Hallo,
wie eingangs erwähnt, habe ich in der Freuecke die Tage geschrieben, dass ich meine Platine fertig gelötet habe.
Da die Frage wegen Aufbau usw. kam, wollte ich hier unter Tipps und Tricks meinen Aufbau und meine Erfahrungen beschreiben.
Das Bild ist nur ein Beispiel und ein erster Versuch. Es ist nicht als Galeriebild gedacht.
Es soll nur eine Einleitung sein für die User, denen das Thema überhaupt nichts sagt. Um zu verstehen, um was es hier eigentlich geht.
Dass das Bild noch einige Mängel hat, ist mir schon klar...
Und: Wen meine Signatur stört - einfach meine Beiträge ignorieren oder Bilder nicht öffnen
Nun aber für die, die das Thema interessiert zur Sache:
Tatsächlich hat doch mal jemand zu dem Thema
erstellt.
"Tröpfchen auf Tröpfchen" Fotografie gehört zum Bereich der High-Speed Fotografie. Sprich ein Ereignis, das nur einen ganz kurzen Moment stattfindet, mit einem Bild festzuhalten.
Ich starte mal mit dem AufbauDie erste Schwierigkeit besteht darin, einen Tropfen auf einen Tropfen fallen zu lassen.
Wenn ein Tropfen aus einer gewissen Höhe (bei meinem Aufbau sind es jetzt ca. 40 cm) in eine Wasserfläche fällt, bildet dieser zuerst einen Krater. Im nächsten Moment geht die Energie wieder nach oben und es bildet sich eine kleine Wassersäule. Im Maximum der Höhe der Säule kann sich auch noch ein Tropfen von der Säule lösen, der weiter nach oben steigt.
Bei der TaT Fotografie ist das Ziel diesen Moment abzupassen und einen zweiten Tropfen auf diese Säule oder den sich abtrennenden Tropfen fallen zu lassen.
Theoretisch könnte man das im Waschbecken versuchen in dem man beginnt, den Wasserhahn langsam aufzudrehen und die Tropfgeschwindigkeit so einzustellen, das ein Tropfen auf den anderen aufprallt.
Doch zum einen wäre es ein nur schwer zu reproduzierendes Ergebnis und zum anderen wären andere Dinge schwierig bis unmöglich (Licht, Wasser einfärben, u.a.).
"Einfacher" geht es mit einem Magnetventil und einer kleinen Steuerung für das Magnetventil. Allein damit kann man schon viel machen.
Noch planbarer wird das Ergebnis, wenn man mit der Steuerung auch die Kamera auslösen kann.
Als Einstieg diente mir ein Thread im blauen Forum. Der TO hat auch eine
. Nicolai hat zuerst mit einer Lichtschranke begonnen und diese als Ereignisauslöser für die Kamera verwendet.
Inzwischen sind aber alle (soweit ich weiß) Tröpfchen-Fotografen weg von den Lichtschranken. Denn eigentlich genügt es, die Dauer, die der Tropfen für den Fall benötigt, als Messgröße zu verwenden.
MaterialDie dazu notwendigen Teile sind (für den Anfang):
- 1 Magnetventil (ebay, ca. 20 Euro inkl. Versand)
- 1 Arduino (Uno, Duemilanove, Nano / 25 – 40 Euro)
- Platine und ein paar Bauteile (Widerstände, Optokoppler, Transistor, Platine oder Steckplatine ca. 15 Euro)
- Kabel, Stecker, 12 Volt Netzteil (ca. 20 Euro)
- Dachlatten, Aluprofil, Schrauben – je nachdem wie man den Aufbau bauen möchte (ca. 15 Euro)
Werkzeug- Lötkolben, Lötzinn
- Messgerät
- Säge
- Schraubenzieher
- PC oder Laptop (zum Aufspielen des Programms auf den Arduino)
-
SteuerungDie eigentliche Steuerung des/r Magnetventil(e) erfolgt durch einen Arduino. Der Arduino ist eine auf dem Open Source Prinzip basierende Experimentierplattform die aus Hard- und Software besteht.
eine Übersicht zu dem System.
Die oben genannten Arduino haben 14 digitale Ein-/Ausgänge und 6 analoge (bzw. Arduino Nano 8 Ein-/Ausgänge).
Im weiteren Beispiel werden die digitalen Ein-/Ausgänge verwendet. Digitial bedeutet, dass auf diesen Ein-/Ausgängen entweder ein Strom fließt (digital 1) oder nicht (digital 0). Bei LOW liegen 0 Volt an und bei High 5 Volt.
Weiter hat der Arduino einen USB-Anschluss und einen Anschluss für die ext. Stromversorgung. Diese verträgt Spannungen zwischen 7 und 12 Volt.
An weiteren Anschlüssen steht auch eine Ausgangsspannung zur Verfügung: 1 x 3,3 Volt, 1 x 5 Volt, 1 x Eingangsspannung (um 9 Volt) und einmal GND was dem Minuspol des Stromkreises entspricht.
Für die Ansteuerung des Magnetventils (oder mehrerer Magnetventile), der Kamera, ggf. Blitzgeräte werden diese digitalen Ein-/Ausgänge verwendet.
Die Schaltungen für diese zu steuernden Geräte sind eigentlich recht einfach und immer recht ähnlich.
Nur bei der Steuerung der Magnetventile muss man etwas aufpassen. Hier wird über die Steuerung ein 12 Volt Stromkreis geschlossen, da die Magnetventile mit 12 Volt betrieben werden.
Auf der oben verlinkten Seite (Crazymaschine) findet sich ein Schaltplan. Zu diesem ist nur anzumerken, dass der Widerstand R1 – R4 220 Ohm sein soll (Die Angabe 75 Ohm wie auch die verlinkte Bestellnummer bei Conrad (75k Ohm) sind falsch).
ProgrammAuf oben genannten Seite (Crazymaschine) gibt es ein Arduino Programm für die Wassertropfen-Fotografie. Zu diesem ist anzumerken, dass man für die letzte Programmversion ein LCD Shield benötigt. Das ist eine zweizeilige LCD Anzeige mit fünf Druckknöpfen für die Menüführung. Für das LCD Shield muss man allerdings noch einmal 15 Euro (plus Versand) investieren.
Alternativ gibt es für Besitzer eines PC/Laptop noch die Möglichkeit eines dieser beiden Programme als GUI zu verwenden:
Diese beiden Oberflächen bieten die Möglichkeit die Variablen für die Zeiten zwischen den Wassertropfen und den Auslösezeiten über den PC/Laptop und die USB-Schnittstelle an den Arduino zu geben.
HardwareZuletzt benötigt man noch ein Gestell auf dem man sein Setup machen kann. Hier mal ein Foto meines Aufbaus.
Ich habe dazu ein paar Winkelstangen aus Alu, eine Dachlatte und eine MDF-Platte genommen.
Hier habe ich im Moment ein Magnetventil montiert. Wie man an meinem Aufbau sieht, habe ich auch noch eine Lichtschranke montiert – die werde ich aber wieder entfernen, da sie nicht notwendig ist.
Auf die Platte kommt dann ein Gefäß das mit Wasser gefüllt ist und in das hinein getropft wird. Eigentlich ist hier alles geeignet.
Tropfen/FlüssigkeitFür die Tropfen wird normales Wasser verwendet. Um schönere Formen zu erhalten, wird das Wasser für die Tropfen etwas eingedickt.
Folgende Möglichkeiten gibt es hierzu: Guakernmehl, Xanthan, Natrosol, Zucker.
Im Moment habe ich es nur mit etwas Zucker versucht möchte mir aber aus der Apotheke Natrosol besorgen.
In das Wasser der Auffangschale (in die die Tropfen fallen) kommt nur klares Wasser mit ein oder zwei Tropfen Klarspüler (Geschirrspülmaschine).
LichtDie Herausforderung ist es, einen sehr kurzen Moment festzuhalten. Dies geht am besten mit einem (bzw. mehreren) externen Blitzgerät(en).
Das Blitzgerät sollte regelbar sein. Denn: Regelbare Blitzgeräte regeln die Leistung über die Abbrenndauer des Blitzes.
Zum Beispiel beträgt für einen YONGNUO Y-N460 II (je nach eingestellter Leistung) die Abbrenndauer 1/800 bis 1/20000 Sekunde.
Hier muss man nun zwei oder drei Blitzgeräte platzieren, um trotz der auf ein Minimum reduzierten Leistung ein gut ausgeleuchtetes Bild zu erhalten.
Ich habe jetzt im Moment (seit heute
) einen Y N460 II und einen Pentax AF 540 FGZ. Bei beiden kann die Leistung so weit reduziert werden, dass die Belichtungszeit nur 1/20000 Sekunde beträgt.
ErfahrungenDa ich bereits die Steuerung für meinen Dolly Slider auf einer Arduino Plattform zusammen gelötet hatte, hatte ich hier bereits etwas Erfahrung.
Doch das war damals ein Bausatz bei dem klar war, wo welches Teil hin kommt. Trotzdem: Wenn man grundsätzlich Interesse am Thema hat, kann sich jeder so eine Steuerung zusammen bauen. Ich würde zwischenzeitlich jedoch empfehlen, diese zuerst auf einem Steckbrett zusammen zu stecken und dann richtig auf einer Platine zu löten, wenn sie funktioniert. So ein Steckbrett kostet ein paar Euro und man kann die Bauteile einfach rein stecken und wieder raus nehmen.
Von der Crazymaschine bin ich nicht mehr überzeugt. Irgendwie ist das Projekt auch hängen geblieben.
Nicolai hat mit einer Lichtschranke begonnen. Für das Wassertropfen-Thema ist das sinnlos. Die Beiträge im Bastel-Thread von Nicolai haben sich dann jedoch in Richtung Wassertropfen entwickelt - leider wurde das Programm nicht entsprechend angepasst.
Es gibt auch andere Projekte, die das Lichtschranken-Thema besser behandeln.
Zuletzt (heute) habe ich Droplet getestet. Dieses Programm gefällt mir sehr gut. Es ist ein Sketch dabei, der auf den Arduino geladen werden kann.
Am Laptop kann man sofort die Einstellungen machen und die Hardware beliebig konfigurieren. Z.B. auf welchen Digital-Pin die Kamera hängt.
Die Änderungen überträgt man dann wieder auf das Arduino und kann sofort eine Tropfenserie starten.
Hier zwei Ergebnisse von heute:
Zum Einfärben des Wassers habe ich jetzt Airbrush-Farben genommen. Die hatte ich noch im Keller herum liegen... Sobald die leer sind, werde ich, wie die anderen Wassertropfen-Fotografen, auf Lebensmittelfarben wechseln.
Den Aufbau muss ich noch etwas weiter entwickeln. Zum einen benötige ich eine bessere Schale. Die Schale sollte etwa 40 x 40 cm in der Fläche und 4 cm hoch sein. Für mein Sigma 70mm Macro wäre das wohl ideal.
Dann benötige ich noch ein milchiges Plexiglas, um die Kante aus dem Hintergrund zu entfernen.
Morgen kann ich in der Apotheke ein Verdickungsmittel für Getränke holen - dann geht es weiter mit der Tropfen-Fotografie. Achja, und zwei Ventile werde ich noch bestellen
Weil's Spaß macht
Ciao Thomas
P.S. beantworte gerne Fragen...
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