07-10-12

Detectie systemen voor high-speed fotografie deel 2.

Ook de laatste 2 jaar, in 2011 en 2012 werden er telkens nieuwe opstellingen gemaakt. Na de 3D opstelling van 2010 werd terug een 2D versie gemaakt in 2011. 3D blijft heel mooi maar er zijn te weinig gebruikers die het volwaardig kunnen bekijken door gebrek aan 3D monitors of TV's.

De detector werd opnieuw gedaan met 2 IR lasers op 980 nm. Deze lasers zijn voor ons oog onzichtbaar maar ik heb toch ondervonden dat de meeste insecten deze laserstralen zien. Een aantal soorten insecten gaan alsgevolg hiervan niet snel direct in laserstralen vliegen. Een overzicht tekening van deze detector ziet er zo uit:

ir_detector_2011.png

Er staan 2 lasers schuin opgesteld en hun stralen snijden elkaar in het focuspunt waar de insecten moeten vliegen. De gereflecteerde signalen worden bij aanwezigheid van een object in het focuspunt weerkaatst naar de meetlens. De meetlens staat juist boven de camera. De detectie gaat via een photodiode en een kleine microcontroller die net achter de lens werd bevestigd. De lasersignalen die hier ontvangen worden worden omgezet naar een kleine analoge spanning die verwerkt wordt door de microcontroller. De microcontroller stuurt de gegevens door naar de centrale sturing. Die sturing verwerkt de signalen verder en kan zo de camera, externe shutter en flitsen bedienen. Versie 2011 zag er zo uit:

setup_2011.jpg

Vooraan de macrolens was er nog een ringflits voorzien, samen met 2 extra flitsen op de zijkant. De ringflits is vooral bij closeup opnames doeltreffend als bijlicht. Zolang er ook zijdelinkse flitsen gebruikt worden blijft de belichting heel mooi. Op de centrale controller werd het vermogen van iedere flits ingesteld. Deze camera opstelling maakte ook weer gebruik van een externe shutter om de shutter-lag te beperken tot 3.5 msec. De gebruikte shutter was de Uniblitz VS14s met een opening van 14mm. De shutter werd tussen de camera en de macro lens gemonteerd. Hier zie je de kombinatie:

camera met vs14 shutter.jpg

Het voordeel om de externe shutter te monteren tussen lens en camera is dat je een shutter met relatief kleine opening kunt gebruiken. Deze shutters zijn sneller dan de grotere versie's. Bij high-speed opnames is dit een belangrijke factor. Het nadeel is dat je het werkbereik van je origineele lens beperkt langs de lange kant. Het bereik was hierdoor beperkt tussen 16.5 en 80 mm. Voor mijn type macrowerk was het net voldoende. Die 80mm is vooral voor iets grotere insecten zoals vlinders aan de lage kant.

De detectie snelheid zelf lag rond de 120 us. Dit is heel snel en verwaarloosbaar tov van de shutter-lag. De photodiode zelf had een ingebouwde IR bandpass filter. Hierdoor kon enkel het laserlicht vrij door naar de photodiode. Dit was vooral gunstig om overdag in volle zon te werken. Overdag is er heel veel licht en de detector mag niet in verzadiging gaan door het zonlicht. Toch moet je rekening houden dat de gevoeligheid afneemt. Op de meetlens zit ook een diafragma en die moest je overdag wat toedraaien.

Deze opstelling in 2011 was vooral geschikt om heel snel bewegende insecten te fotograferen. Springhanen, vliegen, colibrie vlinders, dit zijn allemaal heel snelle vliegers. Met de shutter-lag van 3.5 msec stonden ze nog perfect op de foto. Een voorbeeldje hiervan is de colibrie vlinder:

colibrie.jpg

In 2012 ben ik weer overgestapt op 3D fotografie. De prijzen van de 3D monitoren waren al lager, reden genoeg om een volwaardige 3D hull HD 27 inch monitor 120Hz te kopen. Deze monitor werkt met actieve bril en is zeer goed geschikt om volwaardig de 3D insecten in volle vlucht op hoge resolutie te bekijken.

3D blijft een moeilijke opstelling voor macro fotografie. De reden is dat de afstanden tussen beide camera's kleiner moeten zijn dan hun eigen afmetingen waardoor je ze niet meer naast elkaar kunt opstellen. Hier heb ik gebruik gemaakt van een beamsplitter 60x85mm. Die split het beeld in 2 richtingen waardoor je een camera in line kunt plaatsen, de andere op 90 graden. Mechanisch een vrij nauwkeurig werkje. Gezien de grotere opstelling heb ik hier geen externe shutters meer gebruikt. Ik moest het doen met de eigen shutter-lag van de D300 camera's en die is 52 msec. Nadeel, weg met de super snelle insecten, geen springhanen meer, maar toch nog genoeg insecten om gedurende een gans jaar te fotograferen. De camera zag erzo uit:

3d setup 2012b.jpg

3d setup 2012c.jpg

De meetlens voor de detector is hier een AF50/1.8D en is uitgerust met een extra kleine spiegel om het laserlicht via de beamsplitter te kunnen opvangen. Hierdoor was de inbouw iets kompakter. Dit jaar zijn hiermee 10.000 beelden per camera gemaakt. Ze worden via een software tot een 3D beeld verwerkt en kunnen als .mpo file direct gebruikt worden op de Asus 3D full HD monitor. Ondertussen loopt de zomer op zijn einde en wordt het hoogtijd om een nieuwe versie te maken voor 2013. Dit zal het thema zijn voor de volgende Blogs.

De commentaren zijn gesloten.