- Raspberry Pi HQ kamera nudi 12,3MP Sony IMX477 senzor, izmjenjivu optiku i visoku osjetljivost, idealnu za profesionalne ili industrijske projekte.
- Modul kamere v3 integrira 11,9 MP IMX708 senzor, PDAF autofokus, HDR te standardnu, širokokutnu i NoIR verziju, s potpunom kompatibilnošću s libcamera i Picamera2.
- NoIR varijante i generički video moduli u kombinaciji s infracrvenim LED diodama omogućuju snimanje slika u potpunom mraku i proširuju mogućnosti strojnog vida.
- Ključno je provjeriti kompatibilnost između Raspberry Pi ploče, tipa CSI kabela i verzije kamere, kao i ažurirati softver i uzeti u obzir potrošnju energije pri korištenju 24/7.
Ako razmišljate o dodavanju jednog kameru na vaš Raspberry Pi Bez obzira radite li na video projektima, kućnoj automatizaciji, nadzoru ili se samo bavite popravcima, lako se izgubiti među toliko verzija, senzora i tehničkih specifikacija. Ekosustav službenih i kompatibilnih modula kamera enormno je porastao, a ako vam nije jasno što svaki od njih nudi, lako je donijeti pogrešan izbor.
U sljedećim retcima pronaći ćete vrlo cjelovit vodič o moduli kamere za Raspberry Pi Najčešće opcije su: HQ kamera, v3 modul kamere (i njegova NoIR verzija), klasični Pi NoIR temeljen na IMX219 senzoru i generički video moduli koji se spajaju putem CSI-ja. Vidjet ćete što svaki od njih nudi, za koju vrstu projekta je najprikladniji i što biste trebali uzeti u obzir u smislu kompatibilnosti, sastavljanja i kvalitete slike.
Službena Raspberry Pi HQ kamera: Profesionalna kvaliteta i izmjenjivi objektivi
La Službena Raspberry Pi HQ kamera Ovaj modul je dizajniran za one kojima je potrebna kvaliteta slike bliža onoj u profesionalnim ili industrijskim okruženjima. To je modul bez objektiva dizajniran za korištenje s izmjenjivim CS ili C objektivima, otvarajući vrata širokom rasponu fiksnih i varifokalnih objektiva, ili čak adaptera za druge formate.
U srcu jaše Sony IMX477 senzor Ima senzor formata 1/3″ (dijagonala otprilike 8,5 mm) s rezolucijom od 12,3 megapiksela. Jedna od njegovih glavnih prednosti u odnosu na prethodne module je veća gustoća piksela po korisnoj površini, što rezultira... poboljšana osjetljivost na svjetlo i znatno bolje performanse u uvjetima slabog osvjetljenja, što je ključno za noćni nadzor ili snimanje.
Modul dolazi s Adapter za CS na C nosač Uključeno, tako da možete montirati i CS i C objektive bez ikakvih problema. Nadalje, dostupni su adapteri za montažu M12 na CS, što vam omogućuje korištenje malih objektiva tipa M12 koji se obično nalaze na kompaktnim fotoaparatima i ugrađenim sustavima vida. Zbog toga je HQ vrlo svestran izbor za projekte koji zahtijevaju finu kontrolu nad optikom.
Raspberry Pi HQ kamera je vrhunska alternativa klasičnom V2 modulu, namijenjena... zahtjevne industrijske i potrošačke primjenekao što su sigurnosne kamere, sustavi strojnog vida, projekti fotogrametrije ili bilo koji scenarij gdje vjernost slike i mogućnost montaže specijalizirane optike čine razliku.
Jedan vrlo zanimljiv, iako delikatan, detalj jest da je moguće uklonite infracrveni (IR) filter Senzor je dizajniran za poboljšanje performansi u mraku pri korištenju infracrvenih svjetala. Ovo je nepovratan postupak koji treba izvesti samo ako ste sigurni u ono što radite; zapravo, postoji službeni vodič s detaljnim uputama i toplo se preporučuje da ga ne uklanjate olako jer nema povratka.
Što se tiče kompatibilnosti, ovaj fotoaparat radi s svi modeli Raspberry Pi-ja koji imaju CSI konektor, budući da koristi isti trakasti kabel kao i ostali službeni moduli. Jedina je razlika što je u slučaju Raspberry Pi Zero (i Zero 2W) konektor manji i zahtijeva poseban FFC kabel. Za Raspberry Pi 5 također je potrebno koristiti poseban trakasti kabel prilagođen novom konektoru kamere. U svim slučajevima preporučuje se imati najnovija verzija Raspberry Pi OS-a kako bi se izbjegli problemi s detekcijom i podrškom kamere.
PCB HQ kamere uključuje četiri rupe za montažu Ove značajke olakšavaju instalaciju na prilagođene konstrukcije, kutije ili šasije, a uključuju standardni navoj od 1/4″ na samoj ploči za izravno pričvršćivanje na konvencionalne stative i nosače kamera. Ovo je vrlo praktičan detalj kada se koristi na studijskim stativima ili na fiksnim lokacijama za nadzor.
Važno je napomenuti da službeni paket HQ kamere uključuje samo modul kamere, CS-C adapter i FPC kabel dug oko 20 cm za spajanje na Raspberry Pi. U kompletu nije uključena leća, pa ćete je morati kupiti zasebno (fiksnu leću, varifokalnu leću ili specijaliziranu leću, ovisno o vašem projektu).
Modul kamere Raspberry Pi v3: IMX708 senzor, autofokus i HDR
El Modul kamere Raspberry Pi v3 Ovo predstavlja jasan skok naprijed u usporedbi s prethodnim generacijama, posebno u pogledu autofokusa, dinamičkog raspona i ukupne kvalitete slike. Temelji se na senzoru slike. Sony IMX708, s nativnom rezolucijom od 11,9 megapiksela i dijagonalom od 7,4 mm, te je sposoban pružiti vrlo solidne rezultate i u fotografiji i u videu.
Ovaj modul integrira motorizirani sustav autofokusa Kontrolirano putem I2C-a, s tehnologijom autofokusa s detekcijom faze (PDAF). Zahvaljujući tome, kamera može brzo i precizno fokusirati na različitim udaljenostima bez ručne intervencije, što je idealno za projekte gdje se subjekt kreće ili se udaljenost stalno mijenja, poput robota, kamera za praćenje ili dinamičkih time-lapseova.
Postoji nekoliko verzija Modula kamere 3: verzije standardni i širokokutnii varijante sa ili bez infracrvenog filtera (tzv. NoIR verzije). Standardna verzija nudi dijagonalno vidno polje od približno 75°, sa žarišnom duljinom od 4,74 mm i otvorom blende F1.8, dizajniranim za kut gledanja sličan onome kod konvencionalne kamere. Širokokutna verzija povećava dijagonalno vidno polje na 120°, sa žarišnom duljinom od 2,75 mm i otvorom blende F2.2, idealno za pokrivanje vrlo širokog područja, na primjer, kod nadzora prostorija ili panoramskog pregleda.
Što se tiče raspona fokusa, standardne varijante su obično oko 10 cm do beskonačnostiUskokutna verzija fokusira na samo otprilike 5 cm, omogućujući snimke vrlo krupnog plana, praktički u makro načinu rada. Ova kombinacija širokog kuta i minimalne udaljenosti fokusiranja savršena je za kreativne projekte i scene u skučenim prostorima.
Što se tiče rezolucije, modul pruža fotografije 4608 × 2592 pikselaTo se prevodi u dovoljno detalja za većinu amaterske, pa čak i lagane profesionalne upotrebe. Za video podržava načine rada kao što su 1080p pri 50 fps, 720p pri 100 fps i 480p pri 120 fps, omogućujući i glatko snimanje videa i usporeno snimanje unutar ograničenja Raspberry Pi-ja i samog CSI sučelja.
Senzor IMX708 u modulu kamere 3 koristi veličinu piksela od 1,4 μm × 1,4 μm i nudi RAW10 izlaz putem CSI-2 sučelja. Ima visok omjer signala i šuma (SNR), što znači manje šuma na slici, a uz 2D dinamička korekcija piksela (DPC) integrirano, kako bi se kompenzirali problematični pikseli i poboljšala ukupna kvaliteta rezultata.
Jedna od prednosti ovog modula je njegova podrška za HDR (visoki dinamički raspon) do 3 megapiksela. HDR pokušava približiti snimljenu sliku onome što ljudsko oko percipira u scenama s velikim razlikama između svjetla i sjene. Dok normalni senzor obično obrađuje oko petnaest stupnjeva dinamičkog raspona, ljudsko oko može percipirati samo oko 20-24. Kako bi se premostio taj jaz, HDR način rada snima nekoliko slika iste scene s različitim ekspozicijama i kombinira ih u jednu fotografiju gdje su informacije iz vrlo svijetlih i vrlo tamnih područja bolje predstavljene, što rezultira bogatijim bojama i uravnoteženijim kontrastom.
Zahvaljujući HDR-u, možete spriječiti da sjene postanu pretjerano oštre. nedovoljno eksponirani ili preosvijetljeni dijelovi U složenim scenama, na primjer, jarko osvijetljeni prozor pored tamnog interijera, rezultat su slike prirodnijeg izgleda koje su bliže onome što stvarno vidite, s detaljima i u svijetlim i u dubokim sjenama.
Kamera v3 je potpuno kompatibilna s bibliotekom libcamera uključeno u novije verzije Raspberry Pi OS-a, a preporučuje se korištenje alata kao što su libcamera-still (na primjer, verzija od 06.01.2023. na 32-bitnom Pi OS Busteru ili novijem) za upravljanje njegovim funkcijama, uključujući brzi autofokus. Osim toga, kamera podržava Python biblioteku Picamera2 iz Raspberry Pi-ja, što olakšava njegovu integraciju u skripte i prilagođene aplikacije.
Što se tiče hardverske kompatibilnosti, ovaj modul radi s svi modeli Raspberry Pi-ja koji imaju CSI priključak, s izuzetkom Raspberry Pi 400 i verzije Raspberry Pi Zero iz 2016. (koji ne uključuju priključak za kameru). Kompatibilni Zero modeli zahtijevaju kabel kamere posebno dizajniran za Raspberry Pi ZeroA u slučaju Raspberry Pi 5, potreban je poseban ravni kabel zbog promjene konektora kamere u odnosu na prethodne generacije.
Fizički, PCB modula održava vrlo kompaktnih dimenzija25 × 24 × 11,5 mm u standardnoj verziji i 25 × 24 × 12,4 mm u širokokutnoj varijanti, s približnom težinom od 4,3 g. To ga čini idealnim za integraciju u projekte gdje je prostor kritičan, kao što su mali roboti, lagani dronovi ili ugrađeni uređaji.
NoIR verzije i infracrvena fotografija s Raspberry Pi-jem
Unutar asortimana kamera za Raspberry Pi, NoIR verzije (od engleskog "No Infrared filter") igraju temeljnu ulogu u fotografiji i videu u mraku ili u projektima koji trebaju snimiti informacije izvan vidljivog spektra. Ovi moduli uklanjaju klasični IR cut filter ugrađen u većinu senzora, omogućujući infracrvenom svjetlu da izravno dosegne senzor.
Dobar primjer je Raspberry Pi kamera HD Pi NoIROvo je ploča kamere koja se spaja na bilo koji Raspberry Pi ili Compute Module putem CSI priključka za generiranje fotografija i videa visoke razlučivosti. Glavna razlika u odnosu na standardni modul kamere je odsutnost infracrvenog filtera, što ga čini idealnim za fotografiranje i snimanje videa pri slabom osvjetljenju kada se koristi s IR iluminatorima.
Ovaj fotoaparat je baziran na senzoru slike Sony IMX219PQCMOS senzor koji nudi brzo i osjetljivo snimanje, dobro poznat kao srce stare v2 kamere. Kao i u toj verziji, Pi NoIR modul pruža... nisko zagađenje slikesmanjenje fenomena poput šuma fiksnog uzorka i zamućenja, uz integraciju funkcija automatskog upravljanja poput automatske ekspozicije, balansa bijele i detekcije svjetline.
Među njegovim tehničkim značajkama ističu se sljedeće: Fiksni fokus od 8 megapiksela (uključuje mali alat za podešavanje fokusa ako je potrebno), kompatibilnost s video rezolucijama 1080p, 720p60 i VGA90 te 15-pinski ravni kabel za izravno spajanje na CSI priključak matične ploče. Njegova NoIR priroda čini ga idealnim izborom za noćne timelapse projekte, praćenje divljih životinja, sigurnosne kamere na otvorenom s IR rasvjetom ili sustavima vida koji rade s valnim duljinama izvan tradicionalnog vidljivog spektra.
U slučaju Modul kamere v3Postoje i NoIR varijante, koje kombiniraju IMX708 senzor, autofokus i HDR mogućnosti s mogućnošću rada bez IR filtera. To uvelike pojednostavljuje stvari za one kojima je potreban moderni modul s autofokusom i dobrom kvalitetom slike, ali prilagođen za projekte noćnog vida ili analizu bliskog infracrvenog područja.
Generički video moduli za Raspberry Pi i druge sustave
Osim službenih kamera, postoje generički video moduli Ovi moduli su integrirani u računalne sustave (ne samo Raspberry Pi, već i druga računala s jednom pločom ili ugrađene platforme) kako bi generirali visokokvalitetne fotografije i HD videozapise. U osnovi, ovi moduli su senzori slike s integriranom lećom, upravljačkom elektronikom i digitalnim sučeljem, obično temeljenim na standardima kao što je CSI-2.
Velika privlačnost ovih modula je u tome što Smanjuju onečišćenje slike. Uobičajeni u jeftinijim rješenjima, ublažavaju statički šum i gubitak definicije. Uključuju cijeli niz funkcija interne kontrole: automatski balans bijele, podešavanje svjetline, kontrolu ekspozicije i, u nekim slučajevima, napredne načine rada za scene sa slabim osvjetljenjem.
Među njegovim prednostima je mogućnost ponude visokokvalitetne slike i velika propusnost podatakaZbog toga su posebno prikladni za stvaranje usporenih videa, dugotrajnih time-lapseova, HD snimaka i aplikacija računalnog vida. Budući da se mogu proizvoditi u vrlo malim veličinama i s izuzetno niskom potrošnjom energije, nije neuobičajeno pronaći ih integrirane u pametne telefone, tablete, konzole za videoigre, televizore i mnoštvo povezanih uređaja.
Uobičajeni način korištenja u kontekstu Raspberry Pi-ja je spajanje FPC ravni kabel Od modula kamere do CSI utora matične ploče. Nakon spajanja, kameri se može pristupiti iz operativnog sustava i odgovarajućih biblioteka (libcamera, Picamera2, itd.), slično kao što radi sa službenim modulima, pod uvjetom da je hardver kompatibilan i da su upravljački programi dostupni.
Jedna posebno zanimljiva točka je korištenje ovih modula u kombinaciji s infracrvene LED diode (IR). S vanjskom IR rasvjetom i senzorom s dobrim odzivom u tom rasponu, mogu se postaviti sustavi noćne fotografije, diskretne nadzorne kamere ili projekti vida u potpunom mraku bez potrebe za vidljivom svjetlošću, idealno za zaštitu privatnosti ili ne uznemiravanje životinja tijekom promatranja.
Kompatibilnost kamere s Raspberry Pi i CSI kabelima
Prilikom rada s bilo kojim kamera za Raspberry PiJedan od najvažnijih aspekata je osiguranje kompatibilnosti sa specifičnom pločom koju ćete koristiti. Nemaju svi modeli isti priključak za kameru, niti sve revizije Pi-ja podržavaju iste module bez adaptera.
U prethodnim generacijama (Raspberry Pi 1 B+, 2, 3, 4 i većina varijanti), standardni CSI konektor za kameru omogućuje izravno spajanje HQ kamera, v3 kamera i Pi NoIR s priloženim 15-pinskim FPC kabelom. Značajna iznimka je Raspberry Pi Zero (i Zero 2W), koji ima manji konektor za kameru, tako da će vam uvijek trebati kabel specifičan za Zero koji odgovara od jednog kraja do drugog.
U obitelji Raspberry Pi 5, konektor kamere se promijenio, te su stoga i HQ kamera poput Camera Module v3 Za spajanje CSI priključka na ploči sa standardnim konektorom modula potrebni su posebni ravni kabeli (s različitim brojevima dijelova i duljinama, kao što su RASP CAM FPC 20, 30 ili 50). Važno je odabrati ispravnu duljinu na temelju udaljenosti između kamere i ploče u vašoj konfiguraciji.
Također je važno imati na umu da Raspberry Pi 400 Verzija Raspberry Pi Zero iz 2016. ne uključuje priključak za kameru, tako da nije moguće izravno koristiti CSI module. U tim slučajevima, jedine opcije su USB kamere ili druga alternativna rješenja.
Bez obzira na kombinaciju matične ploče i modula, toplo se preporučuje imati ažurirani softverNajnovije verzije Raspberry Pi OS-a uključuju stalna poboljšanja upravljačkih programa, podršku za nove module (kao što je v3 kamera), ispravke grešaka i alate poput libcamera i Picamera2 koji su već spremni iskoristiti sve ove napredne značajke.
Kod mnogih distributera uobičajena je praksa da se prilikom kupnje modula poput Kamera v3Uključen je potreban ravni kabel od 200 mm za spajanje. Međutim, ako vaš projekt zahtijeva veće udaljenosti ili složenije usmjeravanje unutar kućišta, dostupni su FPC kabeli različitih duljina kako biste bili sigurni da vam ne ponestane.
Oznake energetske učinkovitosti i održivosti
Osim čisto tehničkih karakteristika, postoje i reference na energetska učinkovitost Neki proizvodi i pribor ekosustava Raspberry Pi već imaju certifikate održivosti. To je posebno važno za smanjenje ukupne potrošnje energije sustava, posebno ako planirate koristiti kameru 24/7 kao dio sustava za nadzor ili praćenje.
U europskom kontekstu, Energetska oznaka EU-a Služi kao pokazatelj energetske učinkovitosti proizvoda i, u nekim slučajevima, prikuplja dodatne podatke poput razine buke, potrošnje vode ili specifičnih informacija o korištenju. Iako se najčešće viđa u kućanskim aparatima, njegovi principi primjenjivi su na bilo koju komponentu koja ostaje uključena dulje vrijeme, poput Raspberry Pija s kamerom.
Ova oznaka olakšava potrošačima usporedbu sličnih proizvoda i uštedite na računu za strujukao i doprinos smanjenju emisija stakleničkih plinova u Europskoj uniji i Ujedinjenom Kraljevstvu. Inicijative poput Klimatsko obećanje prijateljski Ističu upravo one proizvode koji su postigli energetsku ocjenu A, B ili C na AG ljestvici, identificirajući ih kao učinkovitije opcije od drugih unutar iste kategorije.
U praksi, modul kamere za Raspberry Pi obično ima vrlo mala potrošnja U usporedbi s drugim elektroničkim uređajima, kamera može biti energetski učinkovita, ali u kombinaciji s moćnim IR osvjetljenjem, kontinuiranim snimanjem i Raspberry Pi-jem koji je uvijek uključen, utjecaj energije dugoročno može biti značajan. Stoga, odabir energetski učinkovitih komponenti i konfiguriranje kamere da se aktivira samo kada je to potrebno (na primjer, detekcijom pokreta) može napraviti značajnu razliku.
U konačnici, razmatranje energetske učinkovitosti nije samo pitanje uštede novca, već i održivost i ekološka odgovornostposebno ako ćete postaviti više mrežnih kamera ili ih držati uključenima cijelo vrijeme kao dio trajne instalacije.
Sa svim gore navedenim na stolu, odabir jednog kamera za vaš Raspberry Pi To uključuje vaganje ravnoteže između kvalitete slike, vrste projekta, potrebe za performansama u uvjetima slabog osvjetljenja, kompatibilnosti s modelom vaše matične ploče i, u manjoj mjeri, energetske učinkovitosti i vremena rada. Od HQ kamere s senzorima visoke rezolucije i izmjenjivim objektivima, do v3 modula s autofokusom, HDR-om i širokokutnim ili NoIR verzijama, do veterana Pi NoIR-a s IMX219 i generičkih video modula u kombinaciji s IR LED diodama, postoje opcije za gotovo svaki scenarij koji možete zamisliti.
Strastveni pisac o svijetu bajtova i tehnologije općenito. Volim dijeliti svoje znanje pisanjem, a to je ono što ću učiniti na ovom blogu, pokazati vam sve najzanimljivije stvari o gadgetima, softveru, hardveru, tehnološkim trendovima i još mnogo toga. Moj cilj je pomoći vam da se snađete u digitalnom svijetu na jednostavan i zabavan način.