Photographie bullet-time avec des caméras Raspberry Pi ?
28 septembre 2020
Nous avons commencé à travailler sur une version PiCam de notre logiciel multi-caméras il y a quelques mois, mais cela n'avait rien à voir avec notre travail habituel sur le bullet-time. Il s'agissait principalement de photogrammétrie, qui devrait ressembler à notre système DSLR, avec des caméras beaucoup plus petites. Et cette partie est prête.
Mais comme nous avions l'équipement et le logiciel, je me suis intéressé à voir jusqu'où nous pouvions pousser le bullet-time et quelle qualité d'image je pouvais obtenir de ces minuscules caméras. Mon principal intérêt ici est leur taille, car elles peuvent être placées très près les unes des autres, me donnant ma meilleure densité jamais atteinte sur une structure multi-caméras.
Tout comme avec nos éditions Android ou DSLR, cela fonctionne avec un tableau de bord pour modifier les paramètres de la caméra et les paramètres de sortie. Nous avons également notre lecteur de lecture instantanée habituel, notre galerie et des tonnes de modules.
Lors de la première itération du kit, je n'ai pas pu obtenir une bonne calibration car les objectifs PiCam sont montés sur une pâte thermique et ne peuvent pas être placés avec précision. Voici ce que j'ai obtenu de ce premier kit. C'est assez instable. Le problème est que ce sont des objectifs très grand-angle, et avec la distorsion, j'ai vraiment besoin que toutes les caméras regardent le même point central. Mais comme j'étais de plus en plus séduit par les résultats finaux que j'obtenais, nous avons essayé de voir si nous pouvions nous débarrasser de cette pâte pour coller les objectifs directement sur les petites cartes. Ce n'est pas parfait, mais ça s'en rapproche. Voici mon kit actuel!
Pour tous mes tests utilisant la lumière continue, j'utilise 15 PiCam sur 15 Raspberry Pis 3b+ sans composants électroniques personnalisés. Chaque Pi envoie ses données via des câbles Ethernet aux commutateurs, puis à l'ordinateur portable. Mon déclencheur est une simple télécommande de présentation Bluetooth. Mais pour mes prises de vue utilisant un flash externe, nous avons dû concevoir un petit PCB pour envoyer le signal à mon speedlite. La carte est sur le dernier Pi, et liée au flash via un câble audio et un adaptateur de griffe porte-accessoire. N'importe quel type de flash peut fonctionner pour cela.
Les cartes PiCams sont montées sur des plaques acryliques découpées au laser qui se connectent à une barre en aluminium extrudé via ces adaptateurs imprimés en 3D. Chaque
J'ai réalisé ce projet comme une expérimentation sympa, et cela ne remplacera jamais mes DSLRs, mais cela ouvre la porte à différentes façons d'utiliser cette technologie.
*** MISE À JOUR 4 octobre 2020
Ce projet a été publié sur hackaday.com et quelques-uns des commentaires étaient assez intéressants à lire. Je ne m'attendais pas à ce genre de public et je suis très heureux d'entamer cette discussion avec des personnes en dehors de mon cercle habituel. Voici une réponse détaillée à ce commentaire
Scott, vous avez raison, nous prenons une photo fixe de chaque PiCam en même temps. Lors de notre première itération, nous capturions une image d'un film, mais cette technique ne fonctionne pas très bien avec la PiCam HQ car nous ne pouvons pas gérer les 13 Mpx en continu sur vidéo. Passer aux images « fixes » était la solution pour avoir un système qui fonctionne à la fois sur la PiCam v2 et la Pi Camera HQ.
Maintenant, qu'en est-il de la précision du déclenchement ? Nous savons que nous pouvons envoyer un signal synchronisé avec une précision inférieure à une milliseconde à tous les Raspberry Pis, et cet exemple montre assez bien à quel point cela peut être excellent avec un équipement approprié. Cela a été réalisé en utilisant 154 Canon SL1 avec lumière continue, avec 4 caméras par Pi (39 unités Raspberry Pi). Mais c'est quelque chose qui ne peut être réalisé qu'avec des appareils photo DSLR ou certains hybrides récents (cela fonctionne bien avec l'EOS-R mais pas avec le M6 MkII). Pour tout le reste (Raspberry Pi, smartphones Android, GoPro, etc.), nous sommes confrontés à des problèmes d'obturateur où la fréquence d'images n'est pas synchronisée (gen locked) entre toutes les caméras. Cela signifie généralement une imprécision d'environ 1/60s, ce qui est loin d'être suffisant pour figer un sujet (nous avons besoin d'une précision de 1 ms !).
Alors, comment ai-je pu me figer sur ces clichés ? J'utilise simplement cette vieille astuce qui consiste à déclencher mon flash pendant l'exposition à un moment « sûr ». Par exemple, si ma shutter speed est de 1/2s, je déclencherais le flash 1/4s après le signal de déclenchement initial, donnant une plage suffisante pour que toutes les unités exposent lorsque la lumière s'allume. C'était assez facile à réaliser car j'ai cette carte qui rendait tout automatique. Mais l'année dernière, j'ai eu du mal à faire la même chose avec un téléphone Android où je devais flasher manuellement pendant ma prise de vue d'une seconde d'exposition (plus d'exemples dans la barre latérale droite sur SlimRig.com)