Pixelstick mit WS2812B und SDHC-Karte

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    • Pixelstick mit WS2812B und SDHC-Karte

      Ein Pixelstick ist ein "Tool für Nerds" in der Langzeitbelichtungs-Fotografie Szene. Er besteht aus einer Reihe LEDs, die einzeln angesteuert werden können. Man erzeugt damit langzeitbelichtete "Leuchtfotos" während der Dämmerung oder bei Nacht.

      P4203059.jpg

      Die Hardware des hier gezeigten Pixelsticks besteht lediglich aus
      - Arduino Nano (Clone)
      - 2 Meter WS2812B LED Strip (192 LEDs)
      - SD-Kartenleser inkl Levelshifter
      - 2 Taster
      - 1 Poti (optional, nicht wirklich nötig)
      - 5-Volt-Regler (BEC aus dem Modellbau, mindestens 10 Ampere!)
      - 11,1-Volt Lipo

      P41129041.jpg P92941721.jpg

      Die Strips wurden eingeklebt in ein "Profi LED Aufbauprofil Midi 12 schwarz, 2 Meter inkl flacher milchiger Abdeckung" (weiß nicht, ob ich das direkt verlinken dürfte, daher einfach danach guugeln). Wichtig ist die milchige Abdeckung, da ansonsten sehr deutlich die einzelnen Bildzeilen auf der Fotografie zu sehen sind.

      Der Code ist als Statemaschine aufgebaut. Es werden Bitmap-Bilder (zur Zeit max 20) spaltenweise von der SDHC-Karte gelesen und auf den LED-Strips nacheinander zur Anzeige gebracht. Die Bildausgabegeschwindigkeit entspricht dabei einer "gemütlichen Schrittgeschwindigkeit". Das Poti für die Reduzierung der Bildausgabegeschwindigkeit ist daher eigentlich nur nötig, wenn bestimmte Verzerreffekte gewünscht sind.

      Die verwendeten Bitmap-Bilder müssen bestimmte Kriterien erfüllen. Sie müssen:
      - als 24-Bit Bitmap gespeichert vorliegen
      - 192 Pixel hoch sein (entspricht Anzahl der LEDs)
      - im Hochformat gespeichert sein (in einem Standart-Bitmap sind die RGB-Daten von unten links beginnend spaltenweise abgelegt)
      - ziemlich dunkel (gammawert- und helligkeitskorrigiert) gespeichert werden


      Zur Funktion:
      Nach dem Anlegen der Betriebsspannung leuchtet eine einzige LED auf dem Strip. Sie signalisiert, dass das erste Bild ausgewählt ist. Diese Anzeige des gewählten Bildes geht immer nach 4 Sekunden aus, damit sie nicht auf dem Langzeitfoto erscheint. Wird während des Leuchtens die "Next" Taste betätigt, leuchten 2 LEDs (zweites Bild gewählt) usw. Wird die "Next" Taste gedrückt, während der Strip aus ist, schaltet sich die Anzeige zunächst wieder ein, ohne gleich zum nächsten Bild weiter zu schalten. Dieses Anzeigekonzept wird später vielleicht noch durch ein LCD Display ersetzt.
      Mit der Taste "Start" wird nach einer kurzen Verzögerung die Bildausgabe gestartet.


      Die Bilder wurde mit einer Olympus XZ-1 gemacht.
      Aufnahmen mit Personen sind eine Herausforderung (wie man sieht), da kleinste Bewegungen während der Langzeitbelichtung sofort zu Unschärfen führen.

      P42130791.jpg P42130871.jpg P42130881.jpg P4203047.jpg


      Nette Grüße
      Robert

      Schaltplan_Pixelstick.pdf
      Pixelstick_WS2812B_V1.0.0.zip
    • Ich denke aber, du müsstest auch lesbaren Text darstellen können. Der 'Trick' dabei wäre, das Auge nicht auf das Flugzeug zu richten. Gut, man müsste als Betrachter etwas üben und nicht zu nahe dran stehen, aber die Leds müssten doch so hell sein, dass auf der Netzhaut eine Langzeitbelichtung stattfindet. Kurz nach der Wende (oh, sind ja jetzt schon 30Jahre her), waren wir hinterm Brandenburger Tor, nachts, und da sahen wir einen senkrechten, flackernden Strich. Wie ein Neonstab, nur, dass er nicht auf voller Höhe flackerte, sondern auf der Höhe unterschiedlich. Komisch, dachte ich und lenkte mein Augenmerk auf was anderes, und plötzlich konnte ich Buchstaben wahrnehmen. Wenn man jetzt bewusst den Blick an diesem Stab vorbei schwenkte, dann konnte man Worte wie 'Freiheit' lesen. Ich hab' dann damals auch Langzeitbilder mit einem Schwenk geknipst, die muss ich mal suchen. Aber im Prinzip ist es bei dir das Gleiche, nur was sich bewegt und was still steht ist vertauscht.
      Raum für Notizen

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    • Ich vermute (natürlich, weil wissen tu' ich nix), wenn man den ganzen Vorgang von weiter weg beobachtet und es auch nicht zu dunkel ist, dann ist man nicht versucht, mit dem Blick dem Flieger zu folgen. Folgt man dem, sieht man nur den stripe flackern. 'Klebt' der Blick jedoch an der Gegend mit Wald und wasweißich, dann fliegt der Flieger durch den Blick und dann sollte man was erkennen. Wenn meine Theorie stimmen sollte, müsste es mit den vorhandenen Bildern auch gehen. Mal gelegendlich mit mehr Betrachtungsabstand und verschiedenen Dämmerungshelligkeiten probieren.
      Inzwischen hab' ich auch die Bilder aus Berlin gefunden, bös' mit der Zeit verschätzt, es war im Jahr 2005. Wie gesagt, mit bloßem Auge war was erkennbar, wenn man sich bemühte oder zufällig den Blick schweifen lies. Dann war der 'hobberla'-Effekt da. Allerdings auch nur einzelne Worte, ein ganzer Satz wäre wahrscheinlich nicht möglich gewesen. Die Belichtungszeit war 1/2 Sekunde.
      Freimut.jpgFreimut-1.jpgLustig.jpgMäandern.jpg
      Raum für Notizen

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    • R2D2 Bastler wrote:

      Die Bilder wurde mit einer Olympus XZ-1 gemacht.
      Aufnahmen mit Personen sind eine Herausforderung (wie man sieht), da kleinste Bewegungen während der Langzeitbelichtung sofort zu Unschärfen führen.

      R2D2 Bastler wrote:

      Bildausgabegeschwindigkeit entspricht dabei einer "gemütlichen Schrittgeschwindigkeit"
      Ahh, du gehst also während der Langzeitbelichtung mit dem Pixelstick hinten lang.
      Ich dachte schon, du fliegst in der Dämmerung im Messerflug hinter dem Kind vorbei ;)
    • Wow, Robert, hier hat es angefangen. Wirklich unglaublich. Hat auch Ihren R2D2-Seiten gefallen.Das einzige, was ich für diesen Pixelstick nicht herausfinden kann, ist, wie Sie ihn bedienen. Schwingst du es? Oder rennst du? Das andere Projekt benutzt ein Flugzeug (auch wunderbar), das ich bekomme :)


      Das deutsche Forum hat fantastische Projekte.
    • @Robert,
      kannst du den Ablauf noch ein bisschen beschreiben?
      Wie bekommst du es hin, den Stab akkurat zu führen und dabei eine gleichmäßige Geschwindigkeit beim laufen beizubehalten?
      Müsste man den Träger des Pixelstick nicht im Hintergrund, zumindest als Schleier, erkennen im Bild?

      Mark fand die zwei Projekte (Pixelstick, Plane) übrigens so interessant, dass er sie auf der MCS Homepage veröffentlicht hat!
      mcselec.com/index.php?option=c…ask=view&id=397&Itemid=65
      Code first, think later - Natural programmer :D
    • Wie beim fliegenden Pixelstick bereits gepostet, auch hier nochmal der Hinweis: Die Pixelstickprojekte waren Gemeinschaftsprojekte von Mitch64 und mir. Vor allem ich hab in der Zeit eine Menge neues gelernt und es hat (mal abgesehen von dem einen oder anderem Rückschlag) eine Menge Spaß gemacht. :)

      @MCS-Mark
      Hallo Mark,
      Ich gehe mit Schrittgeschwindigkeit von einer Seite zur anderen Seite durch den Erfassungsbereich des Fotoapparats. Der Fotoapparat macht hierbei eine langzeitbelichtete (long exposure) Aufnahme von mehreren Sekunden (je nach Motiv bis zu 10 Sekunden). Während des Gehens löse ich die Bildausgabe des Pixelsticks aus und das Motiv wird Spalte für Spalte vom Fotoapparat erfasst und aufgenommen.

      @six1
      Das gleichmäßige Führen des Stabes ist Übungssache. Meine ersten Bilder waren eine Katastrophe, entweder zusammen gequetscht oder lang gezogen und immer mit starken "Wellen" versehen. Beim Bild mit der Viper sind die Wellen ganz deutlich an der Nase und bei der Enterprise an der oberen Kante zu erkennen. Mit der Zeit bekommt man dann ein Gespür dafür. Ich hab auch schon Leute gesehen, die unten am Stick ein Laufrad dran hatten. Damit nahmen sie die Bewegungsgeschwindigkeit auf und regelten die Ausgabegeschwindigkeit der Daten. Der Nachteil dabei ist, es funktioniert nur auf ebenen Untergrund.

      P42030711.jpg P42030501.jpg

      Den Träger sieht man deshalb nicht, weil viele Faktoren zusammen kommen:
      - die Aufnahmen werden nur bei schwachem Licht gemacht
      - ISO Wert der Kamera möglichst weit runtergedreht ist
      - sich hinter dem Träger keine Lichtquelle befindet und
      - dieser auf keinen Fall stehen bleibt oder selbst angeleuchtet wird.
      Läßt man einen der Faktoren weg, wird ein Schleier oder ein "Geisterträger" sichtbar.

      Bei den Aufnahmen mit den Personen im Bild werden diese (während die Kamera bereits die Linse offen hat) etwa 3 Sekunden lang mit einer Taschenlampe angeleuchtet. Anschließend wird die Taschenlampe aus gemacht und der Träger geht mit Schrittgeschwindigkeit hinter der Person vorbei. Die Belichtungszeit kann dabei auch mal mehr als 10 Sekunden betragen.

      Nette Grüße
      Robert