Raspberry pi camera board lens

Обзор Raspberry Pi Camera Board V2

Raspberry Pi Camera Board — официальный модуль камеры для линейки микрокомпьютеров Raspberry Pi.

Вернее, таких модулей существует два: Raspberry Pi Camera Board V2 и Raspberry Pi NoIR Camera Board V2, который отличается от обычной версии вырезанным ИК-фильтром, в силу чего картинка с такой камеры выглядит несколько фантасмагорично днем, но получается четче и разборчивее в условиях недостаточного освещения.

В данном обзоре рассматривается «обычный» модуль Raspberry Pi Camera Board V2, приобретенный в магазине LANDZO на AliExpress.

Характеристики

Название модели: Raspberry Pi Camera Board V2
Разрешение: 8Мп (до 3280×2464)
Сенсор: Sony IMX 219 PQ CMOS, ¼ дюйма
Поддерживаемые видеоформаты: 1080p (30fps), 720p (60fps), 640×480p (90fps)
Фокусное расстояние: 33 мм
Светосила объектива: f/2

Внешний вид и комплект поставки

Камера поставляется в картонной коробке с логотипом производителя.

Вся продукция Raspberry Pi Foundation выпускается на мощностях двух компаний — RS Components (Англия) и element14 (Китай). Я приобрел модуль камеры производства element14, за те же деньги и у того же продавца можно взять модель английской сборки, разница между ними будет только в полиграфии коробки.

В коробке находится сама камера с подключенным к ней шлейфом и руководство по технике безопасности на разных языках, включая и русский.

Длина шлейфа — 15,5 см. Он совместим с интерфейсом CSI на всех моделях линейки Raspberry Pi кроме Zero и Zero W, на которых используется уменьшенная версия разъема, подключение к которой осуществляется через специальный переходник. В обзоре Raspberry Pi Zero W этот переходник можно увидеть на фотографиях.

Размеры модуля 23×25мм.

Имеются 4 отверстия для стационарного крепления винтами или на защелках.

На обратной стороне модуля находится разъем для подключения шлейфа.

Большинство корпусов для Raspberry Pi 3 не очень приспособлены для работы с модулем камеры. Вывести шлейф наружу — это можно, а вот как закрепить камеру в статичном положении — проблемы пользователя. Хотя в моей статье годовалой давности с подборкой хороших корпусов для Raspberry Pi присутствует одна модель с креплением под камеру.

Сам я заказывал Raspberry Pi Camera Board с прицелом на использование в паре с Raspberry Pi Zero W. Крышка стандартного корпуса этого микрокомпьютера уже оснащена отверстием под камеру, да и характеристики маленькой «малинки» больше подходят для подобных нетребовательных к процессорной мощи задач.

Подключение и настройка камеры

Все необходимые для начала работы драйвера уже присутствуют в дистрибутиве Raspbian, но для работы камеры нужно вручную включить ее в настройках:

В настройках выбираем пункт «Interfacing Options»

И в открывшемся меню — «Camera».

После включения поддержки модуля камеры конфигурационная утилита предложит выполнить перезагрузку. Соглашаемся.

Последний шаг — отредактировать файл /etc/modules

И добавить в него строку bcm2835-v4l2.

Убедиться в правильности настройки можно при помощи команды

Если все прошло нормально, то модуль камеры будет отображаться в появившемся листинге как video0.

Управление камерой из консоли

Для того, чтобы снимать фото и видео при помощи Raspberry Pi Camera Board достаточно двух консольных утилит, присутствующих в Raspbian «из коробки»: raspistill и raspivid.

Фотография

Для того чтобы сделать фото нужно выполнить команду:

Эта команда делает фотографию и сохраняет ее в файл image.jpg в том каталоге, из которого происходит ее запуск (по умолчанию это /home/pi).

С настройками по умолчанию камера снимает в максимальном для себя разрешении 3280×2464 пикселей, 1 фото весит

4.5 Мб. Если полученное фото открыть в MS Paint и не внося никаких изменений просто пересохранить под другим названием, то размер файла сразу же уменьшается до

Пара примеров полученных с камеры фотографий. По клику средней кнопкой мыши их можно открыть в оригинальном разрешении. Изображения получились чуть более смазанными, чем могло бы быть, поскольку во время съемки я держал камеру в руке. При жестком креплении на камеру не будет действовать тряска и изображение станет немного четче.

Что можно сказать о качестве фото? Автофокуса тут нет, а фиксированный фокус по умолчанию настроен на дальние планы (это хорошо видно на фотографии с монитором, где в фокусе явно находится не сам монитор, а обои за ним).

Для предметной съемки камера не подходит, для фотографирования текстов тоже, — а вот пейзажные виды будут получаться нормально. То есть вполне годится для целей видеонаблюдения. Ну и фокус можно подкрутить вручную, добившись оптимального качества при стационарном размещении.

В целом модуль снимает на уровне современных бюджетных смартфонов, что с учетом его стоимости вполне неплохо. ИК-подсветки камера не имеет и в темноте быстро слепнет. Так что для работы в условиях недостаточной освещенности лучше выбирать другую модель — Raspberry Pi NoIR Camera Board.

Видео

Для съемки видео нужно выполнить команду:

Которая будет писать видео в файл video.h264 вплоть до момента своего прерывания.

Для записи видео фиксированной длины в команду добавляется ключ -t, указывающий продолжительность видео в миллисекундах:

В данном случае будет снято видео длиной 10 секунд. Вес файла с десятисекундным видео в разрешении fullHD без перекодирования — 20 Мб.

Также при съемке видео и фото при помощи Raspberry Pi Camera Board можно поворачивать камеру ключами -vf (vertical flip) и -hf (horisontal flip).

Качество получаемый видеозаписи сравнимо со средним автомобильным видеорегистратором.

Если нужно перекодировать видеодорожку из формата H.264 в формат MPEG4, устанавливаем пакет утилит GPAC:

И запускаем перекодирование:

На выходе получается файл в разрешении .mp4, понимаемый всеми современными устройствами и видеоплеерами.

Для модуля камеры можно придумать и более сложные сценарии использования.

Например, превратить «малинку» в IP-камеру. Или снимать таймлапсы. Или настроить скрипт, который по срабатыванию определенного триггера (например, датчика движения, или при получении Telegram-ботом соответствующей команды) делает фотографию и загружает ее на облако в интернете.

Подробнее о некоторых из этих вещей я напишу позже в отдельных статьях.

Достоинства и недостатки

  • Хорошее качество съемки за свою цену
  • Практически не требует настройки перед началом работы
  • Компактные габариты и совместимость с Raspberry Pi Zero W
  • Фиксированный фокус
  • Отсутствие ИК-подсветки

Заключение

За свои деньги мне модуль Raspberry Pi Camera Board V2 понравился.

Компактный и недорогой модуль, выдающий картинку достаточного качества для использования в целях видеонаблюдения. Его ближайшие конкуренты — обычные веб-камеры бюджетного ценового сегмента.

Но конструкция из одноплатного компьютера с подключенной к нему по USB «вебкой» получится более громозкой и неуклюжей, чем конструкция с использованием специально предназначенного для этих целей модуля и совместимого с ним корпуса.

Рекомендую к покупке вместе с Raspberry Pi Zero W.

Источник

A complete guide to help you choose lenses for your Raspberry Pi High Quality Camera

Introduction

The Raspberry Pi High Quality Camera got released recently and it is the highest resolution camera ever offered by the Raspberry Pi Foundation. The Raspberry Pi community is already loving this camera and implementing it for cool projects!

Unlike the previous version which is Raspberry Pi Camera Module V2 where you were able to use it out-of-the-box, the new Raspberry Pi High Quality Camera is not able to use as such. This is because you need to attach additional lenses to it in order to use it.

Even though this is an extra step, this feature opens a whole new world to a range of lenses you could use with this camera module to take your Raspberry Pi camera-based projects to the next level! So we have released a range of lenses for the Raspberry Pi High Quality Camera, but you might not have a clear idea as to which lens to choose. So, this blog will compare the different lenses that we offer and we hope this will help you decide which lens to buy for your next project!

Understanding the basic parameters when choosing a lens

We offer seven different Raspberry Pi High Quality Camera Lenses to allow you to explore more. But you might think…. what’s the difference between these camera lenses and which one should I choose?

Well, there are a few parameters you should look into when choosing a lens for your Raspberry Pi High Quality Camera. They are:

  • Focal Length
  • Angle of view
  • Effective Focal Length from RPI HQ Camera
  • Image Format
  • Resolution
  • Aperture
  • Mount Type
  • Minimum Object Distance

These seem a lot. But don’t worry. We will introduce you to each and every parameter to give you a quick explanation about them.

Focal Length

Simply, the focal length is the distance between the optical center of a lens and the camera image sensor and this is measured in millimeters. Optical center is the location where all the light rays coming into the lens, converge to produce a sharp image. We will illustrate this from the diagram below.

When the focal length is longer the physical length of the lens becomes longer and vice versa. Focal Length directly affects how much image area is shown on the camera. High focal length results in magnified images whereas low focal lengths result in more distorted images.

Angle of view

The angle of view is the area of the scene captured by the image sensor and is described as an angle. Wide-angle of view capture more area whereas a small angle of view capture less area. The angle of view is directly related to the focal length of a lens. When the focal length is shorter, the angle of view is wider with greater area captured and when the focal length is longer, the angle of view is narrower with subjects seem to appear larger.

Effective Focal Length from RPI HQ Camera

When talking about focal length, the effective focal length is something you should really care about. This is because the focal length of the camera is not the same when you attach with cameras having different sized image sensors. When the image sensor on the camera is smaller, the effective focal length becomes smaller and vice versa. The effective focal length can be calculated by taking “crop factor” into consideration. For example, the Raspberry pi High Quality Camera has a 1/2.3inch image sensor with a 5.6 crop factor. Therefore, when a 25mm lens is attached to it, the effective focal length will be 25mm*5.6 = 140mm.

You can learn more about crop factor in our blog How Does Crop Factor Affect Raspberry Pi Camera Lenses?

Image Format

This is the diameter of the lens. The image format of the lens is directly affected by the image sensor size on the camera. In order to obtain the complete image from the lens, the image format of the lens should be equal or greater than the size of the image sensor as illustrated below.

Resolution

Resolution describes how much detail a particular lens is capable of capturing. Therefore, when the resolution is higher, resulting images have higher details and you are able to magnify those images without losing clarity. But for low resolution, the resulting images have lower details and when they are magnified, the images tend to be pixelated.

Aperture

Aperture is related to the size of the opening at the back of a lens and it controls how much light is passed on to the image sensor of the camera. When the aperture opening is narrow, less light is passed on to the image sensor and therefore the exposure is lower. When the aperture opening is wide, more light is passed on the image sensor and therefore the exposure is higher. Normally this is described in “F/stops” and it is written as F1.4, F2, F2.8 etc… Aperture also affects the focus of the image or rather the “depth of field”.

ref: maratstepanoff.com

When the aperture opening is wide with a low F stop value, the image background becomes more blurred resulting in a shallow depth of field whereas when the aperture opening is narrow with a high F stop value, the complete image stays in focus resulting in a flat image with a deeper depth of field. Let’s illustrate the aperture from the diagram below.

Mount Type

Different camera lenses have different connector types when connecting to a camera. This connector type is called as a mount type. The Raspberry Pi High Quality Camera is equipped with a CS lens mount by default. So if you want to connect a lens such as the 6mm lens, you can directly connect it to the Raspberry Pi High Quality Camera since it has a CS-mount.

However most other lenses that we offer have a C mount type. In this case you can use the additional C-CS adapter which comes with the Raspberry Pi High Quality Camera and connect to it.

Minimum Object Distance

When you use lenses with cameras, you always have to use the focus ring to focus on subjects. Minimum object distance describes the shortest distance between the foremost lens and the subject which you can still focus on.

Which Raspberry Pi High Quality Camera Lens to Choose?

Now that we know what to consider when choosing a lens, let’s have a comparison of the lenses that we offer along with their different parameters.

113990818 101990643 114992274 114992275 114992276 114992278
Image Format 1/2″ 1″ 1/2″ 1/2″ 1″ 1/2.3″
Focal Length 6mm 16mm 25mm 35mm 50mm 8-50mm
Resolution 3 Megapixel 10 Megapixel 10 Megapixel 10 Megapixel 8 Megapixel 3 Megapixel
Aperture F1.2 F1.4 to F16 F1.4 to F16 F1.7 to F16 F1.4 to F16 F1.4 to F16
Mount Type CS C C C C C
Angle of View 63° 1″ 44.6°× 33.6°
2/3″ 30.0°× 23.2°
1/1.8” 24.7°× 18.6°
1/2″ 21.8°× 16.4°
19.6° 14.3*10.7° 1″ 14.5°x10.8°
2/3″ – 10°x7.5°
1/1.8″ 8.2°x6.2°
1/2″ – 7.3°x5.5°
Wide: 41.8°x30.8° / Tele: 6.42°x4.80°
Minimum Object Distance 0.2m 0.2m 0.3m 0.35m 0.3m 0.5m

You can clearly see from the table, every parameter of each lens.

We also offer a microscopic lens with an amazing 300x zoom which suits well for your microscopic projects!

Different categories of lenses

Now let’s talk about the type of scenarios these lenses are suitable for.

Wide Angle Lens: This type of lens allows your camera to capture more of the scene than a normal lens and ideal for landscape photography.

Telephoto Lens: This type of lens has a long reach and allows you to shoot a subject that is far away.

Macro Lens: This type of lens is ideal for closeup photography to get high details images of tiny objects (this is ideal for microscopic application as well)

Conclusion

We hope you got a clear understanding about all the lenses that we offer and hope this guide helped you to select your favorite lens! We are looking forward to seeing you build amazing projects using our lenses along with the Raspberry Pi High Quality Camera!

Источник

Adblock
detector