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 en bullet-time. Il s'agissait principalement de photogrammétrie, qui devrait ressembler à notre système DSLR, mais avec des caméras beaucoup plus petites. Et cette partie est prête.
Mais comme nous avions l'équipement et le logiciel, j'ai voulu voir jusqu'où nous pouvions pousser le concept avec 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 la plus grande densité que j'aie jamais eue sur une structure multi-caméras.
Tout comme avec notre édition 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 relecture 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 larges, et avec la distorsion, j'ai vraiment besoin que toutes les caméras regardent le même point central. Mais comme les résultats que j'obtenais m'accrochaient de plus en plus, 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 on s'en approche. Voici mon kit actuel!
Pour tous mes tests utilisant la lumière continue, j'utilise 15 PiCam sur 15 Raspberry Pi 3b+ sans composants électroniques personnalisés. Chaque Pi envoie ses données via des câbles Ethernet aux commutateurs vers l'ordinateur portable. Mon déclencheur est une simple télécommande de présentation PowerPoint Bluetooth. Mais pour mes prises de vue utilisant un flash externe, nous avons dû concevoir un petit circuit imprimé (PCB) pour envoyer le signal à mon flash cobra. La carte est sur le dernier Pi, et reliée au flash via un câble audio et un adaptateur de griffe. N'importe quel type de flash peut fonctionner pour cela.
Les cartes Picam sont montées sur des plaques d'acrylique découpées au laser qui se connectent à une barre d'aluminium extrudé via ces adaptateurs imprimés en 3D. Chaque
J'ai réalisé ce projet comme une expérimentation sympa, et cela ne remplacera jamais mes reflex numériques (DSLR), mais cela ouvre la porte à différentes manières d'utiliser cette technologie.
*** MISE À JOUR 4 octobre 2020
Ce projet a été publié sur hackaday.com et quelques-uns des commentaires étaient très intéressants à lire. Je ne m'attendais pas à ce que ce genre de public intervienne et je suis très heureux d'entamer cette discussion avec des gens 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 extrayions une image d'une vidéo, mais cette technique ne fonctionne pas très bien avec la PiCam HQ car nous ne pouvons pas gérer les 13 Mpx en continu en vidéo. Passer à des 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 Pi, et cet exemple montre assez bien à quel point cela peut être efficace lorsque l'on travaille avec le bon équipement. Ceci a été réalisé avec 154 Canon SL1 en 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 (genlock) sur 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 mon shutter speed est de 1/2s, je déclencherais le flash 1/4s après le signal de déclenchement initial, donnant ainsi une marge suffisante pour que toutes les unités soient en cours d'exposition 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 déclencher manuellement le flash pendant ma prise de vue d'une seconde d'exposition (plus d'exemples dans la barre latérale droite sur SlimRig.com)