Das RasPi-Kamera-Modul: Grundlagen

© Aleksandra Gigowska, 123RF

Auge des Pis

Das offizielle Kamera-Modul für den Raspberry Pi bietet ein exzellentes Preis-Leistungs-Verhältnis. Mit dem Board erweitern Sie den Minirechner zum Fotoapparat oder Camcorder – und noch vieles mehr.

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Der vorliegende Artikel gibt eine grundlegende Einführung in Hardware, Konfiguration, Bedienung und Programmierung der Pi-Kamera. Hierauf aufbauend beschreiben wir in der nächsten Ausgabe ein konkretes Projekt.

Für einen Anschaffungspreis von gerade einmal 24 Euro bereichert das Kamera-Modul den Raspberry Pi um einen 5-Megapixel-Sensor. Fotos schießt es mit einer maximalen Auflösung von 2592 x 1944 Pixeln, bei der Aufzeichnung von Videos haben Sie die Wahl zwischen den vier Modi 1080p30, 720p60, 640x480p90 und 640x480p60. Dabei nimmt die Kamera mit ihren Abmessungen von 25 x 20 x 9 Millimetern kaum Platz weg und wiegt gerade einmal drei Gramm, wodurch sie sich sehr gut auch für den mobilen Einsatz eignet.

Allerdings lässt sich der Fokus des Objektivs nicht ändern. Außerdem zeichnet die Kamera keinen Ton auf – dazu müssen Sie zusätzlich ein externes Mikrofon an den RasPi anschließen. Angesichts des geringen Preises handelt es sich bei dem Modul trotzdem um ein sehr attraktives Stück Hardware.

Bis zum Erscheinen dieses Heftes soll sogar eine für Nachteinsätze bestimmte Alternativ-Version ("NoIR" – ohne Ausfiltern des Infrarot-Anteils) der Kamera erhältlich sein. Alle folgenden Angaben beziehen sich auf die Tageslicht-Version des Kamera-Moduls, da das NoIR-Modell zum Testzeitpunkt noch nicht verfügbar war.

Laut der Raspberry Pi Foundation fallen jedoch beide Hardware-Varianten hinsichtlich Software und Programmierung identisch aus, auch die Kommandozeilentools sollen ebenfalls mit beiden Spielarten funktionieren. Genau genommen unterscheiden sich die beiden Module einzig und allein darin, dass bei der sogenannten NoIR-Version kein Infrarot-Filter verbaut ist. Somit können Besitzer beider Modelle diesen Text verwenden.

Hardware

Jeder jemals produzierte RasPi eignet sich für den Anschluss des Kamera-Moduls. Da von Anfang an geplant war, einmal ein solches zu veröffentlichen, enthielten bereits die Platinen der Revision 1 die zum Anschluss notwendige CSI-Schnittstelle ("Camera Serial Interface"). Diese verbindet man mithilfe eines Flachbandkabels mit der winzigen Kamera (Abbildung 1).

Abbildung 1: Das Kamera-Modul findet via Flachbandkabel Anschluss an den RasPi.

Tragen Sie sich mit dem Gedanken, ein mobiles Gerät zu bauen – etwa einen handtaschenkompatiblen Fotoapparat – dann lohnt sich die Anschaffung eines abgespeckten RasPi-A-Modells. Das besitzt zwar nur einen einzelnen USB-Port und keine Ethernet-Schnittstelle (die in einem portablen Device ohnehin wenig Sinn machen würde), verbraucht jedoch noch weniger Strom als das beliebte B-Modell. Hinzu kommt eine kleine Preisersparnis: Ein RasPi Modell A kostet zusammen mit dem Kamera-Modul nur 38 Euro – ein spezielles Bundle-Angebot der Foundation.

Gehäuse

Einfache Halterungen und Kameragehäuse für die ersten Schritte bieten beispielsweise Pimoroni [1] und Camdenboss [2] an. Einige Nutzer bevorzugen jedoch stattdessen selbst gefertigte Lösungen, vom provisorischen Gehäuse-Ersatz aus Haushaltsmaterialien bis hin zur zweckentfremdeten SD-Karten-Ummantelung. Anders sieht es aus, sobald man zum Bau eines praxistauglichen Geräts eine richtige Hülle benötigt: Selbstbau-Kameras müssen auch Outdoor-Einsätze sicher überstehen.

Deswegen erhielt vor Kurzem das Kickstarter-Projekt PiCE [3] viel Zuspruch: Die wetterfeste Gehäuse-Konstruktion aus Zinklegierung beherbergt sowohl einen Raspberry Pi als auch das zugehörige Kameramodul (Abbildung 2). Sie ist so abgedichtet, dass sie die Innereien vor Regentropfen, Staubkörnern und leichten Stößen schützt. An der Unterseite befindet sich ein Gewinde, damit man seine Selbstbau-Kamera bei Bedarf auf handelsüblichen Stativen festschrauben kann.

Abbildung 2: Das wetter- und stoßfeste PiCE ("Pi Camera Enclosure") nimmt RasPi und Kameramodul sicher auf. (Bild: Elson Designs)

Zusätzlich planten die Entwickler eine passive Kühlung der Platinen ein. In der ursprünglich auf Kickstarter vorgestellten Variante war kein Platz für einen Akku vorgesehen, laut dem Hersteller Elson Designs soll sich dies jedoch noch ändern. Wünschenswert wäre es: Der geplante Preis des PiCE beträgt 30 Euro – vergleichbare gebrauchsfertige Lösungen kosten sonst wesentlich mehr.

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