar eigenlijk moeten de 3 macro lenzen liefst dezelfde zijn. De IR lasers projecteren een klein rond puntje op iets dat juist in het focus vlak staat. Die 60mm lens neemt dit beeld op en projecteerd het op de fotodiode die achteraan in de lens zit via een soort tussenring. Die projectie wordt dus een heel klein puntje maar als die juist op de fotodiode valt resulteerd dit in een heel behoorlijk signaal. De fotodiode zit nog eens in een klein buisje om zo min mogelijk zijdelinks licht te meten. In volle zon is er ook heel veel IR licht aanwezig. Vandaar dat je een soort automatisch level meting moet uitvoeren. Het laserlicht wordt eigenlijk boven op het andere licht geplaatst. Het is net of een bootje op de golven dobbert. Het bootje blijft altijd boven de golven drijven maar de absolute hoogte veranderd kontinu met de golven. Vandaar de nodige verschil meting.

              Natuurlijk worden alle lasers uitgezet op het ogenblik dat je de foto neemt. Anders zie je die projectie op het object. De camera zelf heeft geen last van dit IR licht omdat er nauwelijks weerkaatsing naar de camera zelf kan komen. De IR lasers staan links en rechts iets onder de camera en de reflectie's gaan iets naar boven. Daar staat de 60mm lens juist boven de camera hoogte en neemt het max aan reflectie licht op. Je ziet een nogal vrij precies optisch systeem maar met enorme goede resultaten. Lasers worden ook maar ingeschakeld als ik werkelijk iets ga gaan opnemen. Dit is belangrijk voor de veiligheid.

              @jefCelen,
              Er is idd nogal wat te doen voor standaardisatie. Momenteel wacht ik ook nog om mij ten volle uit te rusten voor de weergave. Voor opnames blijft ik momenteel wel bij fotografie en geen video. Binnen die fotografie neem ik slechts het moeilijkste deeltje eruit nl highspeed en macro. Beide types fotografie zijn nu eenmaal de moeilijkste om te realiseren in 3D en gepaste toestellen zullen er veel minder komen. Maar voor de andere opnames worden heel veel nieuwe toestellen aangekondigd. Ik kan alvast beginnen met het aanleggen van het 3D beeldmateriaal. Die heb je toch nodig, welke standaard er ook uit de bus komt.

              Frans.

              Comment


              • #8
                Re: Zelfbouw 3D stereo highspeed camera.

                Prachtig project. Ik heb de ontwikkeling via je flickr stream gevolgd en petje af voor de tijd die je er in hebt gestoken om het zo mooi te krijgen
                http://www.flickr.com/photos/rouwkema/

                http://rouwkema.smugmug.com/

                Comment


                • #9
                  Re: Zelfbouw 3D stereo highspeed camera.

                  Blij te zien dat het project gevolgd wordt. Ik zie via verschillende websites dat heel veel gebruikers het zelfs niet meer snappen wat ik eigenlijk allemaal aan het maken ben. Als je soms lees hoe ze mijn projecten bespreken qua werking is het vrij trieste.

                  Ik ben zeker moesten er meer mensen zijn die het eens zien werken, dat ze dan echt verbaast staan van de mogelijkheden. Maar het is idd technisch nogal moeilijk om alles te begrijpen en ik geef waarschijndelijk ook veel te weinig uitleg. Enkel de mensen die trachten ook dergelijke opnames te maken hebben meer inzicht hoe dit allemaal werkt. Soms voel ik mij vrij eenzaam in mijn ontwerpen. Gelukkig kan ik mij ten volle uitleven in mijn opnames. Die resulteren op het einde van het jaar in een behoorlijke hoeveelheid (soms unieke) beelden.

                  Nog een goede week geduld en de eerste beelden met deze nieuwe technologie komen online. Hardware in nu volledig af en ik ben nu bezig de software aan te vullen.

                  Frans.

                  Comment


                  • #10
                    Re: Zelfbouw 3D stereo highspeed camera.

                    't Is lang geleden dat ik nog eens iets gepost heb, maar bij deze post is het even . Mijn opleiding bestond voornamelijk uit elektronica, elektriciteit en wiskunde en de bijbehorende fysica en chemie e.d., maar ik moet me toch ook weer even verdiepen om alles te kunnen volgen van het hoog nauwkeurige focussysteem. Ik kan goed begrijpen dat er een heleboel mensen op deze planeet zijn die dit niet kunnen volgen. Ik krijg zelfs een stiekem vermoeden dat Frans_vdm niet van deze planeet is... Een dikke proficiat met de realisatie, en ik ben benieuwd naar de resultaten.

                    Frans, ik ben zelf een beetje aan het experimenteren met Atmega's en had ook het idee om een manuele remote flash controller te bouwen (TTL commando's simuleren om de flitskracht in te stellen). Heb jij via reverse engineering gewerkt, of zijn er ergens links waar de protocollen beschreven worden? Specifiek Nikon TTL en i-TTL (heb nog niet veel tijd gehad voor dit projectje, en dus nog niet zwaar gezocht, deze heb ik al: http://www.camerasunderwater.info/en...ttl.html#n5skt)

                    Comment


                    • #11
                      Re: Zelfbouw 3D stereo highspeed camera.

                      Oorspronkelijk geplaatst door spacemanbow Bekijk bericht
                      Frans, ik ben zelf een beetje aan het experimenteren met Atmega's en had ook het idee om een manuele remote flash controller te bouwen (TTL commando's simuleren om de flitskracht in te stellen). Heb jij via reverse engineering gewerkt, of zijn er ergens links waar de protocollen beschreven worden? Specifiek Nikon TTL en i-TTL
                      Als ik iets ga bouwen start ik altijd vanaf nul. Wel kijk ik naar andere realisaties om te zien wat haalbaar moet zijn. Maar hardware en software worden volledig opnieuw ontworpen. Juist in deze designfase kun je meestal de meest eenvoudige en snelle oplossingen vinden. Geen lib's van anderen die je toch niet volledig begrijpt.

                      De flitsen worden nu in TTL mode gestuurt door de ATmega328p die naast de CPLD module zit. Deze AVR bevat ook een RFM12B chip die de wireless verzorgt op 868 Mhz voor remote flitsen. Door die RFM12B chip grondig te lezen kun je hem binnen de 400 usec een commando laten versturen naar de remote chip. Ik hou dus rekening met deze kleine vertraging om de locale flitsen 400 usec vertraagd aan te sturen zodat lokale en wireless flitsen allemaal gelijktijdig aan gaan. Het vermogen wordt in de AVR328p controller ingesteld voor alle gebruikte flitsen en de waardes kunnen op de ingebouwde 2x16 char LCD afgelezen worden. Daar kan ik ook iedere flits in of uitschakelen, een groep waarde geven voor de remote versie's en een groepwaarde voor de locale flitsen enz. Er zitten tabellen in de controller voor het type gebruikte flits omdat de TTL waardes voor het sturen niet volledig dezelfde zijn. Vooral in de korte flitstijden kunnen die nogal afwijken. Ik nummer mijn flitsen en een geoptimaliseerde tabelwaarde zit dus in de controller. Ik moet nooit meer naar de flitsen zelf gaan om het vermogen te wijzigen. Wel moeten ze in TTL mode staan en de standby moet uitgeschakeld zijn.

                      Deze werkings princiepen staan nu ook al op mijn Flickr website. Maar de informatie staat niet zo mooi gegroepeerd beschreven. Wel geeft ik daar regelmatig het basisprinciep hoe je het goed en snel kunt maken. Ik heb zelfs geen interrupt nodig en de flitstijd is op 1usec nauwkeurig. Ook kan je de power veel verder naar beneden toe regelen ipv 1/128 kun je gemakkelijk tot 1/512 gaan.

                      En dit alles kost vrij weinig, de RFM12B chip heeft mij 7 euro gekost per stuk en is transceiver, je kunt zowel zenden als ontvangen. De ontvanger kan dus ook bevestiging terug sturen indien nodig maar dit gebruik ik niet want dit kost extra delaytijd. Mijn wireless flitsen heb ik getest op meer dan 30m zonder probleem. Voor mijn achtergrond belichting staan ze echter maar enkele meters van mij.

                      Hardware wordt altijd via verilog geprogrammeerd, de AVR controllers in assembler (AVRstudio 4.14) samen met de STK600 als simulatie en programmer. Op de controller zit een Jtag connector voor de software update. STK600 is de USB versie van de oude STK500 en is veel sneller.

                      Comment


                      • #12
                        Re: Zelfbouw 3D stereo highspeed camera.

                        [QUOTE=demeyereg;2586881]En zeggen dat ons eigen Alfacam hier de voortrekker is, en reeds met een volledig uitgeruste 3D regiewagen op pad gaat. KLIK

                        Alfacam komt helaas niet in het consortium voor, laat staan dat het voortrekker zou zijn. Voortrekker is Philips.
                        Nikon D4 - 24F1.4 50F1.4 85F1.4 200F2

                        Comment


                        • #13
                          Re: Zelfbouw 3D stereo highspeed camera.

                          Wel knap zo'n 3D foto's. Als het kijken eenmaal lukt :-)
                          Hier een HDR voorbeeldje, wat in 2D maar niets lijkt, is in 3D best wel spectaculair:
                          http://www.flickr.com/photos/snah51/4371501860/

                          Comment


                          • #14
                            Re: Zelfbouw 3D stereo highspeed camera.

                            Oorspronkelijk geplaatst door JoFramboos Bekijk bericht
                            Wel knap zo'n 3D foto's. Als het kijken eenmaal lukt :-)
                            Nu ze dit jaar in England de voetbal zullen beginnen uitzenden in 3D zal de belangstelling en de uitrusting hiervoor sterk toenemen. Ik verwacht dat binnen een jaar er heel wat nieuwe monitoren op de markt zullen komen en ook aangepaste videokaarten zodat we geen crossview meer moeten kijken om 3D beelden te zien. Vele fabrikanten beginnen aan een 3D monitor lijn. Het verzamelen van goed 3D beeldmateriaal zal dus niet te vroeg meer zijn. Ik hoop tegen het einde van dit jaar dat ik over een mooie verzameling highspeed macro beelden te beschikken.

                            De meeste software is nu geschreven voor de setup2010 en een aantal functie's zijn al getest. In de loop van de week wordt de volledige stuurmodule aan de unit verbonden en kunnen de opnames beginnen. De einddatum van 15 maart zal ik normaal gemakkelijk halen. Gewoon nu een kwestie van geen domme dingen te doen tijdens de eindmontage en geen onderdelen op te blazen door verkeerde aansluiting of polariteit. De CPLD modulle alleen al bezit 75 aangesloten pinnen! Een aantal belangrijke timings zijn al met de logic analyser gemeten en getest.
                            Frans.

                            Comment


                            • #15
                              Re: Zelfbouw 3D stereo highspeed camera.

                              Oorspronkelijk geplaatst door JoFramboos Bekijk bericht
                              Wel knap zo'n 3D foto's. Als het kijken eenmaal lukt :-)
                              Hier een HDR voorbeeldje, wat in 2D maar niets lijkt, is in 3D best wel spectaculair:
                              http://www.flickr.com/photos/snah51/4371501860/

                              Comment

                              Working...
                              X