Telescopio da una webcam. Trasformiamo qualsiasi webcam in un potente microscopio

Abbiamo già affrontato più volte l’argomento webcam, poiché questo accessorio sta diventando molto popolare con il crescente numero di connessioni Internet ad alta velocità. Naturalmente, tali fotocamere nella maggior parte dei casi sono create per la comunicazione, e questo è esattamente il modo in cui vengono utilizzate; di conseguenza, questo è il loro utilizzo ed è consuetudine parlarne, sebbene quasi tutte le webcam siano in grado di fare di più. Questa volta parleremo di due modelli interessanti dal punto di vista del design e delle capacità tecniche, ma penseremo non solo a come chiacchierare guardando l'interlocutore, ma anche a dove altro si può puntare lo sguardo dell'interlocutore. webcam, anche se non onniveggente, ma comunque abbastanza ben visibile.

ORIENTE QC-QF650

Il primo modello di cui parleremo è ORIENT QF-650. Questa è una fotocamera molto interessante, principalmente per la forma del corpo.

La confezione con inserto trasparente permette di vedere la fotocamera, forse questo è il modo migliore per attirare l'interesse, visto che il dispositivo è davvero insolito. Realizzata a forma di braccio o gamba - in generale, le zampe di una fantastica creatura aliena, la fotocamera ORIENT QF-650 ha un aspetto positivo e crea l'atmosfera per una comunicazione allegra e amichevole.

Sono presenti LED retroilluminati (4 pezzi) sulle dita delle mani e dei piedi, un pulsante per scattare una cornice statica sul pollice e una piccola lente sul palmo. La messa a fuoco viene eseguita manualmente ruotando l'obiettivo. La fotocamera è dotata di un sensore CMOS con una risoluzione di 2 megapixel, consente di catturare fotogrammi statici con una risoluzione fino a 2 e anche fino a 5 megapixel, nonché video con una risoluzione fino a 640x480 con registrazione fino a 34 fotogrammi al secondo. Per connettersi a un computer, viene utilizzata un'interfaccia USB 2.0, il secondo connettore sul cavo della fotocamera è un jack da 3,5 mm, che consente di collegare il microfono integrato della fotocamera alla scheda audio del computer. La fotocamera vede bene in condizioni di scarsa illuminazione e attiva la retroilluminazione secondo necessità. Il bilanciamento del bianco e l'esposizione vengono regolati automaticamente, in modo abbastanza accurato, e la resa dei colori di questa fotocamera è quasi perfetta. Poiché la forma attraente scelta dell'ORIENT QF-650 impone alcune restrizioni, questo modello è ottimale per i computer desktop e per gli utenti che non ingombrano troppo la scrivania: una fotocamera bassa può letteralmente impantanarsi in pile di fogli e scatole di dischi.

ORIENTE QF-712

Anche la fotocamera ORIENT QF-712 è una webcam da due megapixel dall'aspetto insolito, ma il suo stile è completamente diverso. In contrasto con il palmo carino e quasi "peluche", questo modello sembra duro e professionale.

La confezione in blister ti consente di apprezzare immediatamente il design di ORIENT QF-712: la fotocamera può essere regolata in altezza e inclinazione e in un intervallo abbastanza ampio. Questo è comodo; inoltre, non sarà difficile rimuovere la fotocamera stessa dal supporto e collegarla a qualcos'altro, se necessario. Tuttavia è meglio utilizzare il supporto originale: con esso ORIENT QF-712 è molto bello e occupa pochissimo spazio sul tavolo.

Le caratteristiche tecniche di questo modello coincidono con i parametri di altre webcam ORIENT da 2 megapixel di ultima generazione. Viene utilizzato un sensore CMOS che consente di riprendere fino a 34 fotogrammi al secondo per video con una risoluzione di 640x480; le immagini statiche possono avere una risoluzione di 2 megapixel o anche 5 megapixel. Se arriva il crepuscolo o la notte, la telecamera illuminerà lo spazio davanti a sé, per questo dispone di 8 potenti LED. In generale, se ignoriamo le preferenze soggettive nella scelta di uno stile di design o di un altro, la fotocamera ORIENT QF-712 è forse la migliore in termini di praticità. Tuttavia, la regolazione dell'altezza e dell'angolazione, nonché una retroilluminazione potente e relativamente a lungo raggio, ti consentono di posizionare la fotocamera dove è conveniente per te e non dove può vedere qualcosa.

ORIENTA le webcam fuori dalla chat

Come previsto, parliamo dell'uso non così comune delle webcam. Poiché questi dispositivi sono poco costosi e ampiamente disponibili, molte persone hanno escogitato un'attività alternativa per quando non è necessaria la chat. È abbastanza semplice fare in modo che la fotocamera svolga una funzione di sicurezza; esistono anche programmi speciali per questo che inviano immagini a un indirizzo e-mail. Puoi anche prendere una macchina fotografica, soprattutto quella dei modelli ORIENT in esame - con una potente retroilluminazione, e trasformarla in un “guardone dietro l'armadio e sotto il divano” - dove è impossibile, scomodo o pericoloso guardare con gli occhi. Queste sono tutte possibilità ovvie e non richiedono nulla di aggiuntivo. Proveremo a realizzare un telescopio computerizzato da una webcam, perché quasi ogni casa ha un binocolo o un cannocchiale e l'obiettivo di una fotocamera in miniatura è di dimensioni vicine alla pupilla dell'occhio. Non resta che verificare se l’idea funziona nella pratica, ed è quello che abbiamo deciso di fare.

Quindi, per gli esperimenti abbiamo preso la fotocamera ORIENT QF-712 e un normale telescopio economico prodotto in Bielorussia: per tali esperimenti non è affatto necessaria l'ottica Zeiss, le capacità del tubo con un ingrandimento di 20-50 volte e un frontale sarà sufficiente un diametro della lente di 50 mm. Il tubo è stato installato su un treppiede e la webcam, grazie al suo comodo montaggio, può essere posizionata su un tavolo vicino, senza necessariamente collegarla a un dispositivo ottico. Questo vale ovviamente anche per l'ORIENT QF-712 con il suo supporto regolabile; altre fotocamere non possono essere facilmente convertite in un minitelescopio.

Ovviamente, è più conveniente collegare una struttura del genere a un laptop: molto probabilmente dovrai spostarla e aprirla per mirare all'oggetto desiderato.

Il principio base da seguire è la coincidenza degli assi del dispositivo ottico (tubo nel nostro caso) e della fotocamera; l'installazione dell'obiettivo in un angolo ridurrà notevolmente il campo visivo.

Per cominciare, abbiamo puntato la fotocamera nella direzione desiderata e abbiamo scattato il primo fotogramma. È sera, crepuscolo, ma non è ancora buio.

Il tiro successivo è stato effettuato attraverso un tubo, che, ovviamente, doveva essere prima puntato nella giusta direzione. Uno scatto notturno sarebbe stato più contrastato, ma purtroppo il clima autunnale non ha permesso di realizzarlo, quindi ci accontentiamo di quello serale.

Il dettaglio, ovviamente, non è lo stesso di un telescopio orbitale, ma non dimentichiamo che vengono utilizzate una comunissima webcam, seppure una delle migliori, e un semplice cannocchiale. Inoltre, la foto è stata scattata con un ingrandimento di 20x e anche questo tubo consente un ingrandimento di 50x. Se colleghi saldamente la fotocamera all'oculare, puoi guardare i mari lunari e i singoli crateri.

Lo stesso design di una webcam e di un dispositivo ottico può essere utilizzato per osservare animali timidi in natura e girare video, funzioni di sicurezza o semplicemente per pubblicare sul tuo sito web un'immagine con una vista panoramica dal vivo della città. Potresti anche pensare di spiare o monitorare qualcuno, ma una webcam non è adatta a tali scopi, poiché il design è progettato per puntarla in una certa direzione e raramente spostarla. Viene prodotta un'attrezzatura speciale per spie e paparazzi, anche se è del tutto possibile monitorare, ad esempio, gli ingorghi sulla strada vicino a casa dal lavoro: nel primo fotogramma la telecamera guarda senza tubo, l'area visibile nel secondo il telaio, già attraverso il tubo, è cerchiato in rosso.

Va notato che la qualità è molto buona, la fotocamera ORIENT QF-712 continua a sorprendere piacevolmente.

Per avere un'idea delle possibilità, ecco ancora un paio di fotogrammi; tieni presente che questa è una sera autunnale, anche se limpida, e l'illuminazione non è ottimale.

Frammento ingrandito:

conclusioni

Dopo aver esaminato le telecamere di punta della gamma ORIENT, siamo giunti alla conclusione che sono capaci di fare molto più che semplici chat video. Prendendo un po' di tempo e utilizzando un vecchio telescopio o un binocolo, potete trasformare l'ORIENT QF-712 o un'altra webcam in un telescopio computerizzato e allo stesso modo potrete osservare il micromondo. Ciò che distingue le webcam in questa qualità è la capacità di guardare immediatamente l'immagine sullo schermo, nonché di trasmetterla a un sito Web, blog o e-mail.

Se utilizzi un binocolo e due fotocamere, puoi provare a costruire immagini stereo tridimensionali; questo compito sarà molto più complesso e, ovviamente, molto interessante. Il fatto che nascano idee sull'utilizzo delle webcam per qualcosa che va oltre l'uso ordinario è del tutto naturale: modelli come ORIENT QF-712, ORIENT QF-650 e altri come loro sono dotati di eccellenti sensori con regolazione automatica dell'esposizione e buona resa cromatica, hanno un'alta risoluzione e velocità. Aggiungendo un teleobiettivo a questo set, puoi ottenere funzionalità aggiuntive, il che è positivo: non costerà quasi nulla.

Ringraziamo Elena Nikolaeva, capo del dipartimento marketing dell'aziendaOriente per le attrezzature fornite.

Evgenij Volnov
21/10.2008

Ciao, utenti di Habra! Questo post ti mostrerà come crearne uno vecchio. webcam qualitativo microscopio. È davvero facile da fare. Se sei interessato, continua con l'hack.

Passaggio 1: materiali richiesti

• In realtà, la webcam stessa
• Cacciavite
• super colla
• Scatola vuota
• Cervello e un po' di tempo libero

Passaggio 2: apertura della webcam

Innanzitutto, apri la fotocamera. Ma fai attenzione a non danneggiare il sensore CMOS.

È necessario estendere i cavi del pulsante di acquisizione per ottenere immagini fisse. Ho anche tolto i cavi di accensione/spegnimento del LED. Erano grigi e gialli (i tuoi possono variare).

Passaggio 3: lavorare con l'obiettivo

Ora dobbiamo capovolgere l'obiettivo sul sensore CMOS. Posizionarlo a 2-3 mm da questo sensore e fissarlo (ad esempio con la supercolla).

Passaggio 4: assemblaggio della fotocamera

Dopo aver capovolto l'obiettivo, rimontare la fotocamera. Ora è pronto per essere utilizzato come microscopio.

Passaggio 5: fase finale

Ora devi collegare la fotocamera alla scatola, come mostrato nella foto. Ora è pronta per ricevere le immagini!
Puoi anche mettere uno specchio in modo che la luce si diffonda in tutto l '"oggetto di studio" e sotto di esso. Ora il nostro microscopio è completamente pronto!

Diverse foto scattate con questa webcam/microscopio

Godere! ;)

La curiosità umana non conosce limiti. Vogliamo sempre guardare negli angoli più remoti del nostro mondo, in quegli angoli che non possono essere raggiunti. È stato questo desiderio che ha spinto l'uomo a creare un dispositivo ottico come il binocolo.
Oggi esiste un numero enorme di varietà di binocoli, dai più semplici a quelli che danno la possibilità di vedere al buio e registrare immagini. Anche il design del binocolo varia a seconda dei sistemi ottici. Cercheremo di realizzare un semplice dispositivo che ci permetterà di muovere i primi passi nell'astronomia osservativa.

Per realizzarlo avrai bisogno di:

• Occhiali. In linea di principio va bene qualsiasi cosa, ma preferibilmente con lenti rotonde e un leggero ingrandimento.
• Due lenti d'ingrandimento identiche. Devono essere uguali, altrimenti sarà scomodo guardare con il binocolo, perché ogni lente d'ingrandimento darà un ingrandimento diverso. Si consiglia di utilizzare lenti d'ingrandimento in una cornice ("sentinella"); sono più facili da attaccare al tubo.
• Fogli di carta Whatman o altra carta spessa.
• Scotch.
• Vernice nera.
• Scatola di fiammiferi.

Teoria

Prima di imparare a realizzare un binocolo con le nostre mani e iniziare la produzione vera e propria, dobbiamo capire una cosa. Il design del nostro dispositivo sarà il sistema Keplero. Come è noto, l'ingrandimento del telescopio di questo sistema è (K), pari al rapporto tra la lunghezza focale della lente (per noi si tratta di lenti per occhiali) – (F), e la lunghezza focale dell'oculare (ingrandimento vetro) – (f).

Cioè, otteniamo la seguente formula:

K=F/f

Come determinare la lunghezza focale? Questo viene fatto semplicemente: puntiamo l'obiettivo verso una fonte di luce (lampada elettrica), posizioniamo uno schermo bianco (foglio di carta) sul retro dell'obiettivo, quindi allontaniamo gradualmente lo schermo dall'obiettivo e otteniamo un'immagine chiara dell'obiettivo. fonte di luce sul foglio. Misurando la distanza tra l'obiettivo e lo schermo, otteniamo la lunghezza focale. Secondo la pratica, f è solitamente compreso tra 0,03 e 0,09 metri e F tra 0,3 e 0,9 metri. Sulla base di ciò, possiamo concludere che l'ingrandimento del nostro binocolo fatto in casa sarà di circa 10 volte.
Quando si scelgono gli obiettivi per il dispositivo, è possibile modificare l'ingrandimento in qualsiasi direzione, ma non si dovrebbe comunque inseguire un ingrandimento eccessivo, la ragione di ciò è una diminuzione del rapporto di apertura e del campo visivo del binocolo.

Come realizzare un binocolo

Bene, sembra che abbiamo chiarito la teoria, selezionato gli obiettivi, calcolato le lunghezze focali e ora possiamo procedere direttamente all'assemblaggio del dispositivo.

Dispositivo binoculare

1. Prendi due fogli di carta spessa e dipingili su un lato con vernice nera. Quindi ruotiamo due tubi da essi, è necessario ruotarli in modo tale che il lato dipinto sia all'interno (questo eliminerà la svasatura durante l'osservazione). La lunghezza di ciascun tubo deve essere approssimativamente uguale alla lunghezza focale dell'obiettivo (F).
2. Attacciamo gli occhiali ai tubi e fissiamo le aste alla carta con del nastro adesivo.
3. Realizziamo tubi per oculari (dovrebbero essere verniciati anche all'interno). Attacciamo loro le lenti d'ingrandimento dell'orologio. I tubi dell'oculare dovrebbero inserirsi nei tubi dell'obiettivo con poco attrito (forza). Successivamente, durante l'osservazione, dovranno essere spostati per mettere a fuoco con un binocolo fatto in casa.
4. Inseriamo una scatola di fiammiferi tra i tubi delle lenti e la fissiamo con del nastro adesivo.

Il dispositivo è pronto. Vale la pena notare immediatamente che l'immagine in essa contenuta sarà capovolta. Se si usa un binocolo per osservare le stelle, questo inconveniente non ha alcun ruolo (dopotutto, nello spazio non esistono i concetti di "su" e "giù"). Ma se usi il dispositivo per monitorare oggetti terrestri, dovresti creare un sistema di avvolgimento. Questo viene fatto aggiungendo un'altra lente al design.

Sistema di avvolgimento

Aggiungi una lente d'ingrandimento a ciascun tubo. Li posizioniamo dopo l'oculare, la distanza viene selezionata sperimentalmente (risulterà essere circa f * 2). Durante l'esperimento molto probabilmente scoprirai un fatto interessante: se, dopo la comparsa dell'effetto avvolgente, sposti ulteriormente la lente, l'ingrandimento del binocolo inizierà ad aumentare. Pertanto, l'ingrandimento può essere aumentato fino a 50 volte, con una visibilità accettabile.
Se non ci sono abbastanza parti per realizzare un binocolo, puoi realizzare un telescopio (la sua struttura è mostrata nel diagramma sopra).

Cosa può fare un binocolo fatto in casa

Sebbene il dispositivo risultante non sia così complesso (in termini di sistema ottico), espande comunque in modo significativo le capacità dei nostri occhi. Se guardi il cielo notturno, puoi vedere milioni di nuove stelle che non sono affatto visibili ad occhio nudo. Guardando Giove, puoi vedere i suoi satelliti. Beh, certo, la luna ti svelerà i suoi segreti.
Puoi anche osservare le macchie solari. Per fare ciò, proietta l'immagine del binocolo su uno schermo opaco.

Attenzione! Non guardare mai con un binocolo/cannocchiale; sotto il sole ciò può causare gravi ustioni alla retina, che possono successivamente causare cecità.

Se vuoi visualizzare un'immagine sul monitor di un computer, colleghiamo una webcam all'oculare, dopo averne prima scollegato l'obiettivo. La distanza dall'oculare alla matrice della fotocamera viene selezionata sperimentalmente.

In questo modo semplice, puoi realizzare un semplice binocolo con le tue mani, che potrebbe essere l'inizio della costruzione di dispositivi più complessi.