もくもくカメラのブログ

趣味の工作のこと、日常生活の中で見つけたこと・気づいたこと・思ったことを書き留めます。

もくもくカメラのしくみ −その2:装置の構成−

※雲を3Dタイムラプス動画として撮影する「もくもくカメラ」、記事がいきなり4年以上(!)途絶えてしまいました。当初多少なりとも関心を持ってくださった方々にお詫び申し上げます。また、再び訪れてくださった方々に感謝致します。恐縮しつつ、「もくもくカメラのしくみ」こっそりと再開させて頂きます。


※元ネタが古いので、現在の諸条件には合わない部分があるかも知れませんが、ご容赦願います。

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 立体視できる3Dの写真や動画を撮影するには、被写体を二つの方向から「右眼」と「左眼」で同時に撮影する必要があります。もし相手が近距離にあるものなら、「ステレオアダプター」を普通のデジタルカメラやビデオカメラに取り付けるだけで、それは出来るようになります(図1)。しかし、例えば高度数100mにある雲を十分な立体感で3D撮影するには、「右眼」と「左眼」を互いに数m〜数10mくらい離さなければなりません。ですから、この場合は2台のカメラが必要です。

図1 ステレオアダプターによる3D撮影

 ところで、もくもくカメラでは、相手が雲なので装置の設置場所が屋外、かつタイムラプスなので撮影は長時間になります。また、時には装置を設置したままその場を離れなければならないこともあるでしょう。そうなると、スマホや高価なデジカメの使用は少々心配です。逆に、安価な部材で手作りした装置なら、比較的にせよ心配は軽減されるのではないでしょうか。そんな訳で、もくもくカメラはウェブカメラとラズベリーパイ(ラズパイ)の組み合わせで作りました。

 

 写真1がもくもくカメラの外観(左右2セット)、図2が各セットの構成です。

写真1 もくもくカメラの外観(左右2セット)

図2 もくもくカメラの構成

 カメラユニット(写真2)は、ウェブカメラとその姿勢を調整・保持する機構とからなります。ウェブカメラはUVC対応品で、ラズパイとの接続はもちろんUSBです。保持機構は木製のDIY的なものです。底部に1/4インチネジのナットを埋め込んであるので、カメラ用三脚に取り付けられます。

写真2 カメラユニット

 操作パネルは、ブレッドボード上に撮影のON-OFFスイッチ、撮影動作表示用LED(緑)、OSのシャットダウンスイッチ、およびシャットダウン動作表示用LED(赤)を配線したもので、ラズパイのGPIOに接続します。
 左右2セットの各カメラがタイミングを合わせて撮影するには、各ラズパイのシステムクロックの時刻が揃っている必要があります。しかし、ラズパイは(最新のRaspberry Pi 5は別として)RTCを持っていない上に、屋外ではモバイルルーターでも使わない限り、ネット(NTPサーバー)からの時刻情報が得られません。ですから、屋外でもラズパイがOS起動時に現在時刻を参照できるように、外付けのRTCモジュールが必要になります。
 電源は、一般用の5Vモバイルバッテリーです。

 ここで用いた主な部材の型番、メーカー名等は、以下の通りです。

 ・ウェブカメラ:BSWHD06M(バッファロー製)
 ・ラズパイ:Raspberry Pi 1 Model A+
            Raspberry Pi 1 Model B+
 ・RTCモジュール:(DS1307使用、52Pi製)
 ・モバイルバッテリー:(cheero製、ANKER製)