Posuw do aparatu fotograficznego do zdjęć typu timelapse

Autor poniższego projektu, jako fotograf amator lubi wykonywać zdjęcia zorzy polarnej. Jednakże statyczne zdjęcia, nie są w stanie oddać dynamiki tego zjawiska. Aby rozwiązać tą kwestię, autor skorzystał z zdjęć typu timelapse - sekwencji fotografii wykonywanych w niewielkich odstępach czasowych. Dało to świetne efekty, ale nadal czegoś brakowało - ruchomej perspektywy. To właśnie dało impuls do budowy własnego, zmotoryzowanego posuwu do przesuwania w linii prostej aparatu fotograficznego.

Niskie ceny i coraz szerszy wybór mikrokontrolerów zrewolucjonizował wiele dziedzin. Fotografia jest jedną z nich. Zmotoryzowane przesuwy do aparatów publikowane są w wielu miejscach - każdy z dedykowanym układem do kontroli przesuwu i silników. Jednakże im bardziej skomplikowany układ, tym droższy. Autor nie chciał wydawać zbyt wiele na budowę tego urządzenia, więc zdecydował się na zupełny minimalizm i wiele uproszczeń.

Posuw wykorzystuje pojedynczy silnik prądu stałego. Pracuje z jedną prędkością - około dwóch godzin na pokonanie całej długości. Do jego konstrukcji nie wykorzystano żadnej elektroniki, co znacznie upraszcza system.

Krok 1: Elementy



Szyna

Szyna to główny element układu. Autor jako szynę, wykorzystał ekstrudowany profil aluminiowy. Jego koszt wyniósł około 35 dolarów.

Elementy mechaniczne

Elementy mechaniczne zostały zamówione z sklepu z tego rodzaju elementami on-line. Na układ mechaniczny składają się:

* Pasek zębaty
* Koła zębate
* Silnik 0,5 RPM 6VA

Głowica kulowa

Aby posuw był stabilny, środek ciężkości układu musi być możliwie nisko. Dlatego też najlepiej zastosować głowicę kulową do aparatu. Takie głowice są idealne, ponieważ nie mają rączek i są dosyć zwarte, mają niski środek ciężkości i łatwo z ich wykorzystaniem ustawić aparat w dowolną stronę.

Trójnogi

Jeśli chcecie wykorzystać układ do podnoszenia aparatu, to konieczne jest zastosowanie statywu, albo dwóch tak, żeby ruch kończył się wyżej niż zaczynał. Aby możliwy był montaż statywów fotograficznych do urządzenia, autor dodał na obu końcach szyny szybkozłączki do statywów. Wystarczy dokupić dwa niedrogie statywy i już można montować układ. Jednocześnie pozwala to na rozmontowywanie całego systemu dla łatwego przechowania.

Łożyska kulowe

Ten element można znaleźć w sklepie z elementami mechanicznymi lub... w sklepie sportowym - łożyska takie znaleźć można w deskorolkach i łyżworolkach.

Krok 2: Karetka



Karetka systemu wykonana jest z drewna. Jeśli ktoś ma dostęp np. do frezarki, to można wykonać ją z aluminium, ale drewno jest prostsze w obróbce i dlatego zostało wykorzystane do konstrukcji tego układu przez autora.

Szerokość karetki jest taka sama jak szyny. Na jej rogach wycięto otwory pod łożyska, a na końcach wywiercono otwory (5/16") pod osie.

Kółka karetki składają się z:

* Dwóch śrub 5/16"
* Czterech łożysk
* Czterech podkładek
* Dwóch nakrętek

Aby karetka nie spadała z szyny po bokach dodane zostały prowadnice wykonane z sklejki o grubości 1/4".

Karetka nie jest jeszcze gotowa w 100%, musimy dodać dodatkowe dwa łożyska, aby zapewnić dobry kontakt karetki z szyną. Do montażu karetki wykorzystano dodatkowo:

* Dwie śruby 5/16"
* Dwa łożyska
* Dwie podkładki
* Dwie nakrętki



Pasek zębaty zamocowany jest z wykorzystaniem trzech pinów. Dzięki temu łatwo go zakładać i zdejmować.

Krok 3: Napinacz paska



Istotnym elementem układu jest napinacz paska zębatego, który zapewnia, że nie ślizga się on po zębach kół napędowych.

Do konstrukcji napinacza wykorzystani aluminium w postaci dwóch L-kształtnych elementów z dodaną śrubą i sprężyną na końcu. W napinaczu zamocowaną jedną śrubką koło zębate tak, aby mogło się swobodnie obracać.

Krok 4: Silnik



Silnik wykorzystany w projekcie to silnik prądu stałego o napięciu zasilania (nominalnym) 6 V i prędkości obrotowej równej 0,5 RPM (obrotu na minutę). Niepotrzebna jest dla niego żadna kontrola elektroniczna, dlatego też silnik zasilany jest bezpośrednio z 4 baterii AA. Dodatkowo autor dodał do obwodu przełącznik, pozwalający na włączanie i wyłączanie silnika.

Aby zamocować silnik w aluminiowej szynie, autor wywiercił otwór, o średnicy takiej samej jak plastikowy pierścień wokół osi silnika i dwa otwory montażowe na śruby silnika. Aluminiowa płytka dodana do silnika daje trochę więcej miejsca dla szybkozłączek do statywów.

Na osi silnika zamocowano imbusowym pinem koło zębate napędzające karetkę poprzez pas zębaty.

Krok 5: Syzbkozłączki



Aby zamocować szybkozłączki do aluminiowej szyny, wystarczy wywiercić i nagwintować w aluminiowej płytce otwór. Szybkozłączki mają czasami dodatkowy pin, uniemożliwiający obrót przykręconego aparatu - warto wywiercić dla niego dodatkowy otwór. Szybkozłączki montujemy na obu końcach szyny.

Krok 6: Głowica do aparatu



Większość statywów fotograficznych wyposażona jest w otwór 1/4". Wystarczy wywiercić taki otwór w karetce, aby móc zamontować tam głowicę fotograficzną.

Krok 7: Dostosowanie długości pasa zębatego



Po wsunięciu karetki na szynę i zamocowaniu szybkozłączek statywów na obu końcach można przystąpić do regulacji długości paska zębatego. Należy nałożyć pasek na oba koła zębate i odrobinę go napiąć. To pozwala na odmierzyć potrzebną długość paska i dociąć go według potrzeby. Po zamocowaniu w karetce dociętego paska nie powinna ona móc się już swobodnie poruszać.

Krok 8: Montaż urządzenia



Rozstawianie układu należy rozpocząć od rozstawienia statywów i przyłączenia szyny z pomocą szybkozłączek na obu końcach. Po podłączeniu zasilania można sprawdzić kierunek poruszania się karetki. Można zdjąć na chwilę pasek z kół zębatych, aby cofnąć karetkę na początek szyny. Teraz można zamontować w głowicy kamerę, ustawić ją w żądany sposób i uruchomić timer aparatu. Po uruchomieniu aparatu podajemy zasilanie na silnik i pilnujemy układu - po około 2h karetka dojeżdża do końca. Jako że w układzie nie ma krańcówki, musimy manualnie odłączyć zasilanie.

Trzeba pamiętać o dwóch rzeczach:

* Ostrość aparatu ustawić manualnie, dzięki czemu każde zdjęcie będzie miało tą samą płaszczyznę ostrości
* Ekspozycję ustawić na automat, dzięki czemu żadne zdjęcie nie będzie prześwietlone lub niedoświetlone.

Krok 9: Przykładowe zdjęcia



Źródło: http://www.instructables.com/id/Simple-Camera-Slider-for-Time-lapse-Photography/?ALLSTEPS

Projekt ciekawy i prosty. Sam myślę nad wykonaniem czegoś podobnego, tylko z bardziej rozwiniętą elektroniką. Trochę nie podoba mi się stosowanie drewna, ale to zależy w jakich warunkach będzie odbywała się eksploatacja. Brakuje mi możliwości regulacji prędkości posuwu i martwi mnie fakt, że przy słabych bateriach prędkość będzie coraz mniejsza, co przy tak niskich obrotach może być początkowo nie wykrywalne, a będzie to widać na gotowym filmie.
Ze swojej strony dodał bym krańcówki, jakąś stabilizacje napięcia i sygnalizację rozładowujących się baterii.

pawel1029384756 wrote:

Projekt ciekawy i prosty. Sam myślę nad wykonaniem czegoś podobnego, tylko z bardziej rozwiniętą elektroniką. Trochę nie podoba mi się stosowanie drewna, ale to zależy w jakich warunkach będzie odbywała się eksploatacja. Brakuje mi możliwości regulacji prędkości posuwu i martwi mnie fakt, że przy słabych bateriach prędkość będzie coraz mniejsza, co przy tak niskich obrotach może być początkowo nie wykrywalne, a będzie to widać na gotowym filmie.
Ze swojej strony dodał bym krańcówki, jakąś stabilizacje napięcia i sygnalizację rozładowujących się baterii.

Jeśli kolega chce skonstruować coś podobnego z bardziej rozwiniętą elektroniką (czyli jakąkolwiek, bo tutaj nie ma żadnej ) to polecam zamiast silnika DC dać krokowiec + mikrokontroler, z odpowiednim driverem. To rozwiązuje mnóstwo problemów. Krańcówki oczywiście są fajnym dodatkiem, ale przy krokowcu i dobrym układzie mechanicznym, mogą okazać się niepotrzebne.

Tak tu też myślałem nad zmianą typu silnika, silnik krokowy przy takim zastosowaniu okazuje się przeważnie najlepszym rozwiązaniem.

Efekt końcowy robi wrażenie, gdyby ktoś chciał skonstruować podobne urządzenie, a nie ma czasu na tyle majsterkowania powinien zapoznać się z KITami firmy ServoCity:
https://www.servocity.com/html/hs-785hb_channel_slider_kit__6.html#.Ve8SiBHtmko
https://www.servocity.com/html/channel_slider_kit_a__637108_.html#.Ve8SiRHtmko

Całkiem sporo możliwości z gotowych "klocków".

treker wrote:

Efekt końcowy robi wrażenie, gdyby ktoś chciał skonstruować podobne urządzenie, a nie ma czasu na tyle majsterkowania powinien zapoznać się z KITami firmy ServoCity:
https://www.servocity.com/html/hs-785hb_channel_slider_kit__6.html#.Ve8SiBHtmko
https://www.servocity.com/html/channel_slider_kit_a__637108_.html#.Ve8SiRHtmko

Całkiem sporo możliwości z gotowych "klocków".

Super fajne, ale przy tej cenie to dużo łatwiej wyjdzie zmontować samodzielnie z podzespołów... jest kilka sklepów w PL z takimi elementami.

@ghost666, wiadomo, ale nie każdy ma czas/umiejętności, aby zrobić to od zera. Wkleiłem dlatego, że właśnie niedawno znajomy pytał mnie jak zmajstrować takie coś do GoPro, jak mu wszystko opisałem, to stwierdził, że 100% lepiej wyjdzie mu zamówić taki KIT

Ważne jest aby wziąć pod uwagę masę naszego aparatu/kamery. GoPro jest tak lekkim sprzętem, że można praktycznie pominąć. Ale kiedy chcemy używać aparatu który ma jeszcze obiektyw to wytrzymałość musi być zdecydowanie większa.
Maiłem kiedy niemiłe doświadczenie, jak kupiłem statyw do aparatu z dużo większą wytrzymałością na masę, ale okazywało się, że przy obiektywie o długiej ogniskowej po prostu opadał przez to, że głowica była za słaba.
Więc podejrzewam, że te kity mogą czasami nie dawać rady, albo łożyska z jednej strony będą się bardzo mocno zużywać, w skutek złego położenia środka ciężkości.

Drobna uwaga do samego tekstu - skoro na forum wymaga się poprawnej polszczyzny to nie wciskajmy do niej na siłę obcych słów, zwłaszcza w artykułach. Czy zdjęcia typu timelapse to nie są czasem po prostu filmy poklatkowe? Z tego co widzę, pasek zębaty został umocowany za pomocą trzech kołków. Zasilanie, po dojechaniu karetki na łożyskach kulkowych do końca prowadnicy, też wolałbym odłączyć ręcznie. I tak dalej.

Sama prezentowana konstrukcja jest całkiem fajna, ale sam spróbowałbym dodać między silnikiem a paskiem zębatym sprzęgło cierne wyregulowane tak, by można było przesuwać karetkę ręcznie bez żadnego kombinowania ze ściąganiem paska. Dodałbym też regulator prędkości - przecież to nie musi być skomplikowany i drogi układ. Wystarczyłby potencjometr drutowy lub bardziej energooszczędny regulator PWM na NE555. To drugie rozwiązanie zastosowałem w mojej wersji suwaka który, jak widzę, będę musiał kiedyś dokładniej opisać.



Przełącznik kierunku, regulacja prędkości, przycisk szybkiej jazdy (zamiast wysprzęglania napędu śrubowego) a nawet prosta skrzynia biegów. To wszystko daje zakres regulacji czasu pełnego przejazdu od niecałych dwóch do ponad 40 minut. Do tego karetka ślizgająca się na filcowych podkładkach, mniej skomplikowana od takiej na rolkach i umożliwiająca łatwe osiągnięcie bardzo gładkiego ruchu również przy poruszaniu ręcznym, bez silnika.

Przyznam, że takiej drewnianej rzeźby jeszcze nie widziałem Zrobione całkiem sympatycznie i estetycznie jak na materiał, którego się zazwyczaj nie używa w takich konstrukcjach. Ciekawe jak się będzie zachowywać przy zmianie wilgotności...
Akurat siedzę w branży foto wideo i wadą największą jest tu jednak skromny sterownik...hmmm, czyli sama bateria Przydałby się dużo większy zakres jak na timelapsy, a to można zrealizować sensownie właściwie tylko w trybie przerywanym. Sam skonstruowałem kiedyś ster do slidera do silnika krokowego, a obecnie "robi się" ster na dwóch silnikach DC z czego jeden do obrotu aparatem. Przykład z etapu testowania sterownika krokowego na poniższym filmie: