GlimpseCatcher

Ich stelle euch hier das "Non Plus Ultra" der Steuerungseinheit für die Highspeedfotografie vor. Ein fleißiger Bastler hat sich über 6 Monate mit der Entwicklung diese Geräts beschäftigt und wie ich finde, hat sich die investierte Zeit sehr gelohnt. Damit hat der StopShot und Co. ausgedient.
 
Der Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein! arbeitet in seiner Freizeit sehr intensiv an dem Projekt weiter. Mittlerweile habe ich die dritte GUI erhalten und sie wird immer übersichtlicher, zudem mit kleinen aber feinen Zusatzfunktionen Erweitert. Hier ist ein Screenshot von der aktuellen GUI
 
 
 

  
  
Obwohl ich ihn im wesentlichen mit Blick auf die Tropfenfotografie entwickelt habe, kann er natürlich für jede Art der „Hochgeschwindigkeitsfotografie" genutzt werden (ballistische Fotos, ...) . Im Anhang seht ihr ein paar Fotos des GlimpseCatcher selbst sowie des dazugehörigen User Interfaces. Die wesentlichen Merkmale sind wie folgt:
 
  • Ansteuerung von bis zu 6 Geräten gleichzeitig (z.Bsp. Magnetventile) mit bis zu 10 Phasen pro Gerät (z.Bsp. 5 Tropfen pro Magnetventil). Die Ansteuerung erfolgt pro Gerät nach Wahl in zeitlicher Abhängigkeit entweder zum Start des Prozesses oder zu einem von 2 externen Triggern, die im Laufe des Prozesses ausgelöst werden. Die entsprechenden Intervalle werden in Mikrosekunden definiert (Genauigkeit siehe weiter unten).

 

  • Ansteuerung einer beliebigen Kombination von bis zu 6 Kameras und/oder Blitzen gleichzeitig (z.Bsp. mehrere Blitze gleichzeitig für spezielle Lichtsetzung, mehrere Blitze nacheinander für Stroboskopaufnahmen, zwei Kameras für Stereobilder mit einer beliebigen Kombination von bis zu 4 parallelen/sequentiellen Blitzen, ...). Die Ansteuerung erfolgt pro Kamera/Blitz nach Wahl in zeitlicher Abhängigkeit entweder zum Start des Prozesses oder zu einem von 2 externen Triggern, die im Laufe des Prozesses ausgelöst werden. Die entsprechenden Intervalle werden in Mikrosekunden definiert (Genauigkeit siehe weiter unten).

 

  • Zwei externe Triggerkreise die jeweils auf eine beliebige, d.h. die jewils erste auftretende Flanke reagieren (z.Bsp. Schließung des geöffneten Kreises durch kurzzeitige Verbindung zweier Drahtenden durch einen fallenden Tropfen, Öffnung des geschlossenen Kreises durch Durchschuss eines dünnen Drahts/Lamettafadens vor der Mündung eines Luftgewehrs, Schließung des geöffneten Kreises durch Aufprall auf einen Kontaktschalter, ...)

 

  • Automatische Wiederholmöglichkeit des Prozesses (bis zu 5.000 mal, soweit die Akkus der Kameras/Blitze dies schaffen ) für die Realisierung von „Filmen" oder zur Bestimmung der am besten geeigneten Zeiten für ein bestimmtes Szenario. Für jede einzelne Phase jeden Gerätes sowie jeder Kamera/Blitz kann ein Inkrement angegeben werden, um das die entsprechende Phase beim nächsten Prozessdurchlauf erhöht wird. Zusätzlich kann eine konstante Wartezeit zwischen den einzelnen Prozessdurchläufen definiert werden (z.Bsp. damit sich die Wasseroberfläche zwischen mehreren Tropfvorgängen wieder beruhigt).

 

  • Optimierter Algorithmus zur Ansteuerung der Geräte, Kameras und Blitze um größmögliche Präzision zu erlauben. Alle Zeitangaben erfolgen in Mikrosekunden (mit einem Minimum von 500 Mikrosekunden* für eine auszuführende Phase, wobei Inkremente auch kleiner sein können). Die Präzision ist abhängig von der Anzahl effektiv genutzter Geräte, Kameras und Blitze und ist umso höher je weniger Ausrüstung angeschlossen ist. Die Zykluszeit bei einer Minimalkonfiguration (1 Gerät, 1 Kamera, 1Blitz) liegt gemäß Tests bei ca. 250 Mikrosekunden, wonach die mittlere Abweichung zu den vorgegebenen Werten in diesem Fall bei ca. 125 Mikrosekunden (ca. 1/8 Millisekunde) liegen dürfte. Die Zykluszeit bei einer absoluten Maximalkonfiguration (6 Geräte, 6 Kameras/Blitze) liegt gemäß Tests bei ca. 460 Mikrosekunden, wonach die mittlere Abweichung zu den vorgegebenen Werten in diesem Fall bei ca. 230 Mikrosekunden (ca. 1/4 Millisekunde) liegen dürfte. Nach jedem kompletten Prozeßdurchlauf wird die maximale Zykluszeit dieses Durchlaufs angezeigt (insofern der GlimpseCatcher bei der Ausführung am PC angeschlossen ist und nicht im Stand-alone Betrieb genutzt wird).
    * Bei dem Minimum ist natürlich zu beachten, was für die jeweils angeschlossene Ausrüstung sinnvoll und machbar ist. Mein eigenes Magnetventil z.Bsp. schaltet nicht mehr zuverlässig bei Zeiten unter 20 Millisekunden (mal abgesehen davon, daß eine derart kurze Zeit evtl. ohnehin nicht sinnvoll ist für die Tropfensteuerung). Andere Ausrüstung (Blitze, ...) kann aber deutlich niedrigere Zeiten erlauben.

 

  • Einfache und übersichtliche Parametrierung des GlimpseCatcher am PC. Aufgrund der Vielzahl an Einstellungen ist eine Parametrierung an einem kleinen angebauten Display nicht unbedingt sinnvoll. Nach erfolgter Parametrierung ist die Benutzung allerdings im Stand-alone Betrieb möglich (ohne PC, unter Nutzung eines Netzteils). Eingestellte Werte werden auch beim zwischenzeitlichen Ausschalten beibehalten. Komplette Konfigurationen können am PC mit Angabe von zusätzlichem Erklärungstext (z.Bsp. Einstellungen wie Tropfhöhe, Distanz zwischen Luftgewehr und Ballon, ...) abgespeichert und später wieder in den GlimpseCatcher geladen werden. Die Entwicklung und Tests sind im wesentlichen unter Windows XP erfolgt, etwas weniger aufwendige Tests wurden auch unter Windows 7 gemacht. Der angehängte Screenshot stammt deshalb von Windows XP, unter anderen Windows-Versionen kann es ggfs. leicht anders aussehen. Zu beachten ausserdem, daß die Fenstergröße ca. 1.500 x 840 Pixel beträgt. Auf kleineren Bildschirmen muß ggfs. gescrollt werden. Der angehängte Screenshot ist Originalgröße. Das kostenlose Microsoft .NET Framework muß installiert sein sowie natürlich der Arduino Treiber.

 

  • Funktion um Geräte dauerhaft bis auf Widerruf zu schalten (z.Bsp. zum Leeren von Siphons oder Spülen von Ventilen).

 

  • Integrierte galvanische Trennung aller Ansteuerungsausgänge über Optokoppler SFH610A (70V/50 mA). Kameras und Blitze können direkt angeschlossen werden. Ausrüstung die höhere Ströme benötigt sollte über einen entsprechend dimensionierten, nachgeschalteten Transistor angeschlossen werden.

 

  • Extrem kompakte Bauweise mit Schraubklemmen für den einfachen Anschluß. Sowohl direkt nutzbar als auch einfacher eigenständiger Einbau in ein Gehäuse mit Anschlußsteckern nach Wahl möglich. Alle benötigten Kontakte (inkl. Anzeige-LEDs, Startknopf, GND, ...) sind auf Schraubklemmen geführt.

 

 

Deutsche Bedienungsanleitung

Englisches User Manual

 


 

Ich zeige euch noch einige Bilder von meinem Gehäuse.

 

 

 

 

 

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