ArduCam IMX219 Autofokus Kameramodul (Seite 2)

Abbildung 4: Der Buddy Bear misst etwa 6 Zentimeter. Im Bild links erfolgt der Fokus auf den Hintergrund, in dem in der Mitte auf das Motiv. Das rechte fügte der Autor mittels Focus Stacking aus mehreren Aufnahmen zusammen.

Wir vergleichen die Autofokusfunktion (Abbildung 4, links) mit dem Ergebnis des Focus Stacking (Abbildung 4, rechts). Naturgemäß lässt sich in der Makrofotografie nur ein begrenzter Bereich der Tiefenausdehnung scharf abbilden. Deswegen behalf sich der Autor mit dem sogenannten Focus Stacking via Enfuse [5]. Es legt mehrere Bild mit demselben Motiv und unterschiedlicher Fokussierung übereinander und sorgt so für eine größere Tiefenschärfe.

Das Python-Script Autofocus.py aus dem Verzeichnis Motorized_Focus_Camera/python benötigt die ComputerVision-Library OpenCV sowie das Python-Binding PiCamera. Mit den Kommandos aus Listing 3 installieren Sie beide.

$ sudo apt-get install python-opencv
$ pip install picamera

Die automatische Fokuseinstellung erfolgt mittels Kontrasterkennung. Intensitätsunterschiede zwischen benachbarten Pixeln nehmen bei verbesserter Fokuseinstellung zu. Durch Motorbewegung vergleicht die Kamera die Bilder und ermittelt damit die Position mit dem Kontrastmaximum. OpenCV stellt die Operatoren Sobel und Laplace für das Berechnen der optimalen Fokuseinstellung bereit.

Werfen wir noch einen Blick auf eine 2-Euro-Gedenkmünze (Abbildung 5) mit einem Durchmesser von 25 Millimeter. Nach dem Cropping verbleibt ein Bild von 1500 x 1500 Pixel Größe. Das entspricht einer Objektauflösung von unter 0,02 Millimeter. Eine manuelle oder automatische Fokussierung stellt hier kein Problem dar, bei dem Aufnahmeabstand von 5 Zentimetern erweist sich eher die Ausleuchtung als knifflig.

Abbildung 5: Die Aufnahme einer 2-Euro-Gedenkmünze mit einem Durchmesser von 25 Millimetern nach einem Crop auf 1500 x 1500 Pixel.

Fazit

Das motorisierte Kameramodul von ArduCam für die Pi Cam V2 ebnet den Weg zur preisgünstigen Makrofotografie. Es lässt sich einfach auf das Kamera-Board montieren und bringt auch brauchbare Treibersoftware mit. Bei einer Auflösung von 3280 x 2464 Pixeln und einem Fokusabstand im Zentimeterbereich überzeugen die fotografischen Ergebnisse der Motorized Focus Camera. (tle)