Raspberry Pi Global Shutter Kamera İncelemesi: Yüksek Hızlı Çekimler

yayınlandıktan sadece haftalar sonra Raspberry Pi Kamera Modülü v3Raspberry Pi başka bir kamera yayınladı ve tıpkı saygıdeğer gibi görünüyor Raspberry Pi Yüksek Kaliteli kamera 2020’de çok önce incelediğimiz.

50 Dolarlık Raspberry Pi Global Shutter Kamera, Yüksek Kaliteli kameranın halefi değildir; o kamera kesinlikle hala bizde En iyi Raspberry Pi Aksesuarları listesi. Bunun yerine Global Shutter kamera, lensler ve tripod yuvalarıyla uyumluluk sunan, ancak daha hızlı bir global deklanşör için önceki kameralarda kullanılan döner deklanşörü değiştiren bir eşliktir. Yeni deklanşör, herhangi bir deklanşör artefaktı olmadan görüntü ve video çeker; bu da onu, spor maçlarındaki sporcular veya fan kanatları gibi hızlı hareket eden nesneleri bozulma olmadan yakalamak için harika kılar. Ancak, diğer Pi kameralardan daha düşük çözünürlüğü kabul etmeniz gerekecek.

Raspberry Pi Global Shutter Kamera Özellikleri

Sıradan bir bakışta Global Shutter kamera, orijinal Yüksek Kaliteli kamera ile neredeyse aynı görünür. Onu ele veren tek şey, üzerinde kabartmalı Raspberry Pi logosu bulunan plastik bir kapaktır. Kapak, hassas yüzey montaj elektronik aksamını zarar görmekten korumak için oradadır. Global Shutter kamera, Yüksek Kaliteli kamera ile aynı C / CS lenslerini alır, bu da favori lenslerimizi ikisi arasında karıştırıp eşleştirebileceğimiz anlamına gelir.

resim 1 ile ilgili 5

Benzerliklerin sona erdiği yer sensördür. Global Shutter’ın 1,6 megapiksellik Sony IMX296 sensörü, Sony IMX477’nin 12 megapiksellik sensörüyle boy ölçüşemez. Ancak bu yeni kamerada her şey piksellerden ibaret değil.

Raspberry Pi kameranın tüm eski modelleri için bir panjur kullanılmıştır. 2D ışığa duyarlı piksel dizisi, görebildikleri ışık miktarına göre bir değer oluşturur. Bu değerler daha sonra Raspberry Pi’nin anlayabileceği bir şeye dönüştürülür. Dizi, verilerini satır başına hafif bir gecikmeyle Pi’ye gönderecek olan analogdan dijitale dönüştürücü sıralarına sahiptir. Bu gecikme, bir video veya görüntüdeki hızlı hareket eden nesnelerde bozulmaya neden olan şeydir. Hiç bir pervane veya masa fanının videosunu çekmeyi denediniz mi? Kanat sensör penceresinden geçerken sensörün “gördüğü” görüntüde dalgalanan eğriler bunlardır. Statik görüntüler veya düşük hızlı video için bu uygundur. Ancak, örneğin bir spor etkinliği, bilim deneyi veya makine öğrenimi gibi hızlı kayıt yapmak istediğimizde, mümkün olan en net görüntüye ihtiyacımız var ve burada küresel deklanşör devreye giriyor.

Küresel kepenkler, her piksele kendi analog depolama öğesini atayarak çalışır. Deklanşörün tetiklenmesi, analog değeri daha sonra okunabileceği her pikselin depolama öğesine aktaracaktır. Yalnızca 1,6 megapiksel elde edersiniz, ancak bu kamera çözünürlük kadar hızdaki netlik ile ilgili değildir.

Raspberry Pi Global Shutter Kameranın Tasarımı

Orijinal Yüksek Kaliteli kameranın tasarımına uygun olarak Global Shutter kamera, diğer Raspberry Pi kamera modellerinde olmasını dilediğimiz metal tripod yuvasına sahiptir. Siyah plastik kapak, devreleri kazara kısa devrelere karşı korur; bu, 2020’de Yüksek Kaliteli kameramızda olmayan bir şeydir. PCB’nin köşelerinde aynı dört M2.5 vida deliği mevcuttur, bu da PCB’yi kolayca kapatabileceğimiz anlamına gelir. Yüksek Kaliteli kamera için tasarlanmış çantalarda kamera.

Lensler iki model arasında değiştirilebilir, yani Yüksek Kaliteli kamera için satın aldığımız birçok farklı seçeneği (Canon lenslerinin kullanılmasını sağlayan bir seçenek dahil) yeniden kullanabiliriz. C yuvalı lensler, hazır bir adaptöre ihtiyaç duyacaktır, ancak bu ucuz ve kullanımı önemsizdir.

Raspberry Pi Global Shutter Kamerayı Kullanma

Global Shutter kameranın yazılımı, son sürümle tamamen aynıdır. Kamera Modülü 3. Libcamera ve Picamera2’ye sahibiz. İlki, (Kamera Modülü 3’ün odak sisteminin ayarlanması dahil) tüm kamera aralığının her yönünü kontrol etmek için olağanüstü özelliklere sahip bir terminal uygulamasıdır. İkincisi, Picamera2, aynı özelliklerin çoğunu kopyalayan ve Python projelerine kolayca entegre olan bir Python modülüdür.

Testlerimizde, Global Shutter kameranın maksimum kare hızı 60 fps’dir. Libcamera uygulamasını kullanarak kamerayı daha yüksekte kayıt yapmaya zorlamaya çalıştık ama her defasında parametremizi göz ardı etti. Kare hızını değiştirdiği tek zaman, hızı 60’ın altına ayarladığımız zamandı. Global Shutter kamerası 30 fps’de çalışmaktan mutluydu. Spesifikasyonları doğrulamak için Raspberry Pi ile iletişime geçtik ve bir hata olması durumunda tekrar test edeceğiz.

Global Shutter ve Yüksek Kalite kameralar aynı lensleri ve yazılımı kullandığından, test edilecek temel alan, herhangi bir panjur yapaylığının olmadığı iddiasıdır. Bunu kıyaslamak için aynı 16 mm lensi test deneğinin üzerinde sabit bir yükseklikte kullandık.

Kepenk artefaktları, örneğin bir uçağın pervanesi gibi hızlı hareket eden nesneler tarafından üretilir. Bütçemiz uçak kiralamaya yetmeyecekti, bu yüzden tek seçeneğimiz bir masa hayranıydı. Fanın güvenlik kapağını çıkardık (bunu evde denemeyin), kameralara kanatları hareket halindeyken yakalama konusunda mümkün olan en iyi şansı verdik. Kameraların çözünürlüğünü, Global Shutter kameranın Sony IMX296 sensörü için desteklenen maksimum değer olan 1440 x 1080 olarak ayarladık.

resim 1 ile ilgili 4

İlk önce libcamera ve Yüksek Kaliteli kamerayı kullanarak bir video çektik. Kepenk artefaktları açıkça mevcuttu. Karanlık dalgalar gibi görünen şey, dönen bıçaklar boyunca tam hızla yayılırken süpürüldü. Fanı hareket ettirmek (dikkatlice) çok az fark yarattı, eserler görülebilecek şekilde oradaydı. Global Shutter kamera kullanılarak yapılan aynı test, çok az veya hiç deklanşör artefaktı ortaya çıkarmadı. Dönen bıçaklar hâlâ bulanıktı ama bıçakların üzerinden geçen karanlık dalgalar yoktu.

Daha sonra testi Picamera2’ye taşıdık ve testi aynı çözünürlüğü kullanacak şekilde yapılandırdıktan sonra her iki kamerayı kullanarak video kaydettik. Yine Yüksek Kaliteli kamerada korkunç panjur yapaylıkları gördük ve Global Shutter kamerada hiçbir şey görmedik.

Raspberry Pi Global Shutter Kamera Hangi Projelerde Kullanılabilir?

Hızlı hareket eden görüntüler ve videolar çekmeniz gerekiyorsa, tercih etmeniz gereken Global Shutter kameradır. Spor, makine öğrenimi ve bilim deneyleri hızdan faydalanacak ve değiştirilebilir lens seçenekleri, nesneyi yakalamak için doğru lensi seçebileceğimiz anlamına geliyor. Bir konunun hızlı bir şekilde edinilmesinin gerekli olduğu makine öğrenimi projeleri, Global Shutter’ın hızından faydalanacaktır.

Global Shutter kameranın kullanışlı olmadığı genel fotoğrafçılık projeleridir. Yavaş hareket eden veya statik bir nesne çekiyorsanız, Yüksek Kaliteli kamerayı seçin. Daha kaliteli bir görüntü elde edeceksiniz.

Sonuç olarak

Global Shutter kameranın çekiciliği sınırlıdır, ancak bu özelliklere ihtiyaç duyanlar için gelişi kesinlikle memnuniyetle karşılanacaktır. Mümkün olan en iyi görüntü kalitesine ihtiyacınız varsa, Yüksek Kaliteli kamerayı geçmek hala zordur. Yüksek Kaliteli kamera tarafından kullanılan mekanik standartlara uygun olmasını sevdik. Lenslerimizi, mevcut tripodlarımızı ve armatürlerimizi yeniden kullanabilmek, daha fazla para harcamamıza gerek olmadığı anlamına geliyor.