Те, кому приходилось что-то делать своими руками, скорее всего, осознали справедливость сформулированной Мёрфи закономерности: "Если что-то может сломаться, это обязательно сломается" (о "законах" и о Мёрфи можно почитать, к примеру, на сайте "Элементы"). В прошедшем году я много занимался различными фотосамоделками и в полной мере ощутил важность мелочей, которые всегда готовы подвести (сломаться). Опыт чужих ошибок позволяет избежать больших неприятностей. Поэтому опишу свой, относящийся к съемке кино по технологии интервальной фотосъемки, или к цейтраферной съемке.

Для такого вида съемки хорошо подходят легкие камеры-компакты с достаточно надежными затворами. Я использую Canon PowerShot G9 под управлением CHDK (для реализации автоматической съемки и возможности пульта управления), моторизованные модули с контроллерами на базе Lego и Arduino/Freeduino для поворота съемочной платформы.

Особенности самоделок, думаю, что не только моих, в их невысокой надежности. Во-первых, в ход идут "неликвиды" и то, что есть под рукой. Во-вторых, желание сделать вещь универсальную и модифицируемую обуславливает появление конструкций с легким доступом к элементам. Ну а открытые механические и электрические соединения — потенциальный источник неприятностей. В-третьих, электропитание. Приходится питать камеру, пульт, мотор, микрокомпьютер, причем иногда в течение часов. Садится один из источников и останавливается все дело.

В итоге не редкой бывает ситуация, когда установка, стабильно работающая на столе, на улице не работает. Чтобы повысить вероятность удачной съемки, я постарался продублировать некоторые узлы установки, в частности питание камеры, таймер съемки и привод поворота камеры. Устройство и возможные проблемы с этими "резервными" приспособлениями будут описаны в статье. Но начну все же с камеры, которой всегда доверял. А зря. На ней сработал принцип: "Если четыре причины возможных неприятностей заранее устранены, то всегда найдется пятая".

Камера

Компакт Canon PowerShot G9, как и все камеры этой серии, а также камеры такого класса от конкурентов, позволяют гибко настраивать параметры съемки под любые ситуации. Качество картинки вполне высокое. Вес не большой, как раз для установки на платформу автоматической цейтраферной съемки. У меня до сих пор работает Canon PowerShot G2, и от ее более современного аналога я не ожидал неприятностей. Впрочем, один "звонок" прозвучал при покупке — отсутствие интерфейса пульта управления (а значит, камера, выглядевшая вполне "профессионально", на серьезную работу не рассчитана). Второй — через несколько месяцев эксплуатации: некая деталь сделала камеру погремушкой — что-то в корпусе застучало. Из большинства моих камер (механических и электронных) в конце-концов сыпались болтики. Поэтому стук не удивил, я тут же извлек аккумулятор и просто вытряс блестящий болтик. Потом от камеры отвалился еще один, скрепляющий корпус. После трех лет эксплуатации я наделся, что все что могло растрястись и отвалиться — отвалилось, и не ждал неприятностей.

В поисках конструкции внешнего блока питания для камеры я случайно обнаружил заметку о родово й болезни G9 и решил, на всякий случай, проверить, а не тот ли это был болтик (который описан в заметке) — ведь на нем держится ушко для ремешка безопасности. И не собирается ли другой болтик так же самораскрутиться, закоротить цепь и "уронить" камеру на асфальт. Следуя описанию разборки из заметки, я добрался до нужного места в камере и обнаружил второй злополучный болтик, который действительно был близок к тому, чтобы выпасть. Процесс ремонта представлен далее в иллюстрациях.

Два болтика удерживают на раме камеры правое ушко для ремешка (указано стрелкой).

Материал, из которого изготовлено ушко, оказался слишком "гладким", а нарезка резьбы слишком свободной. Поэтому болтики и раскрутились.

Болтики установлены на место с предварительной посадкой на гель-клей и "заделкой" шляпок кусочком хорошей изоленты (на картинке не показана).

Управление съемкой

В Canon PowerShot G9 не предусмотрено дистанционное управление, но его можно реализовать с помощью CHDK через USB-разъем. Собственно, если уж CHDK установлено, то в пульте ДУ для цейтраферной съемки большой надобности нет — в CHDK через скрипт можно запрограммировать автоматическую интервальную съемку. Но можно сделать и дублирующее решение на случай отсутствия скрипта длительной интервальной съемки.

Для этого я собрал внешний пульт управления на основе "программируемого" пульта для зеркалок Canon. Для реализации ДУ в Canon PowerShot G9 нужно включить эту возможность в CHDK, а затем подать напряжение на разъем USB. Между камерой и программируемым пультом от зеркалки нужно поставить пару хороших батареек по 3 В. При этом может оказаться (а в моем случае так и случилось), что сборка цепи управления в соответствии с "очевидной" идеей не приведет к успеху.

Дело в том, что мой программируемый пульт под Canon корректно замыкает цепь USB CHDK запуска только при определенном подключении его контактов относительно полярности батареек, питающих USB. И конфигурация 2,5 мм штекера TRS (Tip, Ring, Sleeve — Кончик, Кольцо, Гильза) пульта под зеркалки Canon это не кажущееся очевидным замыкание Кончик-Гильза при сигнале на съемку, а замыкание Гильза-Кольцо. Поэтому простым переходником стерео-моно на USB-шнур не обойтись, что я пытался сделать под уже имевшийся шнур USB-моноджек.

Таким образом, при создании пульта я сделал два неверных решения, в полном соответствии с принципом: "Если что-то можно сделать несколькими способами и один из них не работает, то обязательно найдется кто-то, кто прибегнет именно к этому способу". Сначала мой пульт не срабатывал вообще, так как его замыкающая пара Кольцо-Гильзя попадала на один контакт моногнезда — Гильза. Пришлось изготовить дополнительный переходник стерео-моно с распайкой R-T и S-S. А затем пульт срабатывал произвольно (случайно), пока я не поменял полярность питающих USB-элементов на обратную.

Комплект пульта управления для цейтраферной съемки. 1 — пульт. 2 — источник питания в корпусе фонарика-брелока с 2Ч3 В литиевыми батарейками. 3 — переходник моноджек-USB. 4 — переходник TRS-TS c распайкой R-T и S-S для корректной работы пульта. Для большей надежности узлы 2, 3 и 4 лучше объединить в один, что я и сделал в том комплекте, которым сейчас пользуюсь. Кроме того, нужно регулярно проверять состояние батарей в фонарике-брелоке.

Электропитание

Емкость аккумулятора камеры определяет длительность возможной съемки. Если делать один снимок в секунду в течение часа, то 3600 снимков при частоте 30 к/с составят видеоролик длительностью в 2 минуты. Примерно на такое количество снимков и нужно рассчитывать. Штатный для камеры Canon PowerShot G9 аккумулятор NB-2LH с параметрами 7,4 В 720 мА·ч, согласно инструкции, позволит сделать до 240 снимков по стандарту испытаний CIPA или же 600 снимков в режиме с выключенным дисплеем. Но CIPA довольно жесткий и ориентированный на случайную съемку тест, предполагающий включение/выключение, съемку, просмотр снимка и т. п. При съемке "подряд" с выключенным просмотром снимка (выключать дисплей вообще при работе скрипта CHDK я так и не научился, хотя такой пункт меню в CHDK и есть) удается сделать гораздо больше снимков ( 1600 на моем аккумуляторе, которому уже больше двух лет), но все же не 3000.

Для обеспечения длительной съемки можно использовать внешний блок питания. Фирменного батарейного блока для камеры я не обнаружил, хотя сетевой адаптер существует. В случае Canon PowerShot G9, у которого нет разъема для внешнего питания, потребуется специальная вставка-адаптер на место штатного аккумулятора. Я изготовил ее из неработающего аккумулятора (который пару лет назад был приобретен на кассе обычного супермаркета буквально за копейки и, разумеется, работал плохо — заряжался за несколько минут и обеспечивал заряд для 20-30 снимков). Медный многожильный провод питания был припаян просто к клеммам "+" и "–" корпуса этого аккумулятора после извлечения его бесполезного содержимого. Я не стал добавлять в схему ограничитель питания и терять 1-2 вольта "на стабилизации" (к примеру, ограничитель постоянного напряжения MC7808CT / 8В 1A), так как не собирался использовать сетевые источники или батареи с высоким напряжением. В качестве источника питания предполагалось использование блока на 8 батарей АА. 8 АА NiMH-аккумуляторов под нагрузкой дадут 9,6 В, чего для питания камеры должно быть достаточно.

Запустить камеру от такого самодельного блока сходу не удалось. Иначе говоря, она включалась в режиме просмотра и запуска CHDK, иногда даже переходила в режим съемки, показывая на дисплее напряжение питания (функция CHDK) 10 В, но при полунажатии на спуск (а чаще еще на этапе перехода в режим съемки) выводила на дисплей: "Поменяйте батарею". Если вместо батарейного блока через адаптер подключалась штатная батарея — все работало, причем индикатор напряжения показывал от 6,5 до 8,5 В в зависимости от состояния этого штатного аккумулятора Canon.

Недостаточно 8 аккумуляторов АА — возьмем 10. Чтобы слишком не рисковать, в блок на 10 элементов было установлено 9 аккумуляторов и перемычка. С ними камера нормально работала. Просто ради эксперимента еще один из элементов был заменен проводящей перемычкой — камера тоже работала — от 8 АА. Возникло подозрение, что причина неудач в самом блоке для батарей. У меня никогда не возникало желания измерять сопротивление клемм — ведь нет никакого смысла делать их из плохо проводящих материалов. И все же, по аналогии с третьей закономерностью Финэйгла: "В любом наборе исходных данных самая надежная величина, не требующая никакой проверки, является ошибочной", — причиной неудачи были именно клеммы, вернее соединения между ними в батарейном блоке!

Сопротивление используемого в моей конструкции многожильного провода длиной 1 м и сечением 0,75 мм бытовой омметр определял как нулевое. Если считать, что провод медный (удельное сопротивление 1,75·10–8 Ом·м // Элементарная физика, Н. И. Кошкин), получим его сопротивление 0,04 Ом. Сопротивление же между клеммами батарейного блока на 8 элементов оказалось (измерения омметром) 0,6 Ом (между клеммами блока для 10 элементов омметр показывает 0). Всего таких клемм-переходов в блоке 8 и суммарное добавочное сопротивление в цепи составит 4-5 Ом. Я измерил токи, потребляемые камерой (с помощью того же бытового мультиметра), и получил: через включенную камеру течет 0,25/0,1 А (дисплей включен / выключен), во время съемки (нажатия на спуск) эта пара превращается в 0,3/0,25 А. Таким образом, при максимальной нагрузке на самой батарее (батарейном блоке) будет падать около 1,5 В. Я предполагаю, что автоматика контроля питания камеры настроена на измерение падения напряжения при нагрузке и по этому параметру "считает" батарею неисправной, даже если напряжение на ней достаточно высокое.

Блок питания и адаптер питания в сборе. Вместо двух аккумуляторов установлена перемычка.

Что дает на практике использование внешнего блока на NiMH-аккумуляторах? Чтобы оценить реальную пользу от такого блока, сравним количество снимков, которое можно сделать на штатном аккумуляторе и при питании от блока с 8 NiMH. Для испытаний использовались аккумуляторы на 2100 мА·ч, чтобы не перегружать затвор камеры (на более емкие аккумуляторы результат пересчитать просто). В режиме съемки с интервалом 1 секунда заряда штатного аккумулятора камеры хватает на 1600 снимков. При съемке со вспышкой с интервалом 5 с — на 550 снимков. Если в таком же режиме со вспышкой снимать от внешнего блока (8Ч2100 мА·ч), можно сделать 1000 снимков. Оценка возможного количества снимков от батарейного блока при съемке без вспышки 3000 снимков, чего будет достаточно для полутораминутного видеоролика. Более емкие аккумуляторы позволят сделать больше снимков.

Установка для интервальной съемки в сборе.

Платформа автоматического поворота

Ускоренное видео, которое получается в результате интервальной съемки, во многих случаях (если позволяет сюжет) смотрится лучше, если камера в процессе съемки движется или поворачивается. О самодельных электрических приводах поворота камеры я уже писал, в этот раз речь пойдет о механическом. Все что понадобится для такого привода — часовой механизм с достаточным крутящим моментом на валу. Для вращения Canon PowerShot G9 в горизонтальной плоскости оказалось достаточно "мощности" обычного кухонного таймера. Полный оборот такой таймер делает за час, и это, конечно, ограничивает съемочные возможности. Другой минус таймера — вращение только в одну сторону, против часовой стрелки, а, значит, против хода солнца в нашем полушарии. Но и такое движение лучше, чем ничего.

Таймер, который я использовал, имеет внешнюю металлическую оболочку, из-за чего смотрится внушительно, но его механизм и крепление этого механизма к корпусу не рассчитаны на значительные нагрузки. Более тяжелая, чем компакт-камера, может сорвать резьбу единственного маленького болтика, связывающего блок часового привода и внешний корпус таймера. По началу я планировал усилить все соединения, но потом понял, что слабых звеньев слишком много, и отказался от этого (как и от установки штативной площадки в основании таймера). Все что было сделано: удалены элементы звукового сигнала и установлена площадка с винтом под штативное гнездо камеры (панорамный узел Lenspen). Легкий панорамный узел с трещоткой и уровнем позволяет настраивать положение камеры с уже зафиксированной для съемки платформой поворота и контролировать горизонт. При сборке нужно постараться выдержать соосность оси привода и винта для камеры, чтобы уменьшить нагрузки на механизм платформы поворота (это справедливо для камер со штативным гнездом вблизи их центра тяжести).

После удачных испытаний привода с камерой в домашних условиях, установка была вынесена на улицу для натурной съемки и в полном соответствии с "эффектом демонстрации" ("если устройство работало при вас, оно не обязательно сработает в присутствии других") работать не стала. Небольшой дисбаланс камеры из-за установки на нее бленды и, возможно, –20 °С привели к тому, что верхняя часть перестала проскальзывать по нижней. Для решения проблемы на ось таймера была надета тонкая шайбочка (отмечена красной стрелкой на рисунке). В таком исполнении платформа поворота стабильно работает (хотя я сомневаюсь в ресурсе таймера и постараюсь заменить его на более мощный и, хотелось бы, многоосный для разных направлений вращения и скоростей).

Устройство привода поворота. Стрелка указывает на шайбу, которая обеспечивает необходимый для бесперебойной работы зазор между половинками таймера.

Привод поворота в сборе.

Привод поворота с установленной камерой. После установки шайбочки он стабильно вращает камеру даже при установке под углом к горизонту.

И наконец: "Даже если ваше объяснение настолько ясно, что исключает всякое ложное толкование, все равно найдется человек, который поймет вас неправильно" (cледствие из 3-й закономерности Чизхолма — "Любые предложения люди понимают иначе, чем тот, кто их вносит").

Источник