Fabriquez votre propre appareil photo sténopé numérique

Fabriquez votre propre appareil photo sténopé numérique

Ma maison de Port Townsend, à Washington, est une communauté pleine de créateurs et de créateurs artistiques. Les appels à participer à des activités culturelles locales ne sont pas rares, mais lorsque j’en ai vu un pour un concours de photographie au sténopé, il a attiré mon attention. J’avais joué avec des appareils photo sténopé il y a de nombreuses années et je me demandais si les compétences électrotechniques que j’avais accumulées depuis pouvaient être utilisées pour améliorer l’appareil photo sténopé traditionnel, tout en conservant ses caractéristiques uniques. Pourrais-je faire un appareil photo numérique à sténopé?

Optiquement parlant, les sténopés ont des caractéristiques intéressantes que les objectifs ne peuvent égaler. D’une part, une caméra sténopé a une profondeur de champ effectivement infinie : tout dans son champ de vision est net, quelle que soit la proximité ou la distance d’un objet. Et il n’y a pas de distorsions, comme
aberration chromatique, qui sont produits par les lentilles. Ces dernières années ont vu un intérêt croissant pour la photographie au sténopé, avec un variété d’appareils photo vendus dans le commerce et événements internationaux de photographie.

En revanche, à la fois dans le commerce et DIY Les appareils photo à sténopé utilisent un film ou du papier photographique. Le coût d’achat et de développement d’un film s’accumule rapidement et, bien sûr, il y a un long délai entre la prise d’une photo et l’affichage des résultats. Peut-être plus important encore, prendre des photos avec un sténopé sur film nécessite de longs temps d’exposition (généralement plusieurs secondes, même en plein soleil), ce qui augmente le risque qu’une photo soit gâchée par un mouvement indésirable.

Les fixations de la monture et des lentilles sténopé sont fabriquées à partir de morceaux de bois découpés au laser. Ceux-ci contiennent la carte du microcontrôleur [center]le capteur d’image et le micro-interrupteur qui fait office de commande d’obturateur [top center].James Provost

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Mon intuition était que l’utilisation d’un capteur numérique résoudrait ces deux problèmes. J’avais 10 $ US
Caméra ESP32 planche restante d’un projet précédent dont j’ai réalisé qu’elle serait parfaite pour cette entreprise. La carte intègre le populaire Wi-Fi Microcontrôleur ESP32 avec un support pour carte microSD, un indicateur LED et une interface pour un certain nombre de capteurs d’image à faible coût. J’ai utilisé un OV2460 module de caméra, qui peut prendre en charge une résolution maximale de 1 600 x 1 200 pixels lorsqu’il est utilisé avec l’ESP32-CAM. J’ai retiré l’objectif de l’OV2460 pour exposer le capteur d’image.

J’ai connecté un micro-interrupteur à l’une des broches d’entrée/sortie à usage général de la carte et
a écrit un firmware pour utiliser le commutateur comme commande d’obturateur et enregistrer des images sur la carte microSD. J’ai également programmé le voyant LED pour faire clignoter certains codes d’erreur en cas de problème, par exemple en essayant d’écrire sur une carte microSD pleine. L’écriture de ce code de colle n’a pas pris longtemps, grâce au grand nombre de bibliothèques logicielles disponibles pour l’ESP32-CAM.

J’ai fabriqué une caisse en bois pour contenir le capteur, la carte ESP32-CAM et le déclencheur à l’aide de mon
Découpeur laser Glowforge. L’ensemble sténopé critique peut être détaché, ce qui me permet d’ajuster la distance focale – et donc le champ de vision de la caméra – en échangeant différents assemblages. Cela apporte la flexibilité des objectifs amovibles à la photographie au sténopé, un autre bonus appréciable !

Cependant, rien n’est gratuit. Les sténopés varient en taille, et le compromis pour tous ces avantages numériques est que vous devez fabriquer un sténopé d’appareil photo avec un diamètre plus petit que celui que vous pouvez obtenir avec un sténopé traditionnel. En effet, le capteur est beaucoup plus petit qu’une image de film : 4 millimètres de large pour le capteur contre, disons, 35 ou 120 mm pour un film. Par conséquent, pour garantir que l’image complète créée par le sténopé tombe sur la surface du capteur, le capteur doit être beaucoup plus proche du sténopé qu’avec un film. Lorsque vous calculez l’optique nécessaire pour cet arrangement, le résultat est un trou plus petit.

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Si je produisais cet appareil photo en série, le processus de prédilection serait la gravure chimique. Une fois que vous avez réglé tous les paramètres, vous pouvez faire avec précision de très petits trous toute la journée. Mais le temps et les efforts nécessaires à la mise en place d’un processus de gravure m’ont poussé à trouver une autre solution.

Ma première solution a été de prendre un mince morceau de laiton et de faire une entaille dedans avec un pointeau central. Ensuite, j’ai poncé le laiton de l’autre côté jusqu’à ce que je perce jusqu’à la bosse. Cela faisait un joli petit trou, mais cela demandait beaucoup de travail et je savais que j’aurais besoin de quelques trous d’épingle sous la main pendant que je testais l’appareil photo.

Deux diagrammes montrant comment des considérations géométriques signifient qu'une largeur de capteur plus petite nécessite une distance focale plus courte.  Un graphique représente la relation entre la distance focale et le diamètre du sténopé, avec des distances focales allant de 1 à 40 millimètres et des diamètres de sténopé correspondants d'environ 1 à 900 micromètres.Tous les trous d’épingle ne sont pas identiques. Les appareils photo à sténopé traditionnels ont des distances focales relativement longues en raison de la taille d’une image de film, ce qui permet des sténopés plus grands et plus faciles à réaliser. Les capteurs numériques étant beaucoup plus petits, une distance focale plus courte est nécessaire, ce qui nécessite un sténopé beaucoup plus petit.James Provost

Je suis donc revenu à l’essentiel et j’ai essayé d’étirer du papier d’aluminium et de le percer avec une aiguille. Normalement, cela entraînerait un trou beaucoup trop grand. Cependant, j’ai découvert que si je posais la feuille sur la surface en plastique de mon établi et que j’enfonçais doucement l’aiguille dans la feuille, le plastique permettrait uniquement à la pointe de l’aiguille de pénétrer dans la feuille. Même si elle n’est pas extrêmement fiable, cette méthode me permet de réaliser rapidement de nombreux trous d’épingle et de les vérifier pour trouver ceux qui ont le diamètre idéal.

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Ensuite, il était temps d’essayer l’appareil photo, alors je l’ai emmené dans un phare local et j’ai branché une batterie. La sensibilité du capteur d’image signifie que le temps d’exposition requis n’est qu’une fraction de seconde, et j’ai pu télécharger mes photos depuis la carte microSD et les vérifier directement sur le rivage. Pourtant, les photos ont conservé l’aspect lumineux caractéristique de la photographie traditionnelle au sténopé. Succès!

Une amélioration évidente serait de recouvrir l’intérieur des ensembles optiques interchangeables d’un matériau noir mat, car les reflets internes ajoutent un peu de flou à mes photos. Une autre solution consisterait à ajouter un écran LCD afin que vous puissiez voir exactement ce que la caméra voit en temps réel : le contrôleur ESP32 dispose de suffisamment de puissance de calcul disponible pour piloter un petit écran.

En attendant, j’attends toujours de savoir comment j’ai réussi ce concours de photographie !

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