Viistovalokuvauslaitteen kuvausvalojen ohjainlaite

Abstract

Tampereen ammattikorkeakoululle rakennettavan viistovalokuvauslaitteen kuvausvalojen ohjainlaite suunniteltiin yhteensopivaksi jo aiemmin rakennetun viistovalokuvauslaitteiston kanssa. Laitteen ominaisuuksia suunniteltaessa hyödynnettiin Tampereen teknillisen yliopiston vastaavalla periaatteella toimivaa laitteistoa.

Ohjainlaitteelle asetetaan tietokoneen kautta tieto siitä, mitä 12 kuvausvalosta halutaan kuvauksessa käyttää. Ohjainlaite osaa sytyttää, sammuttaa ja vaihtaa seuraavaan kuvausvaloon itsenäisesti kamerasta saadun signaalin avulla.

Valojen ohjainlaite liitetään kameran salamakenkään, jotta saadaan tieto siitä, milloin kamera aloittaa kuvan ottamisen. Tiedon avulla sytytetään ja sammutetaan valittu kuvausvalo, sekä vaihdetaan seuraavaan valoon kuvan ottamisen jälkeen. Salamakengän signaaleista valittiin käyttöön kaksi sopivinta signaalia oskilloskoopilla mittaamalla.

Ohjainlaitteessa käytetyt komponentit valittiin siten, että niiden saatavuus on hyvä ja ovat hinnaltaan edullisia. Valintaan vaikuttivat myös viistovalokuvauslaitteistoon jo valmiiksi asennettujen ledien ominaisuudet. Piirilevy suunniteltiin KiCad-ohjelmistolla siten, että se on mahdollista valmistaa yksipuoleisena TAMKin piirilevyjyrsimellä.

Kuvausvalojen ohjainlaitteen laiteohjelmisto kirjoitettiin Atmel Studio -ympäristössä C-kielellä. Laiteohjelmisto suunniteltiin niin, että sitä on helppo ohjata tietokoneen USB-väylän kautta. Laitteen ohjaukseen käytetyt käskyt tehtiin johdonmukaisiksi, jotta laitetta voidaan ohjata myös terminaalin kautta käsinkirjoitetuilla käskyillä. Käskyjen testaukseen ohjelmoitiin myös työkalu, jolla ohjainlaitteen toimintaa on mahdollista testata ilman varsinaista viistovalokuvauslaitteen käyttöliittymää.

This project was to build a light controller for the photometric stereo equipment at Tampere University of Applied Sciences. The controller was designed to use similar principles as used in the similar equipment at Tampere University of Technology.

The equipment has 12 lights that can be controlled with the controller that has been configured with a computer through an USB bus. The controller can switch the lights on/off and change to the next light independently.

The controller is connected to the camera's hotshoe. The hotshoe provides signals that is used to get the information when the exposure starts and ends, so the controller can act accordingly. The used signals were found from the hotshoe by measuring them with an oscilloscope.

Components used in the controller were chosen so that they were available and inexpensive. The PCB was designed with the KiCad software suite so that it was possible to manufacture with the TAMK's CNC router.

Firmware for the controller were written with Atmel Studio in C-language. The firmware were designed so that it was easy to control through the USB bus from the computer. The commands used were made logical, so that the controller is easy to control from the terminal with the handwritten commands.