Raspberry Pi高品質カメラのレビュー: その名に恥じない

Raspberry Pi高品質カメラ 仕様

Raspberry Piの製品ページによると、この新しいユニットに期待できることは次のとおりです。

·      ソニーIMX477R積層型、裏面照射型センサー、12.3メガピクセル、センサー対角7.9 mm、ピクセル サイズ1.55 μm × 1.55 μm

·      出力: RAW12/10/8、COMP8

·      バックフォーカス: 調整可能 (12.5 mm～22.4 mm)

·      レンズ規格：Cマウント、CSマウント（C-CSアダプター付属）

·      IRカットフィルター: 統合

·      リボンケーブル長さ: 200 mm

·      三脚マウント: 1/4"-20

窓の外を見ると、約7フィート離れたところに本棚があります (Pi HQカメラ)

Raspberry Pi HQカメラレンズ: 何が違うのか

HQカメラは、8.08 MPの解像度と4.6 mmの対角物理サイズを特徴とするV2の1MX219 CMOSセンサーを改良したものです。新しいモデルのより大きな7.9 mmセンサー対角線は、光収集の大幅な反復であり、MP数が高いほど常に優れています。しかし、本当に目を引くのは、HQカメラがCマウント レンズとCSマウント レンズを使用できることです。

実際、この機能こそがこの新しいカメラを特別なものにしているのだと私は主張します。 結局のところ、鮮明で完璧に焦点が合った画像は、ぼやけているがもう少し拡大できる画像よりもはるかに好ましいのです。このカメラには、6mm広角CSマウント レンズとプレミアム16mm Cマウント レンズ (この記事では後者をテストしました) の2種類のレンズが指定されています。カメラに独自のCマウント レンズまたはCSマウント レンズを用意することもできます。また、他の形式のレンズを適応させることも可能です。 これについては、ここで別途説明します。

V2カメラは、厳密には固定焦点ではありませんが、セットアップには 特別なツール (通常は付属)が必要であり、実際に調整するのは不便です。対照的に、HQの交換レンズは可能性の世界を開きます。テストした16mmレンズは、スムーズなフォーカスと絞り調整の両方を備えています。背面のフォーカスリングをねじ込むことで、非常に近いマクロ撮影も可能になります。

カメラには標準の1/4-20三脚ボルト用のネジも付いており、取り付けがはるかに簡単になります。

マクロ撮影: 抵抗器はレンズから約1.5インチ、巻尺は約10インチ (Pi HQカメラ)

CマウントとCSマウント：アダプター

このタイプのアダプターで混乱する可能性がある点の1つは、CレンズとCSレンズの違いです。どちらも同じねじ式アタッチメントを使用しますが、レンズフランジとセンサー間の焦点距離はCSバージョンの方が5mm短くなります (12.53mm対17.53mm)。Piカメラ アセンブリにはCSマウントが備わっているため、アダプターなしでCSレンズを取り付けることができます。Cレンズも適合しますが、正しく焦点を合わせるには、2つのレンズの間にスペーサー (HQカメラに付属) が必要です。

Raspberry Piカメラのセットアップ

始めるにあたって、Raspberry Piでは優れたカメラ ガイドを提供しており、ハード コピーとして購入するか、Webサイトからダウンロードすることができます。同じことは繰り返しませんが、役立つヒントをいくつか紹介します。

·      HQカメラには、ダストカバー、C-CSアダプター、およびバックフォーカス リングを固定するための小型ドライバーが付属しています。すぐに認識できるかどうかにかかわらず、必要になるまでしまっておきます。

·      16mmカメラまたはその他のCマウント レンズを使用する場合は、5mm C-CSアダプターを追加します。

·      マクロ撮影の場合は、レンズのフォーカスリングを大体真ん中に調整します。所定の位置に固定し、ビューが適切になるまでバックフォーカスを調整します。小さなドライバーで背面のフォーカス リングを固定し、レンズ上のフォーカス リングのロックを解除して微調整を行います。

·      光の集光は絞り調整リングによって調整され、焦点深度にも影響します。設定したら、フォーカスリングを少し再調整する必要がある場合があります。

·      標準ケーブルの長さは12インチで、柔軟性は限られています。必要に応じて他のオプションも利用できます。

·      冷却構成によっては、最初にPiカメラをハウジングに通して接続し、次にハウジングを取り付ける必要がある場合があります。

·      標準の画像プレビューを実行する場合、PrintScreenは機能しないようです。代わりに、コマンド ラインでショットを設定します。これは、例えばレビュー記事のために文書化したい場合には少し不便です。…

·      WinSCPはPiカメラ セットアップからファイルを取得する簡単な方法ですが、かなり遅くなる可能性があります。

Raspberry Piカメラコマンド

カメラを接続して設定で有効にしたら、コマンドラインから試してみるとよいでしょう。主なコマンドは、 raspistill、 raspivid、 タイムラプス、 raspiyuv です。これらのうち、raspistillはおそらく最も基本的なアプリケーションであり、1枚の写真を撮影できます。始めるためのコマンドをいくつか紹介します。

·      raspistill — 単独で入力するとヘルプメニューが表示されます

·      raspistill -t 0 — プレビュー モードでカメラをオンにします。-tは時間（ミリ秒単位）を表します。0は「 Ctrl+c で停止するまでオンのまま」を意味します。

·      raspistill -o xyz.jpg — -oは出力ファイルを示し、ホームディレクトリに保存されます。

·      raspistill -o wxy.jpg -awb sun -t 1000 — 自動ホワイトバランス設定を指定するために -awb sun を追加し、写真を撮る前に1秒間プレビューを表示するために -t 1000 を追加します。

ご覧のとおり、コマンドを組み合わせることで、無限とも思えるオプションを実現できます。このデバイスの本当の力は、毎回コマンドを入力することではなく、そのようなコマンドを自動化できることにあると考えてください。

たとえば、cron経由で1時間に1回実行される、特別に調整されたPythonスクリプトを使用するとします。問題ありません。スクリプトを設定して、あとは放っておくだけです。また、その方法を選択した場合、これらのコマンドは以前のカメラ バージョンでも機能するはずです。

改善できる点

すぐに使用できない機能の1つは、ホワイト バランスを数値で設定する方法です。例:4500Kまたは2700K。太陽、雲、日陰などの利用可能な説明レベルはほとんどの場合に機能する可能性がありますが、特定のものを調整したい場合は、 現在 利用できません。ただし、Raspberry Piは、この機能を提供する「libcamera」と呼ばれるオープンソースのカメラ スタックに取り組んでいます。まだ開発中ですが、ヤクの毛を少し使って実験してみることができます。

フォーカスに関して言えば、プレビュー中に関心領域を拡大表示できれば非常に便利です。実際にこの機能を100ドル程度のカメラ セットアップに期待するわけではありませんが、少なくともソフトウェアだけで実現できるようです。

数値による光温度オプションと同様に、数値によるフォーカス表示オプションも開発中であるようです。これらとその他の機能が進行中であるため、時間の経過とともにソフトウェア サポートは改善されるはずです。

最後に、カメラは4Kではなく、最大1080p の解像度のビデオしか撮影できません。ただし、4056 x 3040の静止画撮影機能により、4K UHDタイムラプスを制作することは可能であるはずです。

あなたにぴったりのカメラですか?

Pi HQカメラが潜在的なライバルを睨みつける (Pi HQカメラ)

このカメラと他のオプションを比較検討する場合は、使用事例を考慮してください。撮影の美しさがあまり重要でないロボット工学アプリケーションにのみ使用したいですか?おそらく、古いV2カメラでも十分であり、重量、費用、および調整の手間を節約できます。オンデマンドで美しい画像が欲しいだけなら、「Piボックス」以外のものを検討したほうが良いかもしれません。多くのスマートフォン カメラやコンパクト カメラでも優れた性能を発揮します。シナリオによっては、従来のウェブカメラの使用も検討するかもしれません。ウェブカメラは制御機能がはるかに少ないですが、多くの場合自動的にフォーカスし、標準のUSBケーブルを使用します。

HQカメラが優れている点

この記事の冒頭で述べたように、この新しいカメラ セットアップは、サイズとコストのトレードオフがあっても、品質の面で以前のバージョンをはるかに上回っています。このカメラが本当に満たすニッチな分野は、カメラが静止し、被写体が比較的明確に定義された平面上を移動する、長時間のタイムラプス アプリケーションとコンピューター ビジョン アプリケーションです。

Raspberry Piやメーカー向け電子機器に共通する共通の点は、優れたハードウェアは、その作成者が想像もしなかった驚くべき方法で使用されるということです。ビジョン機能の向上と Pi 4ラインの拡張により、将来的にはこのエコシステムからさらに素晴らしいアプリケーションが生まれることが期待できます。

*この記事のPiカメラ ショットはすべて16mmレンズで撮影されており、その他の加工は施されていないことに注意してください。