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Category Archives: High Speed Fotografie

In bestimmten Situationen kann es Sinn machen eine Kamera automatisiert auszulösen, z.B. bei der Highspeed Fotografie, aber auch für Intervall-Aufnahmen oder Selbstportraits. Die meisten Kameras bieten bereits einen Selbstauslöser oder lassen sich ferngesteuert bedienen wenn man das entsprechende Zusatzzubehör kauft. Alternativ kann man auch selbst etwas basteln und mit Hilfe von Mikrocontroller Boards sogar automatisieren. In einem älteren Blogeintrag habe ich bereits ein mögliches Einsatzszenario skizziert. Hier möchte ich mich jetzt der technischen Seite widmen und ein paar von meinen eigenen Erfahrungen mit der Materie schildern.

Technische Grundlage

Der Elektronikhandel bietet eine breite Palette von so genannten „Mikrocontroller Boards“ an die sich sehr gut zum Fernsteuern von Kameras eignen. Die bekannteste und verbreitetste Variante ist der Arduino der in verschiedenen Formaten erhältlich ist (von „Nano“ bis „Mega“) und sich gezielt an Einsteiger richtet. Das Standardboard, der Arduino Leonardo, ist für etwa 25 EUR erhältlich.

Arduino Uno (der Vorgänger des Leonardo)

Arduino Uno (der Vorgänger des Leonardo)

Arduinos lassen sich per Batterie betreiben und bieten vereinfacht gesagt eine Reihe von digitalen Ein- und Ausgängen, an die sich elektrische Komponenten anschließen und gezielt ansteuern lassen. Damit lassen sich mit einfachen Mitteln sehr spannende Projekte realisieren, wie eine breite Auswahl von Beispielen im Web zeigt.

Um beispielsweise Sensorwerte auszulesen oder Aktoren wie LEDs (oder Kameras, dazu später mehr!) anzusteuern lassen sich die Boards mit Hilfe einer frei erhältlichen Entwicklungsumgebung programmieren. Dabei ist es sehr hilfreich dass es eine sehr aktive Community um den Ardino gibt die neben einfachen Programmierbeispielen auch komfortable Softwarebibliotheken bereitstellt die man in eigene Projekte einbinden kann. Gerade auch für das Ansteuern von Kameras gibt es dort eine breite Auswahl von Beispielprojekten.

Außerdem bieten Hardwarehersteller eine große Palette von Zusatzboards an, so genannte „Shields“, die sich einfach auf den Arduino aufstecken lassen und weitere Funktionalitäten wie Wlan oder Bluetooth bereitstellen.

Die Verbindung zur Kamera

Für das Ansteuern einer Kamera mit einem Arduino Board bestehen grundsätzlich die gleichen Möglichkeiten wie mittels gekauftem Zubehör. Viele Kameras haben beispielsweise einen Infrarot Empfänger für eine Fernbedienung, die sich mittels einen IR Diode vom Arduino auslösen lassen (entsprechende Softwarebibliotheken, die mit verschiedenen Kameramodellen „sprechen“ können, sind sogar bereits vorhanden).

Eine andere Möglichkeit ist die Verbindung per Kabel. Die meisten Kameras lassen sich recht einfach auslösen indem zwei Kontakte (einer für den Autofokus, und ein zweiter für den Auslöser) mit einem Minus Pol kurzgeschlossen werden. Um herauszufinden wie die Steckerpins für die entsprechende Kamera belegt sind lohnt sich eine Recherche im Internet (hier z.B. ein Beispiel für den 10-poligen Stecker einiger Nikon Kameras). Wenn man schon einen Kabelfernauslöser hat kann man das recht einfach nachvollziehen da diese nach dem gleichen Schema funktionieren.

Arduino mit Bluetooth-Shield und angeschlossenem Kamera-Kabel (der Optokoppler ist auf der kleinen Lochrasterplatine unter dem schwarzen Isolierband)

Arduino mit Bluetooth-Shield und angeschlossenem Kamera-Kabel (der Optokoppler ist auf der kleinen Lochrasterplatine unter dem schwarzen Isolierband)

Für das Anschließen an den Arduino kann man ein vorhandenes Kabel nehmen und es mittels Optokopplern an die digitalen Ausgänge des Boards anschließen. Steuert der Arduino die Ausgänge an, schließt der Optokoppler die entsprechenden Stromkreise in der Kamera und es wird ein Foto aufgenommen. Auf ganz ähnliche Art und Weise kann man auch ein Blitzgerät ansteuern, was insbesondere bei der Highspeed Fotografie sinnvoll sein kann wenn die Kamera-Fernauslösung zu träge ist für das Einsatzszenario.

Auslösen per Fernsteuerung

Ist die Kamera erst mal mit dem Arduino verbunden bieten sich eine ganze Reihe von Möglichkeiten für Experimente. So kann man mittels einer IR Diode und einem IR-empfindlichen Lichtsensor eine Lichtschranke bauen und die Kamera auslösen sobald der Mikrocontroller eine Änderung registriert. Oder man schließt ein Mikrofon an, etwa um einen platzenden Ballon im richtigen Moment zu erwischen. Andere Einsatzszenarien sind Intervallaufnahmen oder Langzeitbelichtungen etwa in der Astrofotografie.

Eine weitere Variante ist das Auslösen der Kamera per Funk, etwa mit Hilfe eines Bluetooth-Shields und eines Android-Handys, was ich bereits an anderer Stelle beschrieben habe.

Fazit

Kameras per Mikrocontroller fernzusteuern bietet vielfältige Möglichkeiten insbesondere für die Studiofotografie und erfordert nur geringe finanzielle Ressourcen. Vorerfahrungen in der Elektronik sowie in der Programmierung sind dabei von Vorteil, insbesondere wenn man Kameras per Kabel ansteuern will da hier die Möglichkeit besteht seine teure Hardware durch falsche Verkabelung zu beschädigen. Zudem ist für komplexere Projekte viel Zeit zum Ausprobieren erforderlich, da sich einfache Ergebnisse zwar relativ leicht realisieren lassen, aber der Teufel oft im Detail steckt und viel Feinarbeit erfordern kann. Durch die breite Palette an vorhandenen Beispielprojekten die man Nachbauen oder bei seinen eigenen Versuchen weiterentwickeln kann bieten sich aber auch für Einsteiger gute Lernmöglichkeiten und führen schnell zu ersten Erfolgen.

— Alex

Bei der High-Speed-Fotografie kommt es darauf an, im richtigen Moment die Kamera auszulösen. Wenn dabei Motive zerstört werden (z.B. eine Glühbirne oder ein berstender Ballon), oder das Studio versaut wird (durch Scherben oder Farbspritzer), kann das sehr viel Technik erfordern, da man unter Umständen nur wenige Versuche hat für das Foto. Dafür bieten beispielsweise Arduino Boards vielfältige Möglichkeiten, um Kamera oder Blitzgerät im richtigen Augenblick durch diverse Sensoren auszulösen (das Thema möchte  ich demnächst hier im Blog mal etwas vertiefen).

Wenn man beliebig viele Versuche hat lohnt sich der Aufwand dagegen meist nicht. Obst kann man schließlich beliebig oft ins Wasser schmeissen, und auch Wassertropfen (ein beliebtes Motiv in diesem Bereich) gehen einem in der Regel nicht so schnell aus. Wenn man keinen ohnehin tropfenden Wasserhahn im Haus hat, kann man Wassertropfen leicht mit einem einfachen Apparat erzeugen. Das hat gegenüber einem Assistenten mit einer Pipette auch den Vorteil dass die Frequenz der Tropfen relativ gleichmässig ist und man die Kamera daher leicht im richtigen Moment (bzw. im richtigen Rythmus) auslösen kann.

Der Tropfengenerator (Sprudelflaschen anderer Hersteller funktionieren genau so gut... ;))

Der Aufbau ist einfach und schnell erledigt: man braucht lediglich ein hohes Wassergefäß (eine Flasche ist gut), eine senkrechte Halterung, eine Wäscheklammer und einen dünnen Schlauch (z.B. Schrumpfschlauch). Außerdem braucht man noch eine Schüssel oder irgendein Gefäß, in das man hineintropfen möchte. Wenn man alles zusammengebaut hat kann man mit dem Schlauch das Wasser ansaugen und es kann losgetropft werden. Die Frequenz der Tropfen kann man durch variieren der Höhe des Schlauchendes leicht steuern. Ist der Ausgang zu hoch (über der Wasserfläche in der Flasche) hört das Tropfen ganz auf, wenn er zu niedrig ist fließt das Wasser in einem Strahl. Da die Wassermenge in der Flasche mit der Zeit abnimmt, werden die Abstände zwischen den Tropfen mit der Zeit länger. Für Serien von 20-30 Fotos kann man sich aber sehr gut auf den Rythmus einstellen.

Für das Fotografieren braucht man noch ein Objektiv das einen nah genug an die Wassertropfen heranlässt (für dieses Foto wurde das Nikkor 18-55 DX verwendet). Ein Blitzgerät ist außerdem praktisch um möglichst kurze Verschlusszeiten zu erreichen, aber nicht unbedingt von Nöten.

Watery Figurine

Viel Spaß beim Nachbasteln!

Alex